Metalli e leghe

Tutto sul cupronichel

Tutto sul cupronichel
Contenuto
  1. Cos'è?
  2. Proprietà del metallo
  3. Temperatura di fusione
  4. Varietà di leghe
  5. Aree di utilizzo
  6. Come distinguere dall'acciaio inossidabile?
  7. Come prendersi cura?

Alla fine del XIX secolo, gli scienziati francesi Chorier e Mayo, utilizzando una lega di nichel e rame, crearono un metallo che poteva imitare con successo l'argento naturale. La lega iniziò ad essere utilizzata per la fabbricazione di posate e stoviglie, quindi iniziarono a ricavarne gioielli, nonché strumenti medici e varie parti per uso tecnico.

Il cupronichel divenne rapidamente di moda, quindi, in quasi tutte le famiglie la cui ricchezza non permetteva di avere posate d'argento, forchette, cucchiai e coltelli per le feste erano fatti di cupronichel. Il costo di tali articoli non era troppo alto e dal loro aspetto era difficile distinguerli da quelli d'argento. Tuttavia, le hostess hanno dovuto lucidare con cura le stoviglie dal cupronichel per farle sembrare costose e presentabili.

Cos'è?

La formula chimica del cupronichel implica composto di rame e nichel metalli, preso in una certa percentuale, il cui risultato è una lega dall'aspetto brillante e di colore argento. Un tale metallo divenne una sorta di ostacolo per i cittadini, che non sapevano distinguere l'argento dal cupronichel e spesso cadevano in disordine quando acquistavano oggetti in cupronichel al prezzo di oggetti in argento.

Ferro e manganese venivano talvolta aggiunti a una lega di rame-nichel per aumentare la densità e la resistenza del materiale. Se un magnete è stato portato su un tale prodotto, allora si potrebbe notare che mostra le sue proprietà magnetiche ed è magnetizzato, mentre i prodotti d'argento non erano in grado di esibire proprietà magnetiche.

Dopo aver condotto diversi esperimenti, gli esperti hanno iniziato a produrre cupronichel di vari marchi, che hanno persino ottenuto i loro nomi e trovato alcune aree di applicazione per se stessi.

Aspetto esteriore

Il cupronichel è stato originariamente concepito come un'alternativa economica all'argento. In apparenza, i prodotti realizzati con una lega di rame e nichel non differivano in alcun modo da quelli in argento, sembravano altrettanto eleganti e solidi, ma a un prezzo erano molto più economici delle loro controparti in argento. Era particolarmente difficile identificare gli oggetti in cupronichel se su di essi veniva applicata una doratura, un'argentatura o uno strato di rodio. La differenza tra argento e cupronichel risiede non solo nella composizione delle loro leghe, ma anche nei principi di cura del prodotto.

Composizione

Una lega costituita da una base rame-nichel appartiene alla classe dei metalli non ferrosi. Fondamentalmente, il cupronichel è costituito da rame e il nichel e altri additivi fungono da legatura, conferendo durezza e resistenza alla lega finita. La composizione dei metalli applicabili alla lega permette al materiale di non corrodersi, ossidandosi all'aria. Sono le proprietà del metallo inossidabile e la sua lucentezza argentea che sono diventate le più importanti e preziose nel cupronichel.

Inizialmente, il cupronichel consisteva solo di rame e nichel, ma nel tempo la sua composizione è diventata più perfetta e varia. Ecco come sono apparse varie marche di cupronichel. La composizione dei metalli nel cupronichel moderno può essere la seguente:

  • rame - dal 65 al 90%;
  • nichel (a volte con l'aggiunta di cobalto) - dal 5 al 30%;
  • manganese - non più dell'1%;
  • ferro - non più dell'1%.

In alcune marche di cupronichel è presente lo zinco, che ha sostituito una certa parte del nichel. La lega risultante aveva un nobile colore acciaio-argento ed era abbastanza spesso usata per fare monete. A causa della varietà delle leghe di cupronichel, si arrivò al punto che persone ignoranti iniziarono a chiamare i cucchiai di ottone argentato nient'altro che cupronichel.

La moderna lega di cupronichel è un materiale resistente e inossidabile. A causa dell'elevato contenuto di rame, la superficie dei prodotti in cupronichel si opacizza nel tempo.

Per mantenere l'aspetto originale del prodotto, è necessario pulire e lucidare regolarmente sia a scopo preventivo che dopo l'uso.

Marcatura

Per i prodotti realizzati in lega di cupronichel, esiste un timbro (test), composto da due lettere: M e N. Queste lettere indicano che la lega contiene rame e nichel. Se Zh e Mts venivano posizionati accanto alle lettere MN, tali simboli indicavano che ferro e manganese erano inclusi nella lega sotto forma di legatura. Oltre alla designazione della lettera, il timbro sui prodotti in cupronichel aveva anche numeri. Ad esempio, il campione MNZhMts 30-1-1 ha indicato che la lega, oltre alla base di rame, contiene il 30% di nichel, l'1% di ferro e l'1% di manganese.

I prodotti del cupronichel furono realizzati nel nostro paese fino al crollo dell'URSS, dopo di che fu prodotta una lega simile con l'aggiunta di zinco. Il risultato è l'argento nichel, una delle varietà di cupronichel. Gli articoli realizzati in una lega di rame-nichel senza additivi di zinco possono ora essere acquistati solo nei negozi di antiquariato. I prodotti in alpacca non possono essere distinti visivamente dall'argento nell'aspetto e nella resistenza, solo l'argento può scurirsi a contatto con una superficie umida e nell'aria e la lega di alpacca con zinco rimarrà invariata.

Il segno distintivo dell'argento nichel è il suo stigma. E se il cupronichel è contrassegnato con rottura MN, allora la lega di zinco ha già una marcatura diversa: MNT. A volte capita che non ci sia un campione sul prodotto. Quindi, per determinare la composizione, è necessario scoprire la data della sua fabbricazione o valutare il colore del prodotto per la presenza di una sfumatura giallastra in esso: se non esiste tale tonalità, significa che hai davanti l'alpacca di te, non cupronichel.

Proprietà del metallo

Le caratteristiche di una lega rame-nichel sono le seguenti:

  • la lega non entra in reazione ossidativa con l'ossigeno;
  • non esposto a soluzioni saline e acide, compresa l'acqua di mare;
  • mostra resistenza ai gas;
  • ben suscettibile alla saldatura, alla lucidatura;
  • la densità del materiale è di 8900 kg/m3;
  • la resistenza elettrica specifica è pari a 284-285 nOhm/m, superando di circa 20 volte la resistenza del rame;
  • se non ci sono manganese e ferro nella lega, il cupronichel sarà un conduttore di corrente elettrica;
  • senza impurità di ferro nella sua composizione, la lega non avrà la proprietà di magnetizzazione;
  • la forza del cupronichel è paragonabile alla forza dell'acciaio;
  • la resistenza alla trazione del materiale è 380-400 MPa;
  • il livello di durezza Brinell è di 66-70 unità.

Il cupronichel è considerato una lega più forte dell'argento, mentre il suo peso è significativamente inferiore a quello di un metallo nobile.

Temperatura di fusione

Per conferire durezza alla lega di cupronichel viene effettuato uno speciale trattamento termico, che consiste nel seguente: la lega viene riscaldata a 260-300°C, e poi lasciata raffreddare lentamente in una fornace, abbassando naturalmente la temperatura. Questo processo è chiamato autofrettage. Con il suo aiuto, il cupronichel è reso molto resistente.

Caratteristiche del materiale:

  • il punto di fusione del cupronichel varia da 1190 a 1230°C e dipende dalla composizione della lega;
  • gli indicatori di calore specifico sono in media fino a 390-400 J / kg, che si manifesta a temperature da +15 a + 25 ° C;
  • la composizione di cupronichel non è soggetta a processi ossidativi, a condizione che la sua temperatura ambiente rientri nell'intervallo fino a + 150 ° C.

L'indice di plasticità del metallo dipenderà anche dalla composizione della lega utilizzata nella lega. Più ferro e manganese sono nella sua composizione, più basso è il coefficiente di durezza del cupronichel.

Varietà di leghe

Ad oggi, sono note più di 65 diverse leghe metalliche, che appartengono al gruppo generale del cupronichel. Ciascuna di queste leghe ha il proprio nome e le proprie proprietà, che si riflettono nella marcatura e nella percentuale del materiale.

Consideriamo le leghe più comuni.

  • Monel. La lega metallica contiene fino al 66-67% di nichel. Questo materiale ha trovato ampia applicazione nella fabbricazione di strumenti medici, viene utilizzato per la produzione di prodotti richiesti nei campi petroliferi e chimici, nell'industria cantieristica.
  • Costantana. La lega non contiene più del 40-41% di nichel, che conferisce al materiale elevata durezza e resistenza. Questo materiale viene utilizzato per la fabbricazione di macchine e attrezzature per il taglio dei metalli.
  • Nichel argento. La lega contiene fino al 15% di nichel nella sua composizione e anche lo zinco viene aggiunto come lega madre. Questa lega di cupronichel viene utilizzata per emettere distintivi di stato di distinzione, da essa vengono realizzati monete e gioielli, nonché parti utilizzate nella fabbricazione di strumenti di precisione.

Per la fabbricazione di posate e stoviglie non viene utilizzato zinco e, per evitare che durante i pasti si senta un sapore metallico, la superficie delle posate viene ricoperta da un sottile strato di doratura o argento.

Aree di utilizzo

Poiché il cupronichel è resistente agli effetti dell'acqua salata marina, ne vengono realizzati prodotti che vengono utilizzati nel campo della costruzione navale marina. L'elevata conduttività elettrica consente l'utilizzo di leghe di cupronichel per la produzione di termoelementi, resistori e altri elementi conduttivi. Il cupronichel è spesso utilizzato nell'industria automobilistica: alcune parti del meccanismo dell'auto sono rivestite con una lega metallica per prevenirne la corrosione.

Le valvole di intercettazione dell'acqua, i raccordi, le valvole e altre unità del sistema di approvvigionamento idrico sono realizzati in lega di rame-nichel. La lega di cupronichel viene utilizzata in medicina: i prodotti realizzati con questo materiale possono essere ripetutamente sottoposti a varie opzioni per il trattamento antimicrobico. Inoltre, non arrugginiscono, rimanendo nella loro forma originale.

Posate e stoviglie

Fin dalla creazione della lega di cupronichel, è stata utilizzata per la produzione di stoviglie e posate, che nella loro bellezza potevano competere con gli articoli in argento. Durante le feste venivano usati set di cucchiai, forchette e coltelli in cupronichel: questa impostazione adornava la tavola con la sua brillante lucentezza argentea. Vasi per frutta o dolci, saliere, piattini, vassoi con servizio di bicchieri, brocche e bicchieri erano realizzati in lega di cupronichel come posate.

Non è stato un peccato donare piatti di cupronichel. Una teiera, un portabicchieri, un cucchiaio con smalto: tutto questo non era solo appropriato, ma anche desiderabile, ed era presentato per ogni occasione solenne. I grandi samovar da tè e i turchi per la preparazione del caffè erano spesso realizzati con cupronichel. L'interno di questi oggetti potrebbe essere ricoperto da un sottile strato di stagno in modo che quando riscaldato in acqua, non vengano rilasciate sostanze nocive. I portabicchieri in cupronichel avevano una bassa conduttività termica: avendoci messo del tè caldo, non si poteva aver paura di bruciarsi le dita mentre si beveva il tè.

decorazioni

Anche la lucentezza argentea della nobile lega di metallo non ha lasciato indifferenti gli amanti dei gioielli. I prodotti in cupronichel hanno occupato saldamente la loro nicchia in questo settore, ma non come un falso argento, ma come prodotti realizzati con un metallo unico e richiesto. I gioielli realizzati in lega di rame-nichel hanno un alto grado di resistenza all'usura e un aspetto raffinato. Sono inoltre decorati con annerimento speciale, aggiunta di patina e lavorati in filigrana.

Il cupronichel è spesso decorato con argentatura: tale superficie non solo ha un aspetto elegante, ma ha anche proprietà antisettiche dovute agli ioni d'argento. Abbastanza spesso, una lega di rame e nichel è decorata con dorature. Questo è principalmente fatto con gioielli e souvenir. Lo strato d'oro applicato sulla superficie degli oggetti non supera 1 micrometro, ma se viene applicato mediante placcatura, la durata di tale doratura sarà molto elevata.

Il cupronichel dorato, anche con l'uso quotidiano, non perde le sue proprietà. È ipoallergenico e sicuro da usare a contatto con la pelle.

Come distinguere dall'acciaio inossidabile?

Può essere molto difficile determinare a casa se il cupronichel di fronte a te o l'acciaio inossidabile. Per facilitare il compito, puoi usare i consigli degli specialisti.

  • Determinazione mediante un campione. Sui prodotti realizzati con una lega di rame e nichel, viene apposto un timbro speciale sotto forma delle lettere МН, che può essere combinato con le lettere Ж, Мц, Ц e numeri che indicano la composizione percentuale della legatura. Non esiste tale marcatura sui prodotti in acciaio inossidabile.
  • Se si applica una goccia d'acqua alla lega nichel-rame, poi dopo qualche ora, invece di una goccia, vedrai una macchia verdastra, mentre l'acciaio inossidabile non si macchia.
  • Matita lapislazzuli da farmacia lascia un segno scuro sui prodotti in cupronichel, ma non sull'acciaio inossidabile.
  • Lega di cupronichel ha basse proprietà magnetiche, ma l'acciaio inossidabile no, poiché contiene cromo e nichel.
  • La lega di cupronichel costa 3 volte di più, di una lega di acciaio inossidabile, poiché il cupronichel contiene nichel più costoso.

Spesso cercano di spacciare l'acciaio inossidabile come composizione in argento o cupronichel, ma il cupronichel si trova abbastanza spesso nei falsi di gioielli preziosi, piatti e altri prodotti che imitano l'argento.

Come prendersi cura?

Affinché i prodotti in nichel e lega di rame abbiano un aspetto decente e attirino l'attenzione con la loro bellezza, devono essere periodicamente rinnovati con l'aiuto della pulizia e della lucidatura. A tale scopo, è possibile utilizzare polvere di denti, composizione di gesso o prodotti destinati alla cura di gioielli in metalli preziosi e leghe. È importante che tali detergenti non contengano componenti acidi o elementi di cloro, poiché queste sostanze formano una placca difficile da rimuovere sulla superficie dei prodotti in cupronichel.

Ecco alcune ricette per pulire posate o decorazioni.

  • La superficie è trattata con soda sciolta in acqua nel rapporto di 50 g di soda per 1 litro di liquido.Non è consigliabile pulire la polvere secca di cupronichel soda, poiché dopo tale procedura potrebbero apparire graffi sulla superficie dei prodotti. Dopo l'elaborazione con una soluzione di soda, il prodotto deve essere risciacquato con acqua e asciugato con un asciugamano, poiché le gocce bagnate formeranno macchie.
  • Un'altra ricetta con il bicarbonato di sodio: metti uno strato di pellicola in un contenitore di alluminio e riempilo con una soluzione di soda (le stesse proporzioni della versione precedente). Successivamente, devi mettere gli oggetti che intendi pulire nel contenitore. Il contenitore viene posto sul fornello e il suo contenuto viene portato a ebollizione. Quindi ogni articolo viene sciacquato in acqua e asciugato con un panno.
  • Ricetta con ammoniaca: un po 'di ammoniaca viene diluita in acqua tiepida e i prodotti di cupronichel vengono posti nella soluzione risultante. Dopo un po ', gli oggetti vengono rimossi dalla soluzione, lavati in acqua pulita e asciugati a secco lucidandoli con un panno per farli brillare.
  • Pulizia del guscio d'uovo: il guscio d'uovo deve essere completamente schiacciato in uno stato polveroso: è sufficiente prendere il guscio da 2 uova. La polvere di guscio d'uovo viene posta in un grande contenitore, versata con un litro d'acqua e lì vengono aggiunti 20 g di sale. Il contenitore con la soluzione viene messo a fuoco e portato a ebollizione. Quindi i prodotti in cupronichel destinati alla pulizia vengono posti in una soluzione bollente e fatti bollire per almeno 2-3 minuti. Successivamente, gli articoli vengono rimossi dalla soluzione, lavati con acqua, asciugati e lucidati con un panno pulito.

Dopo aver completato la procedura di pulizia e lucidatura, i prodotti in lega di cupronichel devono essere rimossi per la conservazione in una scatola o custodia speciale con una parte interna morbida. L'interno della custodia deve essere asciutto e pulito. Di solito gli articoli in cupronichel vengono venduti già confezionati in scatole o astucci speciali, quindi è meglio conservare i prodotti al loro interno.

È molto importante evitare l'esposizione a umidità, prodotti chimici o profumi. Inoltre, i prodotti devono essere protetti da forti sollecitazioni meccaniche. Osservando queste semplici regole, eseguendo regolarmente la procedura di pulizia e lucidatura, puoi ammirare i tuoi gioielli o posate in cupronichel per molti anni.

Per informazioni su come pulire il cupronichel in due minuti, guarda il prossimo video.

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