Мельхиор - состав сплава, свойства и применение

Французские ученые Майо и Шорье в начале 19-го века исследовали возможности модифицирования медных сплавов. Четыре года экспериментов показали, что добавление никеля в состав сплава увеличивало коррозионные свойства. Первоначально сплав назвали Майшор, по первым трем буквам изобретателей. Активное использование сплава в Германии трансформировало его название с учетом немецкого произношения – мельхиор, которое и используется до сих пор. О том, что из себя представляет сплав и по каким причинам он так полюбился немцам, и пойдет речь ниже.

Мельхиоровые сплавы: виды и химический состав

Мельхиор представляет собой сплав меди, основным легирующим элементом которого является никель. Для увеличения коррозионной стойкости к морской воде в сплав добавляют соединения железа и марганца.

Существует около 65 видов мельхиора, но основное распространение в производстве получили:

• МНЖМц 30-1-1. 30% его состава это никель, 1% железа и 1% марганца.
• МН19 по своему составу отличается от вышеуказанной марки отсутствием железа и марганца: 19% никель, остальное медь.

Известен также трехкомпонентный медноникелевый сплав – нейзильбер. Помимо никеля и меди, его состав содержит 13-45% цинка. Нейзильбер в сравнении с мельхиором характеризуется более высоким значением прочности. Хорошо обрабатывается давлением. В свойстве сопротивляться коррозии сплав нейзильбера уступает мельхиору, но при этом достаточно устойчив к большинству соляных растворов и органических кислот.

Физикомеханические характеристики

Сплав мельхиор внешне похож на серебро, но отличается меньшим значением плотности, которая составляет 8900 кг\м3. Температура плавления мельхиора зависит от марки сплава и колеблется в пределах 1190-1230 ºС.

Удельное электрическое сопротивление мельхиора – 285 нОм*м, что выше аналогичного показателя меди почти в 20 раз. Уменьшение в сплаве содержания железа и марганца способствует свойству проводить электрический ток.

Мельхиор обладает высоким значением температурного коэффициента линейного расширения 16*10-6 1\С^о. Сплав не реагирует на магнитное поле.

Прочностные характеристики мельхиора сравнимы с аналогичными показателями стали Ст.3. Временное сопротивление на разрыв находится в пределах 390-400 МПа. Сплав мельхиор не отличается высокой твердостью. В среднем она составляет 65-70 единиц по шкале Бринелля.

Для увеличения твердости сплав подвергают термической обработке, в которую входит нагрев до температуры 250-300 С^о и медленное охлаждение в печи. Также механические свойства мельхиора повышает нагартовка его поверхности.

Мельхиор считается высокопластичным сплавом. Относительное удлинение на сжатие МН19 равно 35%. Введение марганца и железа в состав мельхиора снижает пластичность. Так, относительное удлинение на сжатие сплава МНЖМц 30-1-1 уже составляет 25%.

Химические характеристики

Мельхиор относится к группе коррозионностойких материалов. Его отличительной особенностью является повышенная устойчивость к воздействию морской и пресной воды, а также насыщенного водяного пара.

Мельхиор не растворяется в солях, не вступает в химические реакции с большинством органических кислот. Сплав не окисляется при температурах до 150ºС.

Технологические характеристики

Сплав мельхиор подвергается всем типам технологических операций. По причине наличия высокой пластичности легко поддается горячей и холодной обработке давлением: штамповке, ковке и чеканке. Обладает и высокой скоростью обработки резанием данный сплав.

Также мельхиор хорошо поддается пайке. Для того, чтобы швы не уступали в своих прочностных свойствах основному сплаву, используют специальные оловянно-свинцовые и серебряные припои.

Область применения

В силу всех вышеперечисленных качеств мельхиоровые сплавы нашли следующее использование в разных отраслях производства:

• При изготовлении узлов и деталей морской промышленности: охладители, расширительные бочки и прочее.
• В электротехнике из сплава мельхиора производят устройства для преобразования тепловой энергии в электрическую – термогенераторы. Помимо этого, мельхиор является материалом для изготовления особо точных резисторов.
• Мельхиор служит сырьем для изготовления медицинского инструмента: хирургические пинцеты, скальпели, офтальмоскопы и прочее.
• Эстетические свойства мельхиора позволили ему занять определённую нишу в ювелирном деле, изготавливая ювелирные украшения.
• Производят столовые приборы и посуду.
• Мельхиор активно используется в нумизматике при изготовлении монет. Так, в плане на 2018 год Центрального банка РФ указано о чеканке юбилейных монет номиналом в 10 рублей из сплава мельхиора на сумму 15 000 000 руб.
• Мельхиор применяется при производстве трубопроводов. Причем изготовляют как трубы, так и фитинги для их соединения. Сюда относятся переходники, тройники, крестовины, ниппеля, накидные гайки, шаровые краны, дроссели и прочее.

Ценообразование

Стоимость на мельхиоровые сплавы образуется исходя из значения котировок меди и никеля на мировых биржах цветных металлов. В основном пункты приёма металлолома ориентируются на лондонскую биржу.

Наиболее ценны мельхиоры, в которых больше содержания никеля в составе. Связано это с его высокой стоимостью.

Особое внимание стоит обратить на состояние поверхности при сдаче лома мельхиора. Следы от удаления ржавчины, а уж тем более ее наличие, сильно снижает стоимость лома на рынке цветных металлов.

Также немаловажное значение имеет форма проката. Самым ценным считается мельхиоровый круг, т. к. при одинаковом весе мельхиоровая труба занимает больше места при транспортировке. Соответственно, увеличиваются затраты пунктов приема на перемещение металлолома.

Также влияет на показатель стоимости объем поставок. Как правило, металлоприёмщики делаются наценку при работе с мельхиоровым ломом свыше 50 килограмм. Происходит это из-за уменьшения времени на реализацию продукции: чем больше лома, тем быстрее его можно отправить на переработку.

Мельхиор стоит меньше, чем чистые металлы. Причиной этому служит высокая стоимость на проведения переработки: отделения исходных компонентов друг от друга. На октябрь 2017 года средняя цена на мельхиор за грамм по России составляет 0,2 рубля.

Как отличить серебро от мельхиора

Определение типа материала возникает при оценке стоимости изделия. Стоит отметить, что наиболее точную информации об этом вы можете получить непосредственно у специалистов ювелирного дела. Но также существуют несколько способов отличить серебро от мельхиора в домашних условиях:

• Самое простое – это осмотреть изделие на предмет наличия проб серебра. Мельхиоровый сплав, как правило, имеет только клеймо, например, «МН» – медь и никель.
• Также вид металла определяют с помощью воды. Изделие погружают в воду на несколько часов. Если по истечении времени поверхность воды покроется зеленоватой пленкой, значит это мельхиор.
• Одним из надежных способов определения мельхиора является использование ляписного карандаша. При натирании его о сплав на поверхности металла проявляются темные пятна.
• Нанесение капли йода на серебро оставит на нем пятно, в то время как на мельхиоре нет. Недостатком данного метода трудность удаления этого пятна впоследствии.