Мельхиор - химическая формула, свойства и применение сплава

Разновидности сплавов и их химический состав

Мельхиор представляет собой высококачественный сплав из меди. В качестве основного легирующего компонента используется никель. Чтобы материал быстро не портился под воздействием морской воды, производители добавляют в состав соединения марганца и железа. Всего доступно около 65 разновидностей мельхиора, каждая из которых обладает как положительными, так и негативными характеристиками.

На производственных участках чаще всего используются следующие виды сплавов:

• МН19. В составе этого мельхиора отсутствует железо и марганец. На 81% материал состоит из меди, а оставшиеся 19% - никель.
• МНЖМц 30−1−1. Около 30% состава — никель, 1% марганца и столько же железа.

Отдельного внимания заслуживает нейзильбер, который представляет собой трёхкомпонентный медно-никелевый сплав, отличающийся широким спектром применения. Кроме привычного никеля и меди, производитель добавил в состав ещё и 15% цинка. Этот материал отличается высокими показателями прочности, хорошо обрабатывается высоким давлением. Нейзильбер подвержен негативному воздействию коррозии, но при этом он является устойчивым к органическим кислотам и соляным растворам.

Не менее востребованным является монель — металлический сплав, который содержит в своём составе до 67% никеля. Этот материал часто используется для изготовления высококачественных медицинских инструментов, а также для производства изделий, используемых в химической, нефтяной и кораблестроительной отрасли.

До 41% никеля содержится в константане. Материал обладает высокой прочностью и твёрдостью. Благодаря своим характеристикам сплав получил большой спрос в производстве металлорежущих станков и других приспособлений.

Эксплуатационные свойства

Внешний вид мельхиора позволяет имитировать дорогостоящее серебро. При этом сплав отличается большой прочностью и весит гораздо меньше, чем благородный металл. Чтобы разобраться во всех нюансах использования такого материала, нужно первым делом изучить его характеристики. Если нужно написать развёрнутый доклад о мельхиоре по химии в 9 классе, то следует изучить основную информацию об этом сплаве, чтобы за проделанную работу получить высокую оценку.

Среди основных химических свойств материала можно выделить следующие:

• Сплав отлично противостоит газам и большим атмосферным нагрузкам.
• Высокий показатель сопротивляемости негативному воздействию коррозии.
• Материал не реагирует на агрессивную кислотную среду.
• Инертность к воздействию пресной и морской воды.

Не менее интересными являются физические свойства. Даже если мельхиор будет использоваться при температуре до +150 °C, он всё равно не окислится. Этот материал можно подвергать спайке. Мельхиор разрешено полировать. На производстве столовые приборы из этого материала покрывают тонким слоем серебра либо золотым напылением. В противном случае необработанный сплав может придавать пище характерный металлический привкус.

Чтобы добиться идеального серебристого блеска, потускневшие приборы обрабатывают специальными растворами. Если чистка изделий происходит в домашних условиях, тогда могут быть задействованы неагрессивные народные составы.

Плотность материала находится в пределах 8900 кг/м³, что ниже, чем у серебра. Температура плавления зависит от марки используемого сплава, но чаще всего итоговое значение находится в пределах от 1180 до 1240 °C. Удельное электрическое сопротивление мельхиора в 20 раз превышает показатели меди — 285 нОм*м. Если в составе снижено содержание марганца и железа, тогда сплав будет проводить ток. Прочностные показатели описываемого сплава можно сравнить со сталью. Временное сопротивление на разрыв достигает отметки 400 МПа. На производстве сплав проходит термическую обработку, так как это позволяет существенно повысить твёрдость.

Используемые маркировки

У всех изделий, которые изготовлены из мельхиора, проба обозначается двумя большими буквами: М и Н. Они означают то, что в состав сплава входит медь и цинк. Если возле букв МН указано ещё и Ж, а также Мц, тогда в виде лигатуры использовались марганец и железо. Помимо стандартного буквенного обозначения, на производстве используются ещё и цифры. Например, если на изделие нанесена маркировка МНЖМц 30−1−1, тогда в сплаве, кроме стандартной медной основы, используется 30% никеля, 1% железа и 1% марганца.

На территории России приборы и украшения из мельхиора особенно активно изготавливались до распада СССР. После этого сплав начали на серийном уровне выпускать с добавлением в состав цинка. Благодаря этому получился нейзильбер (одна из разновидностей мельхиора). Сегодня изделия из медно-никелевого сплава без добавления цинка можно купить только в антикварной лавке. По внешнему виду и показателям прочности приборы из нейзильбера не отличить от настоящего серебра, но вот только дорогостоящий металл может потемнеть в результате контакта с влажной поверхностью.

Отличительной чертой медно-никелевого сплава является его клеймо — МНЦ. Но в некоторых случаях на изделии может отсутствовать проба. Для правильного определения маркировки нужно узнать дату изготовления либо оценить цвет прибора или украшения. Если в сплаве присутствует жёлтый оттенок, тогда речь касается нейзильбера.

Для лучшего запоминания изложенной информации можно кратко записывать небольшие сообщения о мельхиоре. В химии такой подход является востребованным, так как все основные данные под рукой.

Положительные и отрицательные характеристики

Так же как и любой другой материал, мельхиор обладает своими плюсами и минусами. Среди основных положительных характеристик этого сплава можно выделить следующие:

• Материал отличается инертностью к коррозии, не гнётся.
• Предметы для интерьера и столовые приборы из мельхиора выглядят презентабельно. Такие изделия способны составить достойную конкуренцию аналогичным товарам из настоящего серебра.
• Сплав медленно нагревается, что тоже очень важно при использовании столовых приборов.
• Готовые изделия отличаются доступной ценой, но при этом способны впечатлить внешним сходством с дорогостоящим металлом.

Большой спрос на приборы из мельхиора связан ещё и с тем, что этот материал отличается продолжительным сроком эксплуатации. Например, монеты, предметы интерьера и даже украшения могут использоваться несколькими поколениями.

Среди недостатков можно выделить то, что при отсутствии должного ухода изделия быстро теряют свою привлекательность, так как на поверхности начинают появляться чёрные пятна разного диаметра. Для избежания таких последствий нужно регулярно чистить и полировать приобретённые товары. Хранить украшения и другие изделия нужно в сухом, хорошо проветриваемом и недоступном для прямых солнечных лучей месте.

Область применения

Изделия из мельхиора пользуются большим спросом в разных отраслях. Отличные эксплуатационные характеристики, доступность и долговечность повлияли на то, что этот сплав начали использовать для решения следующих задач:

• Из мельхиора изготавливают качественные детали для термогенераторов. Этот материал также используют при производстве различных радиодеталей.
• Изготовление высококачественных товаров, которые длительное время должны соприкасаться с насыщенным паром либо морской водой.
• Производство медицинских инструментов. Чаще всего из мельхиора делают скальпели и пинцеты.
• Так как описываемый сплав очень похож на серебро, его часто используют для изготовления различных ювелирных украшений.
• Производство посуды, столовых приборов.
• Изготовление запорной арматуры, фиттингов, а также других узлов систем трубопровода.
• Различные автомобильные механизмы покрываются мельхиором, так как это позволяет нивелировать риск возникновения коррозии.
• Изготовление оригинальных декоративных монет.

Высокая прочность и длительный срок службы мельхиора повлияли на то, что этот материал используется на тех производствах, которые занимаются изготовлением гаек, труб, шаровых кранов, ниппелей, крестовин, тройников, дросселей. Из этого сплава также выпускают детали теплогенераторов. На специальных заводах из мельхиора изготавливают прецизионные резисторы, а также другие электрические изделия.

Правила ухода и хранения

Приобретённые товары из медно-никелевого сплава нужно хранить в определённых условиях. Чтобы изделия из мельхиора всегда радовали своей эстетичностью, необходимо соблюдать несколько простых рекомендаций:

• Для чистки предметов декора, столовых приборов, монет можно использовать только те средства, в составе которых нет абразивных частиц. От хлора тоже следует отказаться, так как он может окончательно испортить внешний вид изделия.
• Для борьбы с тёмными пятнами на вилках, ножах или других предметах можно использовать специальные средства либо проверенные народные рецепты.
• Наборы столовых предметов из мельхиора лучше всего хранить в изолированном от окружающей среды контейнере. При этом каждый предмет рекомендуется обернуть мягкой сухой салфеткой, фольгой либо пищевой плёнкой. Сплав отрицательно реагирует на сырость в комнате, из-за чего начинает темнеть.

После изучения всей изложенной информации учащемуся будет гораздо проще написать развёрнутый по химии доклад на тему: «Сплав мельхиора».