Metalle und Legierungen

Alles über Kupfernickel

Alles über Kupfernickel
Inhalt
  1. Was ist das?
  2. Metalleigenschaften
  3. Schmelztemperatur
  4. Sorten von Legierungen
  5. Einsatzgebiete
  6. Wie unterscheidet man von Edelstahl?
  7. Wie kümmert man sich?

Ende des 19. Jahrhunderts schufen die französischen Wissenschaftler Chorier und Mayo mit einer Nickel-Kupfer-Legierung ein Metall, das sehr erfolgreich natürliches Silber nachahmen konnte. Die Legierung wurde zur Herstellung von Besteck und Geschirr verwendet, und dann begannen sie, Schmuck sowie medizinische Instrumente und verschiedene Teile für den technischen Gebrauch daraus herzustellen.

Kupfernickel wurde daher in fast jeder Familie schnell in Mode, deren Reichtum es nicht zuließ, dass Silberbesteck, Gabeln, Löffel und Messer für Feste aus Kupfernickel hergestellt wurden. Die Kosten für solche Gegenstände waren nicht zu hoch, und aufgrund ihres Aussehens war es schwierig, sie von silbernen zu unterscheiden. Allerdings mussten die Hostessen das Geschirr aus Kupfernickel sorgfältig polieren, damit es teuer und vorzeigbar aussieht.

Was ist das?

Die chemische Formel von Kupfernickel impliziert Verbindung von Kupfer- und Nickelmetallen, eingenommen in einem bestimmten Prozentsatz, wodurch eine glänzende und silberfarbene Legierung entsteht. Ein solches Metall wurde zu einer Art Stolperstein für die Stadtbewohner, die Silber nicht von Kupfernickel zu unterscheiden wussten und beim Kauf von Kupfernickelartikeln zum Preis von Silberartikeln oft ins Schlamassel gerieten.

Eisen und Mangan wurden manchmal zu einer Kupfer-Nickel-Legierung hinzugefügt, um die Dichte und Festigkeit des Materials zu erhöhen. Wenn ein Magnet zu einem solchen Produkt gebracht wurde, konnte man feststellen, dass er seine magnetischen Eigenschaften aufweist und magnetisiert ist, während Silberprodukte keine magnetischen Eigenschaften aufweisen konnten.

Nach mehreren Experimenten begannen Experten mit der Herstellung von Cupronickel verschiedener Marken, die sogar ihren Namen erhielten und bestimmte Anwendungsgebiete für sich fanden.

Aussehen

Cupronickel wurde ursprünglich als kostengünstige Alternative zu Silber konzipiert. Produkte aus einer Kupfer-Nickel-Legierung unterschieden sich im Aussehen in keiner Weise von denen aus Silber, sie sahen genauso elegant und solide aus, aber zu einem viel billigeren Preis als ihre silbernen Pendants. Besonders schwierig war es, Kupfer-Nickel-Objekte zu identifizieren, wenn darauf eine Vergoldung, Versilberung oder eine Rhodiumschicht aufgebracht wurde. Der Unterschied zwischen Silber und Kupfernickel liegt nicht nur in der Zusammensetzung ihrer Legierungen, sondern auch in den Grundsätzen der Produktpflege.

Komposition

Eine Legierung auf Kupfer-Nickel-Basis gehört zur Klasse der Nichteisenmetalle. Kupfernickel besteht im Wesentlichen aus Kupfer, und Nickel und andere Zusätze wirken als Ligatur, die der fertigen Legierung Härte und Festigkeit verleiht. Die Zusammensetzung der Metalle, die für die Legierung geeignet sind, ermöglicht es dem Material, nicht zu korrodieren, da es an der Luft oxidiert wird. Es sind die Eigenschaften des rostfreien Metalls und sein silbriger Glanz, die bei Kupfernickel zu den wichtigsten und wertvollsten geworden sind.

Anfänglich bestand Kupfernickel nur aus Kupfer und Nickel, aber im Laufe der Zeit wurde seine Zusammensetzung perfekter und vielfältiger. So entstanden verschiedene Cupronickel-Marken. Die Zusammensetzung der Metalle im modernen Kupfernickel kann wie folgt sein:

  • kupfer - von 65 bis 90%;
  • nickel (manchmal mit Zusatz von Kobalt) - von 5 bis 30%;
  • Mangan - nicht mehr als 1%;
  • Eisen - nicht mehr als 1%.

In einigen Cupronickel-Marken ist Zink enthalten, das einen bestimmten Teil von Nickel ersetzt. Die resultierende Legierung hatte eine edle Stahl-Silber-Farbe und wurde häufig zur Herstellung von Münzen verwendet. Aufgrund der Vielfalt der Kupfer-Nickel-Legierungen kam es zu dem Punkt, dass Unwissende anfingen, versilberte Messinglöffel nur noch Kupfer-Nickel zu nennen.

Die moderne Kupfer-Nickel-Legierung ist ein langlebiges, rostfreies Material. Aufgrund des hohen Kupfergehalts stumpft die Oberfläche von Kupfernickelprodukten mit der Zeit ab.

Um das ursprüngliche Aussehen des Produkts zu erhalten, ist eine regelmäßige Reinigung und Politur sowohl zu vorbeugenden Zwecken als auch nach dem Gebrauch erforderlich.

Markierung

Für Produkte aus Kupfer-Nickel-Legierung gibt es einen Stempel (Test), bestehend aus zwei Buchstaben: M und N. Diese Buchstaben zeigen an, dass die Legierung Kupfer und Nickel enthält. Wenn Zh und Mts neben den Buchstaben MN platziert wurden, zeigten solche Symbole an, dass Eisen und Mangan in Form einer Ligatur in der Legierung enthalten waren. Neben der Buchstabenbezeichnung hatte der Stempel auf Cupronickel-Produkten auch Zahlen. Beispiel MNZhMts 30-1-1 zeigte, dass die Legierung zusätzlich zur Kupferbasis 30 % Nickel, 1 % Eisen und 1 % Mangan enthält.

Produkte aus Kupfernickel wurden in unserem Land bis zum Zusammenbruch der UdSSR hergestellt, wonach eine ähnliche Legierung unter Zusatz von Zink hergestellt wurde. Das Ergebnis ist Neusilber - eine der Sorten von Cupronickel. Artikel aus einer Kupfer-Nickel-Legierung ohne Zinkzusätze können jetzt nur noch in Antiquitätenläden erworben werden. Produkte aus Neusilber sind in Aussehen und Festigkeit optisch nicht von Silber zu unterscheiden, aber Silber kann bei Kontakt mit feuchter Oberfläche und an Luft nachdunkeln und die Neusilberlegierung mit Zink bleibt unverändert.

Das Markenzeichen von Neusilber ist sein Stigma. Und wenn Kupfernickel mit MN-Durchbruch markiert ist, hat die Zinklegierung bereits eine andere Markierung - MNTs. Manchmal kommt es vor, dass sich auf dem Produkt kein Muster befindet. Um die Zusammensetzung zu bestimmen, müssen Sie dann das Herstellungsdatum ermitteln oder die Farbe des Produkts auf das Vorhandensein eines gelblichen Farbtons untersuchen: Wenn kein solcher Farbton vorhanden ist, bedeutet dies, dass Sie Neusilber davor haben von dir, nicht Kupfernickel.

Metalleigenschaften

Die Eigenschaften einer Kupfer-Nickel-Legierung sind wie folgt:

  • die Legierung geht mit Sauerstoff keine oxidative Reaktion ein;
  • nicht Salz- und Säurelösungen, einschließlich Meerwasser, ausgesetzt;
  • zeigt Beständigkeit gegen Gase;
  • gut löt- und polierbar;
  • die Dichte des Materials beträgt 8900 kg / m3;
  • der spezifische elektrische Widerstand beträgt 284-285 nOhm / m und übersteigt den Widerstand von Kupfer um das 20-fache;
  • wenn die Legierung kein Mangan und Eisen enthält, ist Kupfernickel ein Leiter des elektrischen Stroms;
  • ohne Eisenverunreinigung in ihrer Zusammensetzung hat die Legierung keine Magnetisierungseigenschaft;
  • die Festigkeit von Kupfernickel ist mit der Festigkeit von Stahl vergleichbar;
  • Zugfestigkeit des Materials beträgt 380-400 MPa;
  • der Brinell-Härtegrad beträgt 66-70 Einheiten.

Kupfernickel gilt als eine stärkere Legierung als Silber, während sein Gewicht deutlich unter dem eines Edelmetalls liegt.

Schmelztemperatur

Um der Kupfer-Nickel-Legierung Härte zu verleihen, wird eine spezielle Wärmebehandlung durchgeführt, die aus Folgendem besteht: Die Legierung wird auf 260-300 ° C erhitzt und dann in einem Ofen langsam abkühlen gelassen, wodurch die Temperatur natürlich gesenkt wird. Dieser Vorgang wird als Autofrettage bezeichnet. Mit seiner Hilfe wird Kupfernickel sehr haltbar gemacht.

Materialeigenschaften:

  • die Schmelztemperatur von Kupfernickel reicht von 1190 bis 1230 ° C und hängt von der Zusammensetzung der Legierung ab;
  • spezifische Wärmeindikatoren liegen im Durchschnitt bei bis zu 390-400 J / kg, was sich bei Temperaturen von +15 bis + 25 ° C manifestiert;
  • Cupronickel-Zusammensetzung unterliegt keinen oxidativen Prozessen, sofern ihre Umgebungstemperatur im Bereich von bis zu + 150 ° C liegt.

Der Plastizitätsindex des Metalls hängt auch von der Zusammensetzung der in der Legierung verwendeten Legierung ab. Je mehr Eisen und Mangan in seiner Zusammensetzung enthalten sind, desto niedriger ist der Härtekoeffizient von Kupfernickel.

Sorten von Legierungen

Bis heute sind über 65 verschiedene Metalllegierungen bekannt, die zur allgemeinen Gruppe der Kupfernickel gehören. Jede dieser Legierungen hat ihren eigenen Namen und ihre eigenen Eigenschaften, was sich in der Kennzeichnung und dem prozentualen Anteil des Materials widerspiegelt.

Betrachten wir die gängigsten Legierungen.

  • Monel. Die Metalllegierung enthält bis zu 66-67% Nickel. Dieses Material hat eine breite Anwendung bei der Herstellung von medizinischen Instrumenten gefunden, es wird zur Herstellung von Produkten verwendet, die im Öl- und Chemiebereich benötigt werden, im Schiffbau.
  • Konstantan. Die Legierung enthält nicht mehr als 40-41% Nickel, was dem Material eine hohe Härte und Festigkeit verleiht. Dieses Material wird zur Herstellung von spanenden Maschinen und Vorrichtungen verwendet.
  • Nickel Silber. Die Legierung enthält bis zu 15 % Nickel in ihrer Zusammensetzung, zusätzlich wird Zink als Vorlegierung zugesetzt. Aus dieser Kupfer-Nickel-Legierung werden Staatsabzeichen, Münzen und Schmuck sowie Teile für den Präzisionsinstrumentenbau hergestellt.

Bei der Herstellung von Besteck und Geschirr wird auf Zink verzichtet, und damit beim Essen kein metallischer Geschmack zu spüren ist, ist die Oberfläche des Bestecks ​​mit einer dünnen Schicht Vergoldung oder Silber überzogen.

Einsatzgebiete

Da Cupronickel resistent gegen die Einwirkung von Meersalzwasser ist, werden daraus Produkte hergestellt, die im Bereich des Marineschiffbaus eingesetzt werden. Die hohe elektrische Leitfähigkeit ermöglicht die Verwendung von Kupfer-Nickel-Legierungen zur Herstellung von Thermoelementen, Widerständen und anderen leitfähigen Elementen. Kupfernickel wird häufig in der Automobilindustrie verwendet: Bestimmte Teile der Automechanik werden mit einer Metalllegierung beschichtet, um deren Korrosion zu verhindern.

Wasserabsperrventile, Armaturen, Ventile und andere Einheiten des Wasserversorgungssystems bestehen aus einer Kupfer-Nickel-Legierung. Kupfer-Nickel-Legierung wird in der Medizin verwendet: Produkte aus diesem Material können immer wieder verschiedenen Möglichkeiten der antimikrobiellen Behandlung unterzogen werden. Darüber hinaus rosten sie nicht und bleiben in ihrer ursprünglichen Form.

Besteck und Geschirr

Seit der Entstehung der Kupfer-Nickel-Legierung wird sie zur Herstellung von Geschirr und Besteck verwendet, die in ihrer Schönheit mit Silbergegenständen konkurrieren können. Bei festlichen Festen wurden Sets aus Kupfernickellöffeln, -gabeln und -messern verwendet: dieser rahmen schmückte den tisch mit seinem hellen silbrigen glanz. Vasen für Obst oder Süßigkeiten, Salzstreuer, Untertassen, Tabletts mit Gläserset, Krüge und Gläser wurden als Besteck aus Kupfer-Nickel-Legierung hergestellt.

Es war keine Schande, Gerichte aus Cupronickel zu spenden. Eine Teekanne, ein Becherhalter, ein Löffel mit Emaille - all das war nicht nur angemessen, sondern auch wünschenswert und wurde zu jedem feierlichen Anlass präsentiert. Cupronickel wurde oft verwendet, um große Tee-Samowar und Türken zum Aufbrühen von Kaffee zu machen. Das Innere dieser Gegenstände könnte mit einer dünnen Zinnschicht bedeckt sein, damit beim Erhitzen in Wasser keine Schadstoffe freigesetzt werden. Cupronickel-Becherhalter hatten eine geringe Wärmeleitfähigkeit: Wenn man heißen Tee hineinfüllte, konnte man keine Angst haben, sich beim Teetrinken die Finger zu verbrennen.

Dekorationen

Der silberne Glanz der Edelmetalllegierung ließ auch Schmuckliebhaber nicht gleichgültig. Cupronickel-Produkte haben in diesem Bereich ihre Nische fest besetzt, jedoch nicht als Fake-Silber, sondern als Produkte aus einem einzigartigen und gefragten Metall. Schmuck aus Kupfer-Nickel-Legierung hat eine hohe Verschleißfestigkeit und ein exquisites Aussehen. Sie sind zusätzlich mit einer speziellen Schwärzung verziert, mit Patina versehen und filigran verarbeitet.

Cupronickel wird oft mit Versilberung verziert: eine solche Oberfläche sieht nicht nur elegant aus, sondern besitzt durch Silberionen auch antiseptische Eigenschaften. Nicht selten wird eine Legierung aus Kupfer und Nickel mit Vergoldung verziert. Dies geschieht hauptsächlich mit Schmuck und Souvenirs. Die auf die Oberfläche der Gegenstände aufgetragene Goldschicht überschreitet nicht 1 Mikrometer, aber wenn sie durch Plattieren aufgetragen wird, ist die Haltbarkeit einer solchen Vergoldung sehr hoch.

Vergoldeter Kupfernickel verliert auch bei täglichem Gebrauch seine Eigenschaften nicht. Es ist hypoallergen und sicher bei Hautkontakt.

Wie unterscheidet man von Edelstahl?

Ob Cupronickel vor Ihnen oder Edelstahl, lässt sich zu Hause nur schwer feststellen. Um die Aufgabe zu erleichtern, können Sie den Rat von Spezialisten in Anspruch nehmen.

  • Bestimmung anhand einer Probe. Auf Produkten aus einer Kupfer-Nickel-Legierung ist ein Sonderstempel in Form der Buchstaben МН angebracht, die mit den Buchstaben Ж, Мц, Ц und Zahlen kombiniert werden können, die die prozentuale Zusammensetzung der Ligatur angeben. Auf Edelstahlprodukten gibt es keine solche Kennzeichnung.
  • Wird ein Wassertropfen auf die Nickel-Kupfer-Legierung aufgetragen, dann sehen Sie nach ein paar Stunden statt eines Tropfens einen grünlichen Fleck, während Edelstahl nicht färbt.
  • Apotheke Lapisstift hinterlässt dunkle Spuren auf Kupfernickelprodukten, nicht jedoch auf Edelstahl.
  • Kupfer-Nickel-Legierung hat geringe magnetische Eigenschaften, Edelstahl jedoch nicht, da er Chrom und Nickel enthält.
  • Cupronickel-Legierung kostet dreimal mehr, als eine Edelstahllegierung, da Kupfernickel teureres Nickel enthält.

Sie versuchen oft, Edelstahl als Silber- oder Cupronickel-Komposition auszugeben, aber Cupronickel wird häufig in Fälschungen von kostbarem Schmuck, Geschirr und anderen Produkten gefunden, die Silber imitieren.

Wie kümmert man sich?

Damit Produkte aus Nickel- und Kupferlegierungen anständig aussehen und mit ihrer Schönheit auffallen, müssen sie regelmäßig durch Reinigen und Polieren erneuert werden. Zu diesem Zweck können Sie Zahnpulver, Kreidezusammensetzung oder Produkte zur Pflege von Schmuck aus Edelmetallen und Legierungen verwenden. Wichtig ist, dass solche Reinigungsmittel keine Säurebestandteile oder Chlorelemente enthalten, da diese Stoffe auf der Oberfläche von Kupfernickelprodukten einen schwer entfernbaren Belag bilden.

Hier sind einige Rezepte zum Reinigen von Besteck oder Dekorationen.

  • Die Oberfläche wird mit in Wasser gelöstem Soda behandelt im Verhältnis von 50 g Soda pro 1 Liter Flüssigkeit.Es wird nicht empfohlen, Cupronickel-Soda-Trockenpulver zu reinigen, da nach einem solchen Vorgang Kratzer auf der Oberfläche der Produkte auftreten können. Nach der Verarbeitung mit einer Sodalösung muss das Produkt mit Wasser abgespült und mit einem Handtuch getrocknet werden, da nasse Tropfen Flecken bilden.
  • Noch ein Backpulver-Rezept: Legen Sie eine Schicht Folie in einen Aluminiumbehälter und füllen Sie ihn mit einer Sodalösung (die gleichen Anteile wie in der vorherigen Version). Als nächstes müssen Sie die Gegenstände, die Sie reinigen möchten, in den Behälter legen. Der Behälter wird auf den Herd gestellt und der Inhalt zum Kochen gebracht. Anschließend wird jeder Artikel mit Wasser gespült und mit einem Tuch trocken gewischt.
  • Rezept mit Ammoniak: etwas Ammoniak wird in warmem Wasser verdünnt und Kupfernickelprodukte werden in die resultierende Lösung gegeben. Nach einer Weile werden die Gegenstände aus der Lösung genommen, in sauberem Wasser gewaschen und trocken getrocknet, indem sie mit einem Tuch auf Hochglanz poliert werden.
  • Reinigung der Eierschale: die Eierschale muss gründlich zu einem pulverförmigen Zustand zerkleinert werden - es reicht aus, die Schale von 2 Eiern zu nehmen. Eierschalenpulver wird in einen großen Behälter gegeben, mit einem Liter Wasser übergossen und dort 20 g Salz hinzugefügt. Der Behälter mit der Lösung wird in Brand gesetzt und zum Kochen gebracht. Dann werden Cupronickel-Produkte, die zur Reinigung bestimmt sind, in eine kochende Lösung gegeben und mindestens 2-3 Minuten gekocht. Danach werden die Gegenstände aus der Lösung genommen, mit Wasser gewaschen, getrocknet und mit einem sauberen Tuch poliert.

Produkte aus Kupfer-Nickel-Legierung müssen nach Abschluss des Reinigungs- und Poliervorgangs zur Aufbewahrung in einer speziellen Box oder einem Etui mit weichem Innenteil entnommen werden. Das Innere des Aufbewahrungskoffers muss trocken und sauber sein. Normalerweise werden Cupronickel-Artikel bereits in speziellen Kisten oder Kisten verpackt verkauft, daher ist es am besten, die Produkte darin aufzubewahren.

Es ist sehr wichtig, die Einwirkung von Feuchtigkeit, Chemikalien oder Duftstoffen zu vermeiden. Außerdem sollten Produkte vor grober mechanischer Beanspruchung geschützt werden. Wenn Sie diese einfachen Regeln beachten und regelmäßig den Reinigungs- und Poliervorgang durchführen, können Sie Ihren Kupfernickel-Schmuck oder -Besteck viele Jahre lang bewundern.

Informationen zum Reinigen von Cupronickel in zwei Minuten finden Sie im nächsten Video.

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