Нейзильбер: склад сплаву, характеристики, застосування

Що таке нейзильбер? За його складом і властивостями можна сказати, що він є вдосконаленою версією більш старого сплаву – мельхіору, винайденого ще в 1819 році. На відміну від мельхіору, що складається лише з міді і нікелю, нейзильбер також обов’язково містить ще і цинк, а крім нього – залізо і деякі інші легуючі елементи.

Варіанти складу сплаву

У нейзильбере основний елемент сплаву – це мідь. Взагалі мідні сплави діляться на три великі групи: латунь (мідь з цинком), мідно-нікелеві сплави (другий елемент очевидний з назви) і бронзи (в яких легуючими елементами виступають інші метали, тобто крім нікелю і цинку). Хоча в складі сплаву нейзильбер присутня як нікель, так і цинк, його все-таки відносять до мідно-нікелевим сплавів. Цей факт пояснюється тим, що основний внесок у властивості матеріалу як легирующий елемент вносить нікель, а не цинк.

У процентному вмісті кількість нікелю може коливатися від 5 до 35%, цинку – від 12 до 46%. У ГОСТах зустрічається кілька конкретних варіантів сплаву.

  • Нейзильбер МНЦ15-20. Букви в назві позначають метали, що входять до складу сплаву (мідь, нікель і цинк), а цифри – усереднене вміст металів у відсотках за масою. У цьому варіанті сплаву вміст нікелю варіюється від 13,5% до 16,5%, цинку – від 18% до 22%, домішок у вигляді інших металів – кремнію, сурми та ін. – не більше 2%, решта посідає мідь. Застосування нейзильберу з складом сплаву такого типу досить широко: з нього роблять елементи точних вимірювальних приладів, медичні інструменти, санітарну техніку, технічну посуд, паровий і водяний арматуру, застосовують в електротехніці, а також використовують для виготовлення виробів широкого вжитку (наприклад, столових приладів).
  • Нейзильбер свинцевий МНЦС16-29-1,8. Як видно з назви, тут крім нікелю і цинку важливу роль у складі сплаву грає свинець, зміст якого по масі коливається від 1,6% до 2%. Нікель займає 15-16,7%, мідь – 51-55%, інше – цинк і не більше 1% домішок. З свинцевого нейзильберу виготовляють деталі годинникових механізмів.
  • Дивіться також:  Євразійський національний університет імені Л. Н. Гумільова р. Астана, Казахстан

    Фізико-хімічні властивості сплаву

    Нейзильбер має красивий сріблястий колір. Це відбилося в його назві – в дослівному перекладі з німецької мови нейзильбер означає “нове срібло”. Незважаючи на те, що мідь – основний метал сплаву – червонуватого кольору, нікель “перебиває” її, надаючи сплаву білий колір, іноді – з синім відливом.

    За характером зв’язків нейзильбер – це твердий розчин, який утворює мідь з нікелем.

    Одне з найважливіших властивостей нейзильберу – це висока стійкість до корозії. Мідь і нікель як метали самі стійкі до корозії, додавання цинку цю підвищує стійкість за допомогою утворення захисної оксидної плівки – корозія становить близько 0,5-30×10-4 мм в рік. При тривалому знаходженні в кислому середовищі проявляється селективна корозія цинку – він піддається окисленню і йде зі сплаву, захищаючи таким чином інші компоненти від руйнування, хоча і вони теж поступово кородують. Тому для людини небажаний прямий контакт мідних сплавів, наприклад, при користуванням столовими приладами з нейзильберу: середа травної системи кисла, що може дозволити потрапити міді з сплаву в організм і викликати отруєння важкими металами.

    Механічні властивості сплаву

    До механічних властивостей належать такі показники, як твердість, міцність, межі пружності, текучості, міцність при пружних впливах, втома металу і деякі інші характеристики. Додавання нікелю підвищує твердість і міцність сплаву, а також покращує його пружні властивості. З нейзильберу виготовляють матеріали різних властивостей – м’які, тверді, дуже тверді вироби з відповідно різними механічними характеристиками.

    Застосування нейзильберу

    Склад і характеристики дозволяють використовувати цей сплав в широкому спектрі напрямків. У промисловості з нейзильберу, в першу чергу, отримують ряд важливих виробів: смуги, стрічки, прутки, дріт різної твердості. Стрічки з нейзильберу підвищеної міцності йдуть на виготовлення контактних пружин, що використовуються в електричному реле.

    Дивіться також:  Рівняння швидкості при рівноприскореному русі. Приклад завдання з автомобілем

    Визначається застосування нейзильберу складом сплаву. З-за підвищеної стійкості до зовнішніх впливів будь-якого типу він застосовується в суднобудуванні, використовується в умовах високих температур і тисків.

    Вироби з нейзильберу

    Один час у Радянському Союзі були вкрай популярні столові прибори з мельхіору. Вони цінувалися за зовнішній вигляд, який на око було практично не відрізнити від срібла, хоча вартість мідно-нікелевого сплаву була, однозначно, набагато менше вартості благородного металу. Використання нейзильберу в тих же цілях не одержала настільки широкого поширення, хоча цілі у нього були ті ж; крім того, прилади з мельхіору і нейзильберу все ж треба було покривати сріблом щоб уникнути характерного металевого присмаку.

    За ті ж властивості і характеристики нейзильбер також дуже популярний у ювелірів. Він схожий на срібло і дешевий, але, на відміну від срібла, практично не тьмяніє з часом, а дріт з нього має хороші механічні властивості, тому нейзильбер люблять використовувати при виготовленні біжутерії.

    Нейзильбер як монетного металу

    Хоча нейзильбер ніколи не був популярним сплавом для карбування монет, іноді вдавалися й до нього – випускали ювілейні, обмежені або колекційні серії, а також конкретні одиничні тиражі.

    Прикладом можуть служити монети 20 копійок, викарбувані в 1961 році. Дизайн монети не відрізнявся складністю – це була пересічна партія. І зараз у нумізматів зразки двадцатикопеечных монеток 1961 року цінуються не дуже високо, незважаючи на нехарактерний метал.

    Ювілейні монети із нейзильберу в останні роки карбувалися в Україні, Казахстані. У Казахстані це – серії монет номіналом 50 тенге, присвячені одній з тематик: “Казки”, “Космос”, “Міста”, “Червона книга”. В Україні чеканили монети різного тиражу і номіналу: на честь відомих людей, пам’ятних дат (багато хто ставиться до Великої Вітчизняної війни), міст.

    Дивіться також:  Техногенні небезпеки: види, аналіз, наслідки