|
Конструкционные медно-никелевые сплавы
В промышленности применяют как двойные, так и сплавы, дополнительно легированные алюминием, цинком, железом, марганцем, свинцом и некоторыми другими элементами.
Двойные медно-никелевые сплавы
Наиболее распространены двойные (двухкомпонентные) медно-никелевые сплавы МН95-5, МН19 и МН25, содержащие 5, 19 и 25% никеля соответственно (см. табл. 1). В этих сплавах прослеживаются общие закономерности изменения физических (см. рис. 1) и механических (см. рис. 2) свойств, характерные для медно-никелевых сплавов: с увеличением содержания никеля до 50% прочностные свойства и удельное электросопротивление увеличиваются, а пластичность, теплопроводность и коэффициент линейною расширения уменьшаются.
Сплав МН95-5 обладает хорошими механическими свойствами, легко деформируется, не склонен к коррозионному растрескиванию. Из этого сплава изготавливают прутки и трубы различного диаметра.
Сплав МН19 (мельхиор) отличается высокой коррозионной стойкостью (табл. 5). По прочностным свойствам он существенно превосходит сплав МН95-5, не охрупчивается при отрицательных температурах, имеет более высокую температуру начала рекристаллизации, удовлетворительно деформируется в горячем холодном состояниях.
Таблица 1. Содержание Ni +Co, вид продукции и область применения медно-никелевых сплавов (по ГОСТ 492-2006)
|
Сплав
|
Марка
|
Предел
|
Содержание Ni + Co
|
Вид продукции
|
Области применения
|
|
Сплав
|
МН95-5
|
мин.
|
4,4
|
листы, трубы, прутки
|
изделия в машиностроении
|
|
макс.
|
5,0
|
|
Мельхиор
|
МН19
|
мин.
|
18
|
ленты, полосы, прутки, трубы
|
медицинский инструмент, точная механика
|
|
макс.
|
20
|
|
Мельхиор
|
МН25
|
мин.
|
24
|
листы, полосы, ленты, прутки, трубы
|
декоративные изделия
|
|
макс.
|
26
|
|
Мельхиор
|
МНЖМц30-1-1
|
мин.
|
29
|
полосы, ленты, трубы
|
конденсаторные трубы, маслоохладители, трубные доски кондиционеров, приборостроение
|
|
макс.
|
33
|
|
Мельхиор
|
МНЖМц10-1-1
|
мин.
|
9
|
трубы
|
конденсаторные трубы, трубные доски кондиционеров, приборостроение
|
|
макс.
|
11
|
|
Сплав
|
МНЖ5-1
|
мин.
|
5
|
листы, трубы, прутки
|
трубопроводы, детали электротехники и приборостроения
|
|
макс.
|
6,5
|
прутки
|
|
Сплав
|
МНЖКТ5-1-0,2-0,2
|
мин.
|
5
|
проволока
|
сварка, наплавка и пайка
|
|
макс.
|
6,5
|
|
Куниаль А
|
MHA13-3
|
мин.
|
12
|
прутки
|
изделия повышенной прочности в машиностроении
|
|
макс.
|
15
|
|
Куниаль Б
|
МНА6-1,5
|
мин.
|
5,5
|
полосы, листы,полосы, ленты, проволока
|
пружины и другие изделия в электротехнической промышленности
|
|
макс.
|
6,5
|
|
Монель
|
НМЖМц28-2,5-1,5
|
мин.
|
Ост.
|
листы, полосы, ленты, проволока
|
антикоррозионные детали
|
|
макс.
|
-
|
|
Нейзильбер
|
МНЦ12-24
|
мин.
|
11
|
полосы, ленты, прутки, профили, трубы, проволока
|
корпуса часов, горячепрессованные детали
|
|
макс.
|
13
|
|
Нейзильбер
|
МНЦ15-20
|
мин.
|
13,5
|
полосы, ленты, прутки, трубы проволока
|
пружины реле, детали электротехники; детали, получаемые глубокой вытяжкой; столовые приборы, художественные изделия
|
|
макс.
|
16,5
|
|
Нейзильбер
|
МНЦ18-20
|
мин.
|
17
|
листы, полосы, ленты, прутки, трубы, проволока
|
пружины реле, детали электротехники; детали, получаемые глубокой вытяжкой; столовые приборы, художественные изделия
|
|
макс.
|
19
|
|
Нейзильбер
|
МНЦ18-27
|
мин.
|
17
|
листы, полосы, ленты, прутки, трубы, проволока
|
корпуса часов, горячепрессованные детали
|
|
макс.
|
19
|
|
Свинцовый нейзильбер
|
МНЦС16-29-1,8
|
мин.
|
15
|
полосы
|
изделия часовой промышленности
|
|
макс.
|
16,5
|
Примечания:
1. В сплавах марок MН19, МН25, МНЖМц10-1-1, МНЖМц30-1-1, МНЖ5-1 МНЦ12-24, МНЦ15-20, МНЦ18-27, МНЦ18-20 допускается массовая доля кобальта не более 0,5% за счет массовой доли никеля, которая не учитывается n сумме примесей. Массовая доля кобальта, превышающая 0,5%, учитынпп общей сумме примесей.
2. В сплавах марок МН25, МНЖМц10-1-1, МНЦ12-24, МНЦ18-27, МНЦ1Н по согласованию с потребителем допускается определение массовой доли примесей кремния, магния, мышьяка, висмута, фосфора, олова, сурьмы.
3. В сплавах марок МН19, МНЦ15-20, МНЖМц30-1-1 допускается опреление массовой доли олова.
4. В мельхиоре марки MH19, применяемом для изготовления монет, допускается повышение содержания массовой доли марганца или железа более указанного в настоящей таблице, но при этом сумма их не должна превышать 1,3%. В мельхиоре MH19, применяемом для изготовления лент специального назначении устанавливается следующее содержание примесей: массовая доля марганца — не более 0,01%, магния — не более 0,01%, кремния — не более 0,15%, железа — не более 0, и сумма примесей — не более 0,6%.
5. В сплаве марки МНЖ5-1 и мельхиоре марки МН19 допускается массовая доля свинца не более 0,05%.
6. В мельхиоре марки МН19 по согласованию с потребителем допускается содержание массовой доли фосфора не более 0,02%.
7. Знак — , проставленный одновременно для верхнего и нижнего пределов массовой доли элемента, обозначает, что данный элемент не нормируется и определяется только по требованию потребителя и в этом случае содержание данной примеси включается в общую сумму примесей.
8. Примеси, не указанные в настоящей таблице, учитываются в общей сумме примесей.
9. Примесью следует считать элемент, у которого указан только максимальный предел его содержания.
Таблица 2. Полосы и ленты холоднокатанные из конструкционных медно-никелевых сплавов. Механические свойства
|
Продукция, ГОСТ
|
Марка
|
Состояние поставки
|
Толщина, мм
|
σb,Мпа
|
δ10, %
|
|
В пределах или не менее
|
|
Полосы из медно-никелевых сплавов, ГОСТ 5063-73
|
мельхиор МН19
|
мягкое
|
0,5…10,0
|
290
|
30
|
|
твердое
|
390
|
3
|
|
нейзильбер МНЦ15-20
|
мягкое
|
340
|
35
|
|
твердое
|
540
|
1
|
|
особотвердое
|
640
|
1
|
|
монель НМЖМц28-2,5-1,5
|
мягкое
|
440
|
25
|
|
полутвердое
|
570
|
6,5
|
|
Ленты мельхиоровые для капсюлей, ГОСТ 1018-77
|
мельхиор МН19
|
мягкое
|
0,28…0,50
|
290…370
|
32
|
|
мельхиор МН19
|
мягкое
|
менее 0,5
|
290
|
22
|
|
0,5 и более
|
25
|
|
твердое
|
менее 0,5
|
390
|
—
|
|
0,5 и более
|
2,5
|
|
Ленты из мельхиора, нейзильбера и монеля, ГОСТ 5187-2003
|
нейзильбер МНЦ15-20
|
мягкое
|
менее 0,5
|
340
|
27
|
|
0,5 и более
|
30
|
|
полутвердое
|
менее 0,5
|
440…540
|
2
|
|
0,5 и более
|
4
|
|
твердое
|
менее 0,5
|
540…690
|
—
|
|
0,5 и более
|
2
|
|
особотвердое
|
менее 0,5
|
более 690
|
—
|
|
0,5 и более
|
—
|
|
монель НМЖМц28-2,5-1,5
|
мягкое
|
менее 0,5
|
440
|
22
|
|
0,5 и более
|
25
|
|
полутвердое
|
менее 0,5
|
570
|
4
|
|
0,5 и более
|
6,5
|
Таблица 3. Трубы из конструкционных медно-никелевых сплавов. Механические свойства
|
Продукция, ГОСТ
|
Марка
|
Изгот.
|
Сост. пост.
|
Размеры, мм
|
σb, МПа
|
δ10, %
|
HV
|
|
диаметр/толщина стенки
|
В пределах или не менее
|
|
Трубы мельхоровые ГОСТ 1092-2006
|
МНЖМц10-1-1
|
ХД
|
М
|
10...50/0,8...4,0
|
290
|
30
|
75…105
|
|
|
ПТ
|
310
|
10
|
105…150
|
|
|
Тв
|
420
|
3
|
150
|
|
МНЖМц30-1-1
|
М
|
350
|
30
|
90…130
|
|
|
ПТ
|
450
|
10
|
130
|
|
Трубы из медно- ницелевого сплава, ГОСТ 17217-79
|
МНЖ5-1
|
Пр
|
—
|
115...275/5,0….60,0
|
225
|
25
|
—
|
|
|
|
Т
|
М
|
6…260/1,0...10,0
|
255
|
30
|
—
|
|
Условные обозначения: ХД - холоднодеформированные, Пр - прессованные, Т - тянутые, М - мягкое, ПТ - полутвердое, Тв - твердое
|
Таблица 4. Прутки и проволока из конструкционных медно-никелевых сплавов. Механические свойства
|
Продукция,
ГОСТ
|
Марка
|
Способ
изготовления
|
Состояние
поставки
|
Диаметр,
мм
|
σb, МПа / δ10, %
|
|
В пределах или не менее
|
|
Прутки из сплава монель, ГОСТ 1525-91
|
монель НМЖМц28-2,5-1,5
|
тянутые
|
мягкое
|
5,0...70,0
|
440 / 25
|
|
твердое
|
590 / 10
|
|
горячекат.
|
|
490 / 18
|
|
Проволока нейзильберовая, ГОСТ 5220—78
|
нейзильбер МНЦ15-20
|
холодно-
деф.
|
мягкое
|
0,10...0,20 0,25...0,50
0,60...1,00 1,10...5,00
|
343 / 15
343 / 20
343 / 25
343 / 30
|
|
полутв.
|
0,60...1,00 1,10...5,00
|
441 / 3
441 / 5
|
|
твердое
|
0,10...0,50
0,60...1,00 1.10...2,00 2,20...5,00
|
686... / -
1078
539 / -
|
|
Примечание: твердость продукции не регламентируется.
|
|
Таблица 5. Скорость коррозии мельхиора в разных средах
|
Среда
|
Скорость коррозии, мм/год
|
|
МН19
|
МНЖМцЗО-1
|
|
Атмосфера промышленных городов
|
0,0022
|
0,002
|
|
Морской климат
|
0,001
|
0,0011
|
|
Пресная вода
|
0,03
|
0,03
|
|
Морская вода
|
-
|
0,03...0,13
|
|
Паровой конденсат
|
0,1
|
0,08
|
|
Паровой конденсат с 30% СО2
|
-
|
0,3
|
|
Азотная кислота (50%-я)
|
-
|
6,4 мм/сутки
|
|
Соляная кислота при 25 °С (10%-я)
|
0,8
|
-
|
|
Серная кислота (10%-я)
|
0,1
|
0,08
|
|
Плавиковая кислота
|
|
|
|
38%-я при 110 °С
|
0,9
|
0,9
|
|
98%-я при 38 °С
|
0,05
|
0,05
|
|
Фосфорная кислота (8%-я) при 20 °С
|
0,58
|
0,5
|
|
Уксусная кислота (10%-я) при 20 °С
|
0,028
|
0,025
|
|
Лимонная кислота (5%-я)
|
0,02
|
-
|
|
Жирные кислоты (60%-е) при 100 °С
|
0,066
|
0,06
|
|
Полный раствор аммиака (7%-й) при 30°С Едкий натр (10...50%-й) при 100 °С
|
0,5
0,13
|
0,23
0,005
|
|
|