Τι είναι το Cupronickel;

Αυτό το κράμα χαλκού-νικελίου έχει πολλές χρήσεις

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

Τα πιο κοινά κράματα cupronickel είναι: 90/10 Cupro-nickel (χαλκός-νικελίου-σιδήρου) ή 70/30 Cupro-νικέλιο (χαλκός-νικελίου-σιδήρου)

Αυτά τα κράματα έχουν καλές λειτουργικές ιδιότητες, μπορούν εύκολα να συγκολληθούν και θεωρούνται μη ευαίσθητα στη διάβρωση λόγω τάσεων.

Το Cupronickel είναι επίσης ανθεκτικό σε βιοσυσσώρευση, διάβρωση ρωγμών, πυρόλυση λόγω διάβρωσης και καταστροφή του υδρογόνου.

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

Ιστορία του Cupronickel

Το Cupronickel έχει κατασκευαστεί και χρησιμοποιηθεί για πάνω από χίλια χρόνια. Η πρώτη γνωστή χρήση της ήταν στην Κίνα περίπου στις 300 π.Χ. Τα κινεζικά αρχεία περιγράφουν τη διαδικασία κατασκευής "λευκού χαλκού", που περιελάμβανε τη θέρμανση και την ανάμιξη χαλκού, νικελίου και λαυρελαίου.

Το Cupronickel χρησιμοποιήθηκε επίσης για την παραγωγή ελληνικών νομισμάτων. Η μεταγενέστερη ευρωπαϊκή "ανασύσταση" του cupronickel περιελάμβανε αλχημικά πειράματα.

Το κράμα χρησιμοποιήθηκε από το Νομισματοκοπείο των ΗΠΑ για να κατασκευάσει τεμάχια τριών λεπτών και κομμάτια πέντε εκατοστών στην περίοδο μετά τον εμφύλιο πόλεμο. Τα κέρματα είχαν προηγουμένως κατασκευαστεί από ασήμι, το οποίο έγινε σπάνιο κατά τη διάρκεια του πολέμου. Για τις τελευταίες δεκαετίες, η επένδυση ή η επίστρωση σε αμερικανικά κομμάτια, τετράγωνα και διαστάσεις 50 εκατοστών έχει κατασκευαστεί από cupronickel.

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

Αντοχή στη διάβρωση του Cupronickel

Το Cupronickel είναι φυσικά ανθεκτικό στη διάβρωση του θαλασσινού νερού, καθιστώντας το ένα πολύτιμο μέταλλο για θαλάσσια χρήση.

Αυτό το κράμα είναι ικανό να αντισταθεί στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό, επειδή το δυναμικό του ηλεκτροδίου είναι ουσιαστικά ουδέτερο σε τέτοια περιβάλλοντα. Συνεπώς, δεν θα σχηματίζει ηλεκτρολυτικά κύτταρα όταν τοποθετούνται σε στενή γειτνίαση με άλλα μέταλλα εντός ενός ηλεκτρολύτη, η οποία είναι η κύρια αιτία γαλβανικής διάβρωσης.

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

Αιτήσεις για το Cupronickel

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

• σωλήνες για ελαφρούς συμπυκνωτές, θερμαντήρες τροφοδοσίας και εξατμιστές που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και εγκαταστάσεις αφαλάτωσης
• σωλήνες που μεταφέρουν νερό από το θαλασσινό νερό, συστήματα ύδρευσης ψύξης και συστήματα υγιεινής πλοίων
• επένδυση ξύλινων σωρών
• υποβρύχια περίφραξη
• καλωδιακοί σωλήνες για υδραυλικές και πνευματικές γραμμές
• τους σφιγκτήρες, τους στροφαλοφόρους άξονες, τα κύτη και άλλα ναυτικά υλικά που χρησιμοποιούνται στα σκάφη
• ασημένια νομίσματα κυκλοφορίας
• επίχρυσα μαχαιροπίρουνα
• ιατρικός εξοπλισμός
• εξαρτήματα αυτοκινήτων
• κοσμήματα
• κυλινδρικούς πυρήνες σε κλειδαριές υψηλής ποιότητας

Το Cupronickel έχει ευρύ φάσμα εφαρμογών στην κρυογενική, καθώς έχει καλή θερμική αγωγιμότητα σε ακραίες χαμηλές θερμοκρασίες.

Το υλικό χρησιμοποιείται επίσης για να καλύψει τα σακάκια των σφαίρων στα τέλη του 19ου αιώνα, αλλά προκάλεσε κάποια μεταλλική ρύπανση στην οπή και αργότερα αντικαταστάθηκε.

Τυπικές συνθέσεις Cupronickel (Wt.%)