Нейзильбер — свойства, характеристики, литье, применение

Что же такое нейзильбер? Переводится с немецкого языка, как новое серебро. Нейзильбер — это не какой-то конкретный металл, как серебро или золото. Это сплав из меди, никеля и цинка. Также существует сплав очень похожий на нейзильбер, который имеет название мельхиор. В чем же их разница? В пропорциях содержащихся элементов.

Сплав нейзильбер

Перед большинством может появиться вопрос: что такое нейзильбер?

Нейзильбером называют цинковый сплав, меди и никеля. В него также могут добавлять свинец для лучшей обработки механическим способом.

Наличие цинка выполняет нейзильбер более недорогим, чем мельхиор, который внешне похож на него и имеет подобные механичные свойства. Рассматриваемый сплав принадлежит к группе коррозионостойких сплавов из меди и никеля. Вся группа сплавов из «нового серебра» имеет прочие наименования: германское серебро, никелевое серебро, белый металл, аргетан, альпака, мельхиор и остальные.

Нейзильбер имеет следующую маркировку: аббревиатуры МНЦ (медь, никель, цинк). Дальше прописывается в процентном отношении содержание никеля и цинка. К примеру, МНЦ 25-20 (Ni – 25%, Zn – 20%, остальное Cu). При добавлении свинца в название добавляется С – МНЦС. Есть приблизительно 50 видов сплава, однако самыми популярными считаются марки МНЦ 15-20, МНЦС 16-29-1,8.

Каждый металл в этом сплаве имеет конкретное значение:

• никель обеспечивает крепость и коррозионную стойкость. Когда он взаимодействует с медью, выходит соединение, которое имеет высокую плотность и твердость. Вместе они увеличивают механичные параметры меди примерно на порядок, а ее стойкость к окислению в 3 раза. Впрочем высокое содержание никеля выполняет сплав намного дороже, а еще он не обрабатывается при краснокалильном жаре;
• цинк заменяет никель. По коррозийные стойкости он уступает никелю, впрочем считается более недорогим металлом. Сплав становится наиболее твёрдым за счёт цинка. За счёт процедуры отжига значения твердости могут быть до 30 HRC. По этому значению «новое серебро» превосходит мельхиор. Также он повышает электросопротивление и обрабатываемость. Впрочем цинк уменьшает возможность держать нагрев;
• свинец нужен, чтобы дать эластичность. Он выполняет его податливым. Нейзильберы, которые содержат свинец, отличительны тем, что с ними возможным не представляется проводить горячую обработку методом давления. Причина тому то, что температура плавления свинца находится на невысоком уровне, по этому может появиться дефект горячеломкости.

Свойства, характеристики проволоки нейзильбер

В структуре данного сплава находится медь, цинк и никель. По химическому составу нейзильбер имеет схожесть с мельхиором. Правда, стоит отметить, что в мельхиоре нет примеси цинка. Надо сказать, что нейзильбер частенько путают с другими электротехническими и медно-никелевыми сплавами (альфенид, аргентан, мельхиор и пр.), благодаря цветовой схожести и прочим внешним параметрам.

В основе сплава нейзильбера находится медь, которая является пластичным металлом с золотистым отблеском. Кроме этого, в структуре сплава находится от 5 до 30 % никеля (Ni) и от 15 до 45 % цинка (Zn). Никель является дорогим серебристым металлом, составляющим основной вклад в ценообразование изделия. Благодаря цинку, повышается электрическое сопротивление изделий и улучшается их обрабатываемость. При этом, при пропускании электрического тока, температурная стойкость падает.

Характерными свойствами изделия можно назвать: механическую твердость, серебристый оттенок, высокое электросопротивление, а также стойкость в химической и коррозионной среде (коррозии). Прочность, упругость и термическое противостояние у нейзильбера выше, чем у латуни, а вот пластичность меньше, так:

• сплав не боится окисления в воде с сохранением, при этом, металлического блеска;
• не растворяется в разбавленных кислотах.

Для повышения некоторых свойств, на различных этапах производства проволоки нейзильбер применяется ее легирование следующими химическими элементами: алюминий (Al), олово (Sn), ванадий (V), железо (Fe), свинец (Pb), кобальт (Co) и др.

Ввод перечисленных элементов в состав многокомпонентного металла способствует изменению его свойств, к примеру:

• ввод свинца до 2% обеспечивает литью добавочную прочность при обработке;
• алюминий способствует разжижению сплава, обеспечивая тонкостенное литьё;
• чистое железо, при вводе до 2,5%, отбеливает нейзильбер, однако делает его более хрупким;
• ввод ванадия усиливает плотность, уменьшая, при этом, его пористость;
•  а ввод групп Al-Zn или Ca-Zn обеспечивает замедление затвердение литья.

Наиболее популярной маркой нейзильбера на сегодняшний день является МНЦ15-20, изготавливаемого по ГОСТу 492-2006, в составе которого содержится:

• меди (60-68,5%);
• кобальта с никелем (Co+ Ni от 13,5 до 16,5%),
• цинка (18-22%);
• магния до 0,05%;
• марганца до 0,3%;
• железа до 0,3%;
• серы до 0,01%;
• мышьяка до 0,01%;
• углерода до 0,03%;
• примесей до 0,9%

Изделие, после термической обработки поставляется в различных состояниях:

• мягкое – прочность составляет 343 МПа, пластичность, которая возрастает с увеличением диаметра проволоки, свыше 15%;
• полутвёрдое – прочность более 441 МПа, пластичность изделия от 3 до 5%;
• твёрдое – прочность в пределах 686-1078 МПа для изделий диаметром до 2 мм, свыше 539 МПа для прочих диаметров проволоки.

Нейзильбер МНЦ15-20, соответствующий перечисленному выше составу меди, никеля с кобальтом и цинка, отличается от мельхиора меньшей стоимостью. В остальном состав этих сплавов схож. В сплаве нейзильбера содержание примесей, строго регламентировано.

К достоинствам проволоки нейзильбер можно отнести:

• привлекающий внешний вид, благодаря которому проволока нейзильбер часто применяется в декоративных целях;
• устойчивость к коррозии, которая характерна для многих сплавов с никелем;
• хорошую пластичность, благодаря которой облегчается, как холодная, так и горячая обработка;
• высокую прочность;
• возможность обрабатывания резанием, и пайки;
• прекрасное соотношение цены – качества.

Полученная продукция отличается привлекающим видом, долговечностью и надежностью.

Нейзильбер, как и мельхиор, применяется в ювелирном мастерстве, благодаря схожести с серебром. При этом он является более экономичным материалом по сравнению с другими драгоценными металлами. Проволоку  нейзильбер МНЦ15-20 можно приобрести, как по стандартной, так и по повышенной точности в диаметре.

Изготовление полуфабрикатов из нейзильбера контролируется по качеству на всех этапах производства. Поверхность изделия обрабатывается в соответствии с государственным стандартом, без наличия царапин, надрывов, расслоений и прочих механических дефектов.

Исторический экскурс

Появление нейзильбера связано с созданным в Китае мельхиором. В VIII в. до н. э. в Китае ощущалась острая нехватка серебра и золота, чтобы из них чеканить монеты. Тогда китайский повелитель приказал алхимикам изобрести материал, который по себестоимости был бы менее расходным. Так возник бюджетный мельхиор. Он обладал прочностью и заменял монеты и драгоценности. Китайские ученые долго держали в секрете состав и формулу мельхиора, так как он очень смахивал на драгметалл и был значительно дешевле.

Со временем мельхиор стал известным в странах Европы. Обществу был интересен состав сплава. Долго пытались открыть эту загадку европейские ученые. Они открыли состав мельхиора (медь, никель и цинк), но кол-во каждого металла они не смогли открыть. После все опыты прекратили на 300 лет. Только в девятнадцатом веке в Германии смогли получить аналог мельхиора. Но в действительности получившийся металл был иным. Он вышел очень крепким и стойким, а разрушение его состава было лишь в кипящих серной и соляной кислотах. Аналогичным образом, химики Германии изобрели новый сплав — нейзильбер. Его отпускная цена ощутимо ниже, чем у мельхиора и серебра.

После во время войн Наполеона документация, посвященная «новому серебру», была получена французами. Ученые Франции Майо и Шорье открывают сплав из никеля и меди без добавки иных элементов. Получившийся сплав называют майшор. Ученые из Германии, в качестве протеста, дали ему другое название — мельхиор. Немцы были главными в металлургическом производстве, по этому наименование «мельхиор» вытеснило «майшор».

В Германии в 1825 году был сделана фабрика, какая в больших масштабах вела производство мельхиоровых ложек, вилок, тарелок. Также из него производились часы, бижутерия и т. д.

В девятнадцатом столетии в странах Европы мельхиор имел большое применение. В РФ он применялся только небогатым населением, а именовали его как польское серебро, германский состав, сильвероид. Впрочем к концу 20 века название мельхиор вытеснило все остальные наименования. Слово «нейзильбер» считается техническим термином, который применяется в металлургической сфере.

ГОСТы, ТУ на проволоку нейзильбер

Технические условия нейзильбера регламентируются ГОСТом 5220-78. Состав сплава соответствует ГОСТу 492-2006. Точность обработки изделий из сплава обеспечивается ГОСТом 26877-2008. Свойства вводимого никеля должны соответствовать ГОСТу 849-2008.

Варианты состава сплава

В нейзильбере основной элемент сплава — это медь. Вообще медные сплавы делятся на три большие группы: латуни (медь с цинком), медно-никелевые сплавы (второй элемент очевиден из названия) и бронзы (в которых легирующими элементами выступают остальные металлы, то есть кроме никеля и цинка). Хотя в составе сплава нейзильбер присутствует как никель, так и цинк, его все-таки относят к медно-никелевым сплавам. Этот факт объясняется тем, что основной вклад в свойства материала как легирующий элемент вносит никель, а не цинк.

Вам будет интересно:Проверка на вшивость, или Игры взрослых людей

В процентном содержании количество никеля может колебаться от 5 до 35%, цинка — от 12 до 46%. В ГОСТах встречается несколько конкретных вариантов сплава.

Нейзильбер МНЦ15-20. Буквы в названии обозначают металлы, входящие в состав сплава (медь, никель и цинк), а цифры — усредненное содержание металлов в процентах по массе. В этом варианте сплава содержание никеля варьируется от 13,5% до 16,5%, цинка — от 18% до 22%, примесей в виде других металлов — кремния, сурьмы и проч. — не более 2%, остальное занимает медь. Применение нейзильбера с составом сплава такого типа достаточно широко: из него делают элементы точных измерительных приборов, медицинские инструменты, санитарную технику, техническую посуду, паровую и водяную арматуру, применяют в электротехнике, а также используют для изготовления изделий широкого потребления (например, столовых приборов).

Нейзильбер свинцовый МНЦС16-29-1,8. Как видно из названия, здесь кроме никеля и цинка важную роль в составе сплава играет свинец, содержание которого по массе колеблется от 1,6% до 2%. Никель занимает 15-16,7%, медь — 51-55%, остальное — цинк и не более 1% примесей. Из свинцового нейзильбера изготавливают детали часовых механизмов.

Как очищать нейзильбер

Для того чтобы изделия из сплава нейзильбера прослужили длительнее и сохраняли собственный изначальный вид, необходимо следовать определенным правилам. Уход за изделиями нейзильбера состоит в следующем:

1. С вещами из нейзильбера нужно бережное и бережное обращение: как можно меньше их ронять, не царапать, не выгибать и не давать детям.
2. В течении определенного времени может случиться реакция окисления нейзильбера на воздухе, другими словами он будет темнеть. Чтобы нейзильбер приобрел начальный вид, его протирают тканью, которая имеет грубый состав (шерсть, фланель, замша). Также применяют специализированные салфетки для изделий из серебра. Их можно купить в магазине ювелирной продукции. Чистку проводят приблизительно 1 раз на протяжении месяца.
3. Чтобы обезопасить изделие от влияния внешней среды, его можно лаком покрыть. Если на этот сплав нанесён лак, то нет надобности в его полировке. Но по прошествии определенного времени покрытие стирается.
4. При проведении домашних бытовых работ или во время принятия душа украшения из нейзильбера снимают.
5. Все вещи из нейзильбера должны хранится в закрытых шкатулках.

Чистка небольших изделий из рассматриваемого материала выполняется путем их опускания в раствор соды, бензина или поташа. После их споласкивают водой и сушат, применяя опилки из кленового дерева. Также для очистки может быть применен порошок хлористого серебра.

При воплощении всех советов продукция из нейзильбера будет радость приносить продолжительное время.

Как чистить нейзильбер?

Доступных вариантов огромное количество и вы можете почистить нейзильбер в домашних условиях. Для этого вы можете использовать зубной порошок или зубную пасту, порошок для чистки посуды, соль или сода. Это простые решения, которые помогут вернуть вашим украшениям «новизну». Уже совсем скоро вы сможете приобрести изделия из нейзильбера в нашем магазине. А пока, не забывайте о том, что вы всегда можете купить серебро или бронзу. Изделия из которых не уступают по качеству и характеристикам.

Свойства сплава

В состав рецептуры сплава входит цинк, медь и никель. Эти компоненты обеспечивают высокие показатели стойкости к коррозии. А вот для лучшей механической обработки в состав вводят свинец. Этот металл делает сплав более мягким, тягучим, уменьшает хрупкость при низких температурах.

В марочнике сталей и сплавов нейзильбер имеет маркировку МНЦ и МНЦС, соответственно медь- никель-цинк и медь-никель-цинк-свинец. В расшифровке составов после аббревиатуры идет цифровой код – МНЦ 15-20. Цифры показывают процентное содержание в материале никеля и цинка. Промышленность сегодня производит около 50 марок медно-никелевого сплава, из которых в ювелирной и пищевой промышленности чаще всего используются МНЦ 15-20 и МНЦС 16-29-1,8.

Составные сплава имеют важное значение для физических и химических свойств металла. Никель в рецептуре обеспечивает механическую прочность и защиту от коррозии. Медно-никелевый сплав обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к окислению. При этом прочность по сравнению с чистой медью возрастает в 10-12 раз. Вместе с тем, именно содержание никеля в составе делает сплав очень дорогим.

Введение в состав цинка обеспечило удешевление продукта. Кроме этого цинк придает еще большую прочность, испытания показывают, что прочность может достигнуть показателя 30 HRC. Правда, при этом приходится применять отжиг. Цинк влияет и на показатель электропроводимости металла, он существенно увеличивает сопротивление. А вот что касается обработки, то появляется возможность подвергать металл ковке, что и применяется в чеканке монет. Правда, есть и минус – цинк снижает температуру плавления.

Свинец во всех сплавах придает пластичность, благодаря этому металл можно вытягивать, гнуть, вить и обрабатывать прессом. Увы, свинец не способствует формированию прочности, особенно при нагревании – сплав при нагревании подвержен ломкости.

Физико-химические свойства сплава

Нейзильбер имеет красивый серебристый цвет. Это отразилось в его названии — в дословном переводе с немецкого языка нейзильбер означает «новое серебро». Несмотря на то, что медь — основной металл сплава — красноватого цвета, никель «перебивает» ее, придавая сплаву белый цвет, иногда — с синим отливом.

По характеру связей нейзильбер — это твердый раствор, который образует медь с никелем.

Одно из самых важных свойств нейзильбера — это высокая устойчивость к коррозии. Медь и никель как металлы сами устойчивы к коррозии, добавление цинка эту устойчивость повышает с помощью образования защитной оксидной пленки — коррозия составляет около 0,5-30×10-4мм в год. При длительном нахождении в кислой среде проявляется селективная коррозия цинка — он подвергается окислению и уходит из сплава, защищая таким образом остальные компоненты от разрушения, хотя и они тоже постепенно корродируют. Поэтому для человека нежелателен прямой контакт медных сплавов, например, при пользованием столовыми приборами из нейзильбера: среда пищеварительной системы кислая, что может позволить попасть меди из сплава в организм и вызвать отравление тяжелыми металлами.

Механические свойства

По сравнению с другими медно никелевыми сплавами нейзильбер отличается большей прочностью. Связано это прежде всего с дополнительным легированием цинком. Прочность равна 38-45 кгмм2. Процессы деформации в сплаве начинаются при 10 кгмм2.

Касаемо упругости нейзильбер не может похвастаться высоким значением этого показателя. Его модуль Юнга не превышает 14 000 кг/мм2. Для сравнения у обычной конструкционной стали этот параметр равняется 20 000 кг/мм2.

Среди явных достоинств нейзильберов стоит отметить их высокую пластичность. Относительное удлинение на растяжение составляет 25-45%, на сужение 32%, что делает эти медно никелевые сплавы выгодными с технологической точки зрения. Благодаря этому, они легко поддается всевозможным видам обработки давлением: чеканке, штамповке, протяжке и т.д.

Применение проволоки нейзильбер

Прекрасные антикоррозионные характеристики, прочность, а также легкость в обработке проволоки нейзильбер МНЦ15-20 обеспечивают её использование в следующих сферах:

• использование деталей для высокоточной аппаратуры;
• инструментарий для медицинской отрасли;
• в нефтегазовом, химическом секторах для сеток по фильтрации нефтепродуктов;
• в электронике;
• бытовые материалы – посуда, украшения (благодаря коррозионной стойкости и химической пассивности в целом);
• дизайнерское применение.
  
  

Поставщик: ООО РТГ «МетПромСтар»

Литье нейзильбера

Друзья, как оказалось на практике литье нейзильбера очень не просто дело. При попытке самостоятельно сформировать сплав нейзильбера по формулам из интернета, к успеху не привели. Процент брака достигает отметки в 90%, это очень много.

Консультации со специалистами имеющими опыт работы со сплавом нейзильбера показали, что хорошим показателем качества литья под давлением в открытых системах является процент брака 50%. В итоге подбирая рецептуру металлов нам удалось выйти на отметку качество/брак в 50/50.

Позднее, доподлинно стало известно что бы получить 100% качество литья возможно только при использовании определенных лигатур и только одном виде литьевых машин. Хотя и этот факт можно отнести к сомнительным.

Тем не менее, в итоге мы добились качества готовых изделий практически 100%. Реальный процент брака на момент написания этой статьи составляет 95%. Из 100 украшений поставленных в «ёлку», всего лишь 5 бракованных. При детальном рассмотрении получается что 5 бракованных работ можно отнести к браку восковой модели, пузыри под поверхностью воска.

Сейчас сплав нейзильбера стоит в массовом производстве и каких либо проблем с его литьем не возникает в принципе.

Особое внимание при литье данного металла необходимо уделять именно литейной машине на не самому сплаву. Так же необходимо неукоснительно соблюдать технологию производства в целом, от момента формирования ёлки, времени между вакуумацией опоки и до постановки её в муфельную печь.

Так же важны диаметр литниковой системы, хотя на определённых машинах закрытого типа этот параметр не принципиален.

P.S. Друзья, если вам интересна тема с литьем нейзильбера, пишите в комментариях ваши вопросы, будем подсказывать и делиться опытом.

Использование нейзильбера

Более всего нейзильбер используют в ювелирной промышленности. Причиной тому считается то, что он внешне походит на серебро. Из этого сплава выпускают разную бижутерию и наградные знаки. Также его используют в виде основы для позолоты драгоценностей. Для изготовления украшений применяется марка МНЦ 15. Этот вид самый прочный и отличается большим коэффициентом стойкости к износу.

Рассматриваемый сплав применяют при изготовлении товаров острой необходимости.

Нейзильбер получил использование и в технической сфере. Из него выпускают разнообразные детали для электрических приборов. К примеру, пружинное реле для механизма часов. Они имеют плоскую форму и обладают упругостью, что нужно для использования в электрических приборах. Также из этого сплава делают лады для гитар звуковых и электрически.

Сплав применяют для изготовления отдельных видов оборудования для медицинской сферы и для изготовления приборов для измерений. Данное применение он получил вследствие того, что его легко обеззараживать и во время использования не происходит его вступление в реакцию.

Из рассматриваемого сплава выпускают посуду и столовые принадлежности. Впрочем входящий в него никель, считается сильным аллергеном для человеческого организма. Приблизительно 20% населения мучаются от возникновения аллергии на никель. По этому посуду из нейзильбера покрывают золотом или серебром. Это оберегает организм от прямого контакта со сплавом. Также столовые приборы, которые не покрыты данным напылением будут давать пище железный привкус. С наличием дорогого металла такой привкус не вырисовывается. В определенных государствах введены ограничения на выпуск продукции из нейзильбера. Кроме этого, нейзильбер имеет особенность терять блеск при долгом использовании.

Дополнительно нейзильбер применяют при изготовлении аппаратуры, которая работает через систему воды и пара.

Многие страны мира заменили производство монет из серебра на изготовление монет из нейзильбера.

В начале 20 века нейзильбер стал применяться в архитектуре. Особенную популярность он приобрел после выставки в Париже в 1925 г. Повсеместно используются орнаменты с покрытием из этого сплава во внешней и внутренней отделке строения.

Министерство здравоохранения Российской Федерации одобрило применение нейзильбера для использования в пищевой промышленности.

Чем выделяется мельхиор от нейзильбера

Главное отличие мельхиора от нейзильбера – наличие цинка в составе последнего. Мельхиор считается сплавом из меди (80%) и никеля (18%) серебристого цвета. Нейзильбер собой представляет сплав из: цинка, меди и никеля.

Самое значимое свойство мельхиора – очень высокая сопротивляемость коррозии. Он обладает прочностью и внешне схож с серебром. По этим качествам его часто используют в изготовлении посуды.

Внешне мельхиор и нейзильбер аналогичные. По этому появляется вопрос, как отличить нейзильбер от мельхиора. На первый взгляд их отличить как правило невозможно. Провести отличие можно, только зная состав сплавов.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...