Σύνθεση και εφαρμογές Cupronickel

Το Cupronickel (αναφέρεται επίσης ως "cupernickel" ή κράμα χαλκού-νικελίου) αναφέρεται σε μια ομάδα κραμάτων χαλκού-νικελίου που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλον αλμυρού νερού λόγω των ανθεκτικών στη διάβρωση ιδιοτήτων τους.

Η πιο κοινή κράματα cupronickel είναι: 90/10 Cupro-nickel (χαλκός-νικέλιο-σίδηρος) ή 70/30 Cupro-nickel (χαλκός-νικέλιο-σίδηρος)

Αυτά τα κράματα έχουν καλές ιδιότητες εργασίας, είναι εύκολα συγκολλήσιμα και θεωρούνται ευαίσθητα στη διάβρωση από τάσεις. Το Cupronickel είναι επίσης ανθεκτικό στη βιοδιαφυγή, στη διάβρωση των ρωγμών, στη διάβρωση της διάβρωσης του στρες και στην αγκαλιά υδρογόνου.

Ελαφρές διαφορές στην αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή καθορίζουν γενικά ποιος βαθμός κράματος χρησιμοποιείται για μια συγκεκριμένη εφαρμογή.

Το Cupronickel έχει κατασκευαστεί και χρησιμοποιηθεί για πάνω από χίλια χρόνια. Η πρώτη του γνωστή χρήση ήταν στην Κίνα περίπου το 300 π.Χ. Τα κινεζικά αρχεία περιγράφουν τη διαδικασία παραγωγής «λευκού χαλκού», η οποία περιελάμβανε θέρμανση και ανάμιξη χαλκός, νικέλιοκαι αλάτι.

Το Cupronickel χρησιμοποιήθηκε επίσης για την παραγωγή ελληνικών νομισμάτων. Αργότερα η ευρωπαϊκή «ανακάλυψη» του cupronickel περιελάμβανε αλχημικά πειράματα.

Το κράμα χρησιμοποιήθηκε από το Νομισματοκοπείο των ΗΠΑ για να φτιάξει κομμάτια τριών λεπτών και κομμάτια πέντε λεπτών κατά την περίοδο μετά τον Εμφύλιο Πόλεμο. Τα νομίσματα είχαν κατασκευαστεί στο παρελθόν από ασήμι, το οποίο έγινε σπάνιο κατά τη διάρκεια του πολέμου. Για τις τελευταίες δεκαετίες, η επένδυση ή επένδυση σε αμερικάνικα κομμάτια, τέταρτα και δεκάδες έχει κατασκευαστεί από cupronickel.

Υπάρχουν πολλά νομίσματα σε κυκλοφορία, αν όχι σε τρέχουσα χρήση, που είτε χρησιμοποιούν cupronickel είτε είναι κατασκευασμένα από cupronickel. Αυτό περιλαμβάνει το ελβετικό φράγκο, τα κομμάτια των 500 και 100 κερδισμένων στη Νότια Κορέα και το αμερικανικό νικέλιο Jefferson.

Το Cupronickel είναι φυσικά ανθεκτικό στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό, καθιστώντας το πολύτιμο μέταλλο για θαλάσσια χρήση. Αυτό το κράμα είναι σε θέση να αντισταθεί στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό, επειδή το δυναμικό του ηλεκτροδίου είναι ουσιαστικά ουδέτερο σε τέτοια περιβάλλοντα. Κατά συνέπεια, δεν θα σχηματίσει ηλεκτρολυτικά κύτταρα όταν τοποθετούνται σε κοντινή απόσταση από άλλα μέταλλα εντός ενός ηλεκτρολύτη, η οποία είναι η κύρια αιτία της γαλβανικής διάβρωσης.

Ο χαλκός σχηματίζει επίσης ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνειά του όταν εκτίθεται σε θαλασσινό νερό, το οποίο προστατεύει το μέταλλο από φθορά.

Το Cupronickel έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, εκτιμάται για την αντοχή και τη διάβρωση. Σε άλλες περιπτώσεις, αποτιμάται για το ασημί χρώμα και τη λάμψη χωρίς σκουριά. Μερικά παραδείγματα χρήσεων του cupronickel περιλαμβάνουν:

• σωλήνες για συμπυκνωτές ελαφρού φορτίου, θερμαντήρες νερού τροφοδοσίας και εξατμιστές που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και σταθμούς αφαλάτωσης
• αγωγοί που μεταφέρουν θαλασσινό νερό σε πυρκαγιά, συστήματα νερού ψύξης και συστήματα υγιεινής πλοίων
• επένδυση για ξύλινους πασσάλους
• υποβρύχια περίφραξη
• καλωδιακοι σωλήνες για υδραυλικές και πνευματικές γραμμές
• συνδετήρες, στροφαλοφόροι άξονες, κύτος και άλλο θαλάσσιο υλικό που χρησιμοποιείται σε σκάφη
• νομίσματα κυκλοφορίας σε ασημί χρώμα
• ασημένια μαχαιροπήρουνα
• ιατρικός εξοπλισμός
• ανταλλακτικά αυτοκινήτων
• κοσμήματα
• πυρήνες κυλίνδρων σε κλειδαριές υψηλής ποιότητας

Το Cupronickel διαθέτει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην κρυογονική, καθώς έχει καλή θερμική αγωγιμότητα σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το υλικό χρησιμοποιείται επίσης για να καλύψει τα μπουφάν με σφαίρες στα τέλη του 19ου αιώνα, αλλά προκάλεσε ρύπανση από μέταλλο στην οπή και αντικαταστάθηκε αργότερα.