2. Медь
Медь в чистом виде имеет красный цвет; чем больше в ней примесей, тем грубее и темнее излом. Температура плавления меди 1083 °С, плотность — 8,92 г/см3.
Выпускают медь следующих марок:
катодная — МВ4к, МООк, МОку, М1к;
бескислородная — МООб, МОб, М1б;
катодная переплавленная — М 1у;
раскисленная — М1р, М2р, МЗр, М3.
Примеси оказывают существенное влияние на физико-механические характеристики меди. По содержанию примесей различают марки меди: МОО (99,99% Си), МО (99,95% Си), Ml (99,9% Си), М2 (99,7% Си), М3 (99,50% Си).
Главными достоинствами меди как машиностроительного материала являются высокие тепло- и электропроводность, пластичность, коррозионная стойкость в сочетании с достаточно высокими механическими свойствами. К недостаткам меди относят низкие литейные свойства и плохую обрабатываемость резанием.
Легирование меди осуществляется с целью придания сплаву требуемых механических, технологических, антифрикционных и других свойств. Химические элементы, используемые при легировании, обозначают в марках медных сплавов следующими индексами: А — алюминий; Внм — вольфрам; Ви — висмут; В — ванадий; Км — кадмий; Гл — галлий; Г — германий; Ж — железо; Зл — золото; К — кобальт; Кр — кремний; Мг — магний; Мц — марганец; М — медь; Мш — мышьяк; Н — никель; О — олово; С — свинец; Сн — селен; Ср — серебро; Су — сурьма; Ти — титан; Ф — фосфор; Ц — цинк.
Медные сплавы классифицируют:
по химическому составу на:
латуни,
бронзы,
медно-никелевые сплавы;
по технологическому назначению на:
деформируемые,
литейные;
по изменению прочности после термической обработки на:
упрочняемые,
неупрочняемые.
3. Никель
Никель — высокопрочный пластичный металл серебристо-белого цвета. Был открыт в 1751 году шведским химиком Акселем Кронстедтом. В периодической системе Д. И. Менделеева имеет номер 28 и символ Ni, атомная масса равна 58,71. По мимо этого никель- твердый и вязкий металл с ферромагнитными свойствами. Он хорошо поддается сварке, ковке, штамповке и прокатке. Отличается устойчивостью в химически активных средах, в том числе в щелочах. В атмосферных условиях покрывается защитной оксидной пленкой и не окисляется даже при температуре 800 ⁰С.
Никель выпускается 5 марок: Н0 (99,99% Ni), Н1 (99,93% Ni), Н2 (99,8% Ni), Н3 (98,6% Ni), Н4 (97,6% Ni). Допускаются примеси C, Mg, Si, P, S, Mn, Fe, Bi, Cu, Zn, Cd, Sn, Pb, Co – содержанием не более 0,01%.
Никель выпускается в виде проволоки, листов, фольги, лент, полос,трубок. Широко применяется в производстве электровакуумных приборов в виде бесшовных трубок, полос, проволоки; для изготовления сеток маломощных приемоусилительных ламп, анодов генераторных ламп; для гальванического антикоррозийного покрытия железа, меди, латуни.
Проводниковые свойства никеля
малая окисляемость на воздухе;
антикоррозийность;
хорошая обрабатываемость.
Свойства никеля
Плотность, 103 кг/м3 8,9
Температура плавления, °С 1452
Удельное сопротивление, мкОм·м 0,068
Температура плавления, ⁰С 1455
Модуль упругости, ГПа 196−210
На основе никеля создано большое число ценных сплавов:
1. Жаропрочные: нимоник (59% никеля, остальное хром, кобальт и др.) инконель (73% никеля, остальное кобальт, железо и др.) нихром (60% никеля, остальное хром, железо и др.) алюмель (сплав никеля с алюминием, марганцем, кобальтом, кремнием);
2. Химически стойкие: монель (65% никеля, остальное медь и др.);
3. Магнитные: пермаллой (78,5% никеля + 21,5% железа) – для изготовления сердечников трансформаторов инвар (36% никеля + железо и др.) – практически не расширяется при повышении температуры до 100°С.
Сплавы для термопар
Для изготовления термопар применяются сплавы.
· Копель – 56 % Сu + 44 % Ni. В паре с медью применяется до 350 °С; с железом, хромелем до 600 °С.
· Константан - 60 % Сu + 40 % Ni. В паре с медью применяется до 350°С; с железом до 600 °С;
· Хромель – 90 % Ni + 10 % Сr. Дешевый сплав, в паре с алюмелем применяется до 900 – 1000 °С
· Алюмель – 95 % Ni + 5 % Аl. Дешевый сплав для температур до 900 – 1000 °С.
· Платинородий – 90 % Рt + 10 % Rh. Дорогой сплав, в паре с платиной применяется при температурах до 1600 °С.