Электротехнические медно-никелевые сплавы

Химический состав

Электротехнические медно-никелевые сплавы МНМцЗ-12; МПМиАЖЗ-12-0,3-0,3; МНМц40-1,5; МНМц43-0,5; МН0,6 и MН16 (табл. 12) обладают высоким удельным электросопротивлением и особыми темоэлектрическими свойствами. Сплавы высокого электросопротивления делят на прецизионные, реостатные и сплавы для нагревательных элементов, тензорезисторов и электродов термопар. Особую группу состааляют сплавы для компенсационных проводов.

Табл. 12. Содержание Ni + Co и виды продукции электротехнических медно-никелевых сплавов
(по ГОСТ 492-2006)

Сплав	Марка	Предел	Содержание Ni+Co, %	Вид продукции	Области применения
Манганин	МНМц3-12	мин.	2,5	листы, проволока	электротехника, измерительные приборы
		макс.	3,5
Манганин	МНМцАЖ3-12-0,3-0,3	мин.	2,5	проволока	компенсационные провода
		макс.	3,5
Константан	МНМц40-1,5	мин.	39	проволока, полосы, ленты	электротехника, компенсационные провода
		макс.	41
Копель	МНМц43-0,5	мин.	42,5	проволока	термопары, компенсационные провода
		макс.	44
Сплав ТП	МН0,6	мин.	0,57	проволока	компенсационные провода
		макс.	0,63
Сплав ТБ	МН16	мин.	15,3	проволока	компенсационные провода
		макс.	16,3

Примечания:
1. В константане марки МНМц40-1,5, применяемом в электронной ючн содержание массовой доли цинка должно быть не более 0,03%.
2. Знак «—», проставленный одновременно для верхнего и нижнего upon# массовой доли элемента, обозначает, что данный элемент не нормируется и ределяется только по требованию потребителя и в этом случае союц ние данной примеси включается в общую сумму примесей.
3. Примеси, не указанные в настоящей таблице, учитываются в общей сумме примесей
4. Примесью следует считать элемент, у которого указан только максимальный предел его содержания.

Физические свойства

Табл. 13. Физические свойства электротехнических медно-никелевых сплавов при различных температурах.

Марка	Свойства	Температура, °С
Марка	Свойства	0	100	200	300	400	500	600	700	800
МНМц40-1,5 (константан)	ρ10⁶, Омм	0,483	0,482	0,483	0,485	0,488	0,497	0,503	0,509	0,515
	α'10³, К^-1	—	0,0206	0,0207	0,0414	0,072	0,1125	0,182	0,129	0,1375
	Термо-ЭДС в паре с Pt при температуре холодного спая в °С, мкВ	0	-3,4	-7,2	-11,3	-15,5	-19,9	-24,5	-29,1	-33,7
МН43-0.5 (копель)	ρ10⁶, Омм	0,504	0,497	0,491	0,486	0,483	0,483	0,485	0,488	0,492
	α'10³, К^-1	-0,14	-0,12	-0,1	-0,06	0	0,04	0,06	0,08	А.
	Термо-ЭДС в паре с Pt при температуре холодного спая в °С, мкВ	0	-4	-8,5	-13,5	-18,5	-23,7	-27,4	-34,6	-40,2
МНМцЗ-12	ρ10⁶, Омм	0,4337	0,4331	0,4282	0,4281	0,4281	—	—	—	—
(манганин)	α'10³, К^-1	-	0,08	0,0672	0,0028	0	—	—	—
	Термо-ЭДС в паре с Pt при температуре холодного спая в °С, мкВ	0	0,89	1,89	3,29	5,06	—	—	—	—
МН0,6	ρ10⁶, Омм	0,0299	0,03	0,031	—	—	—	—	—	—
(ТП)	α'10³, К^-1	2,758	3,541	—	—	—	—	—	—	—
	Термо-ЭДС в паре с Pt при температуре холодного спая в °С, мкВ	0	0,12	-0,61	-1,36	-2,17	-3,17	—	—	—
МН16	ρ10⁶, Омм	0,2352	0,2415	—	—	—	—	—	—	—
(ТБ)	α'10³, К^-1	2,943	2,679	—	—	—	—	—	—	—
	Термо-ЭДС в паре с Pt при температуре холодного спая в °С, мкВ	0	-2,21	-4,8	-7,93	-11,91	-14.91	—	—	—

Никель существенно упрочняет медь; при этом максимальную прочность и твердость имеют сплавы с 45...50% Ni. Для практического использования медно-никелевых сплавов в качестве материалов электротехнического назначения важно, что никель, существенно упрочняя медь, сохраняет присущую ей пластичность и вязкость.

Электротехнические сплавы применяют главным образом в виде проволоки или ленты. Высокая пластичность медно-никелевых сплавов — твердых растворов позволяет также изготавливать микропроволоку и фольгу.

Наиболее распространенными сплавами, которые применяют в мчсстве резистивных материалов для изготовления деталей точных измерительных приборов, являются константан МНМц40-1,5 (Cu — 40%Ni—1,5%Мп) и манганин МНМцЗ-12 (Cu—3%Ni—12%Mn) (см. табл. 12). Из этих сплавов изготавливают проволочные резисторы радиоэлектронной аппаратуры, реостаты и переменные электросопротивления, образцовые сопротивления, шунты и другие элементы электрических аппаратов.

Прецизионные электротехнические медно-никелевые сплавы применяемые для изготовления очень точных резисторов, измерительных приборов и вычислительных машин, должны обладать высокой временной и температурной стабильностью электрических параметров и обладать малой термо-ЭДС в паре с медью (или другими соединительными проводами) во избежание погрешностей от дополнительного источника ошибок. Термо-ЭДС, возникающая в контакте проволочного резистора с соединитель ными медными проводами, может изменить электрические пара метры схемы, что нарушит режим работы прибора и уменьшит точность его показаний.

Механические свойства

Табл. 14. Виды холоднодеформированной продукции из электротехнических медно-никелевых сплавов и их механические свойства

Продукция, ГОСТ	Марка	Сост. поставки	Диаметр, мм	σ_b,МПа	σ₁₀, %
				В пределах или не менее
Проволока константановая неизолированная, ГОСТ 5307-77	МНМц40-1,5	Тв	0,02…5,00	640	-
		М	0,10…0,45	440…640	15
			0,50…5,0	-	20
Проволока манганиновая неизолированная, ГОСТ 10155-75	МНМц3-12	Тв	0,02…0,04	-	-
		М	0,05…6,0	-	до 9
	МНМцАЖ3-12-0,3-0,3	М	0,05…0,09		10
Проволока из сплава копель, ГОСТ10155-75	МНМц43-0,5	М	0,2	390	15
			0,3		15
			0,4		15
			0,5		20
Проволока из спавов хромель Т, алюмель, копель и константан, ГОСТ 1790-77	ХромельТ	М	0,2; 0,3	490	15
			0,5; 0,7		20
			1,2; 1,5
			3,2; 5,0
	Алюмель	М	0,2; 0,3	440
			0,5; 0,7
			1,2; 1,5		20
			3,2; 5,0		25
	Копель	М	0,2; 0,3	390	15
			0,5; 0,7		20
			1,2; 1,5
			3,2; 5,0
Проволока из никелевого и медно-никелевых сплавов, ГОСТ 1791-67	Хромель К	М	0,20; 0,30	490	15
			0,40...2,50		20
	Копель	М	0,20; 0,30	390	15
			0,40...2,50		20
	Константан	м	0,20; 0,30	390	10
			0,40...2,50		15
	Сплав ТП	м	0,20; 0,30	200	20
			0,40...2,50		25