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 |
|
|