Metales y aleaciones

Todo sobre cuproníquel

Todo sobre cuproníquel
Contenido
  1. ¿Lo que es?
  2. Propiedades de los metales
  3. Temperatura de fusión
  4. Variedades de aleaciones
  5. Áreas de uso
  6. ¿Cómo distinguir del acero inoxidable?
  7. ¿Cómo cuidar?

A finales del siglo XIX, los científicos franceses Chorier y Mayo, utilizando una aleación de níquel y cobre, crearon un metal que podía imitar con mucho éxito la plata natural. La aleación comenzó a usarse para la fabricación de cubiertos y vajillas, y luego comenzaron a fabricar joyas con ella, así como instrumentos médicos y diversas partes para uso técnico.

El cuproníquel se puso rápidamente de moda, por lo tanto, en casi todas las familias cuya riqueza no permitía tener cubiertos de plata, tenedores, cucharas y cuchillos para fiestas estaban hechos de cuproníquel. El costo de tales artículos no era demasiado alto y, por su apariencia, era difícil distinguirlos de los plateados. Sin embargo, las azafatas tuvieron que pulir cuidadosamente la vajilla de cuproníquel para que pareciera cara y presentable.

¿Lo que es?

La fórmula química del cuproníquel implica compuesto de metales de cobre y níquel, tomado en un porcentaje determinado, el resultado es una aleación de aspecto brillante y de color plateado. Tal metal se convirtió en una especie de obstáculo para la gente del pueblo, que no sabía cómo distinguir la plata del cuproníquel y, a menudo, caían en un lío al comprar artículos de cuproníquel al precio de artículos de plata.

En ocasiones, se añadían hierro y manganeso a una aleación de cobre y níquel para aumentar la densidad y resistencia del material. Si se llevara un imán a un producto de este tipo, entonces se podría notar que exhibe sus propiedades magnéticas y está magnetizado, mientras que los productos de plata no pueden exhibir propiedades magnéticas.

Después de realizar varios experimentos, los expertos comenzaron a fabricar cuproníquel de varias marcas, que incluso recibieron sus nombres y encontraron ciertas áreas de aplicación por sí mismos.

Apariencia

El cuproníquel se concibió originalmente como una alternativa económica a la plata. En apariencia, los productos hechos de una aleación de cobre y níquel no se diferenciaban en nada de los de plata, se veían igual de elegantes y sólidos, pero a un precio eran mucho más baratos que sus contrapartes de plata. Era especialmente difícil identificar los objetos de cuproníquel si se les aplicaba dorado, plateado o una capa de rodio encima. La diferencia entre la plata y el cuproníquel radica no solo en la composición de sus aleaciones, sino también en los principios del cuidado del producto.

Composición

Una aleación que consta de una base de cobre y níquel pertenece a la clase de metales no ferrosos. Básicamente, el cuproníquel consiste en cobre, y el níquel y otros aditivos actúan como ligaduras, lo que le da dureza y resistencia a la aleación terminada. La composición de los metales aplicables a la aleación permite que el material no se corroa, oxidándose en el aire. Son las propiedades del metal inoxidable y su brillo plateado las que se han convertido en las más importantes y valiosas del cuproníquel.

Inicialmente, el cuproníquel consistía solo en cobre y níquel, pero con el tiempo su composición se volvió más perfecta y variada. Así aparecieron varias marcas de cuproníquel. La composición de los metales en el cuproníquel moderno puede ser la siguiente:

  • cobre - del 65 al 90%;
  • níquel (a veces con la adición de cobalto): del 5 al 30%;
  • manganeso: no más del 1%;
  • hierro - no más del 1%.

En algunas marcas de cuproníquel, el zinc está presente, que reemplazó una cierta parte del níquel. La aleación resultante tenía un color noble acero-plata y se usaba con bastante frecuencia para hacer monedas. Debido a la variedad de aleaciones de cuproníquel, llegó al punto en que la gente ignorante comenzó a llamar a las cucharas de latón plateado nada más que cuproníquel.

La moderna aleación de cuproníquel es un material inoxidable duradero. Debido al alto contenido de cobre, la superficie de los productos de cuproníquel se embota con el tiempo.

Para mantener la apariencia original del producto, es necesario limpiarlo y pulirlo con regularidad, tanto con fines preventivos como después de su uso.

Calificación

Para los productos hechos de aleación de cuproníquel, hay un sello (prueba), que consta de dos letras: M y N. Estas letras indican que la aleación contiene cobre y níquel. Si Zh y Mts se colocaron junto a las letras MN, entonces dichos símbolos indicaron que el hierro y el manganeso se incluyeron en la aleación en forma de ligadura. Además de la designación de la letra, el sello de los productos de cuproníquel también tenía números. Por ejemplo, la muestra MNZhMts 30-1-1 indicó que la aleación, además de la base de cobre, contiene 30% de níquel, 1% de hierro y 1% de manganeso.

Los productos de cuproníquel se fabricaron en nuestro país hasta el colapso de la URSS, después de lo cual se produjo una aleación similar con la adición de zinc. El resultado es alpaca, una de las variedades de cuproníquel. Los artículos hechos de una aleación de cobre y níquel sin aditivos de zinc ahora se pueden comprar solo en tiendas de antigüedades. Los productos hechos de alpaca en apariencia y resistencia no se pueden distinguir visualmente de los de plata, pero la plata puede oscurecerse en contacto con una superficie húmeda y en el aire, y la aleación de alpaca con zinc permanecerá sin cambios.

El sello distintivo de la alpaca es su estigma. Y si el cuproníquel está marcado con ruptura de MN, entonces la aleación de zinc ya tiene una marca diferente: MNT. A veces sucede que no hay muestra en el producto. Luego, para determinar la composición, debe averiguar la fecha de su fabricación o evaluar el color del producto para detectar la presencia de un tinte amarillento en él: si no hay tal tono, significa que tiene alpaca al frente de ti, no cuproníquel.

Propiedades de los metales

Las características de una aleación de cobre-níquel son las siguientes:

  • la aleación no entra en una reacción oxidativa con oxígeno;
  • no expuesto a soluciones ácidas y salinas, incluida el agua de mar;
  • muestra resistencia a los gases;
  • bien susceptible a la soldadura, pulido;
  • la densidad del material es de 8900 kg / m3;
  • la resistencia eléctrica específica es igual a 284-285 nOhm / m, superando la resistencia del cobre en aproximadamente 20 veces;
  • si no hay manganeso ni hierro en la aleación, entonces el cuproníquel será un conductor de corriente eléctrica;
  • sin impureza de hierro en su composición, la aleación no tendrá la propiedad de magnetización;
  • la fuerza del cuproníquel es comparable a la fuerza del acero;
  • la resistencia a la tracción del material es de 380-400 MPa;
  • el nivel de dureza Brinell es 66-70 unidades.

El cuproníquel se considera una aleación más fuerte que la plata, mientras que su peso es significativamente menor que el de un metal noble.

Temperatura de fusión

Para darle dureza a la aleación de cuproníquel, se lleva a cabo un tratamiento térmico especial, que consiste en lo siguiente: la aleación se calienta a 260-300 ° C y luego se deja enfriar lentamente en un horno, bajando naturalmente la temperatura. Este proceso se llama autofrettage. Con su ayuda, el cuproníquel se hace muy duradero.

Características del material:

  • el punto de fusión del cuproníquel varía entre 1190 y 1230 ° C y depende de la composición de la aleación;
  • los indicadores de calor específicos son en promedio hasta 390-400 J / kg, que se manifiesta a temperaturas de +15 a + 25 ° C;
  • La composición de cuproníquel no está sujeta a procesos oxidativos, siempre que su temperatura ambiente esté dentro del rango de hasta + 150 ° C.

El índice de plasticidad del metal también dependerá de la composición de la aleación utilizada en la aleación. Cuanto más hierro y manganeso haya en su composición, menor será el coeficiente de dureza del cuproníquel.

Variedades de aleaciones

Hasta la fecha, se conocen más de 65 aleaciones de metales diferentes, que pertenecen al grupo general de cuproníquel. Cada una de estas aleaciones tiene su propio nombre y propiedades, que se reflejan en el marcado y el porcentaje del material.

Consideremos las aleaciones más comunes.

  • Monel. La aleación de metal contiene hasta un 66-67% de níquel. Este material ha encontrado una amplia aplicación en la fabricación de instrumentos médicos, se utiliza para la producción de productos requeridos en las esferas petrolera y química, en la industria de la construcción naval.
  • Constantan. La aleación no contiene más del 40-41% de níquel, lo que le da al material una alta dureza y resistencia. Este material se utiliza para la fabricación de máquinas y accesorios de corte de metales.
  • Alpaca. La aleación contiene hasta un 15% de níquel y también se agrega zinc como aleación maestra. Esta aleación de cuproníquel se utiliza para emitir insignias estatales de distinción, con ella se fabrican monedas y joyas, así como piezas utilizadas en la fabricación de instrumentos de precisión.

Para la fabricación de cubiertos y vajillas, no se usa zinc, y para que no se sienta un sabor metálico durante las comidas, la superficie de los cubiertos se cubre con una fina capa de dorado o plateado.

Áreas de uso

Dado que el cuproníquel es resistente a los efectos del agua salada del mar, se elaboran productos que se utilizan en el campo de la construcción naval. La alta conductividad eléctrica permite el uso de aleaciones de cuproníquel para la producción de termoelementos, resistencias y otros elementos conductores. El cuproníquel se usa a menudo en la industria automotriz: ciertas partes del mecanismo del automóvil están recubiertas con una aleación de metal para evitar su corrosión.

Las válvulas de cierre de agua, los accesorios, las válvulas y otras unidades del sistema de suministro de agua están hechos de aleación de cobre y níquel. La aleación de cuproníquel se utiliza en medicina: los productos fabricados con este material pueden someterse repetidamente a diversas opciones de tratamiento antimicrobiano. Además, no se oxidan, permaneciendo en su forma original.

Cubiertos y vajilla

Desde la creación de la aleación de cuproníquel, se ha utilizado para la producción de vajillas y cubiertos, que en su belleza podrían competir con los artículos de plata. Se utilizaron juegos de cucharas, tenedores y cuchillos de cuproníquel durante las fiestas festivas: este escenario adornaba la mesa con su brillante brillo plateado. Los jarrones para frutas o dulces, saleros, platillos, bandejas con un juego de vasos, jarras y vasos estaban hechos de aleación de cuproníquel como cubertería.

No fue una pena donar platos de cuproníquel. Una tetera, un portavasos, una cuchara con esmalte: todo esto no solo era apropiado, sino también deseable, y se presentó para cualquier ocasión solemne. El cuproníquel se usaba a menudo para hacer grandes samovares de té y los turcos para preparar café. El interior de estos artículos se puede cubrir con una fina capa de estaño para que cuando se calientan en agua, no se liberen sustancias nocivas. Los portavasos de cuproníquel tenían baja conductividad térmica: habiendo puesto té caliente en ellos, uno no podía tener miedo de quemarse los dedos mientras tomaba té.

Decoraciones

El brillo plateado de la aleación de metal noble tampoco dejó indiferentes a los amantes de la joyería. Los productos de cuproníquel han ocupado firmemente su nicho en esta área, pero no como una plata falsa, sino como productos hechos de un metal único y demandado. Las joyas hechas de aleación de cobre y níquel tienen un alto grado de resistencia al desgaste y una apariencia exquisita. Además, están decorados con un ennegrecimiento especial, se agrega pátina y se procesan de manera filigrana.

El cuproníquel a menudo se decora con plateado: dicha superficie no solo tiene una apariencia elegante, sino que también tiene propiedades antisépticas debido a los iones de plata. Muy a menudo, una aleación de cobre y níquel está decorada con dorado. Esto se hace principalmente con joyas y souvenirs. La capa de oro aplicada a la superficie de los artículos no excede de 1 micrómetro, pero si se aplica enchapado, la durabilidad de dicho dorado será muy alta.

El cuproníquel dorado, incluso con el uso diario, no pierde sus propiedades. Es hipoalergénico y seguro de usar en contacto con la piel.

¿Cómo distinguir del acero inoxidable?

Puede ser muy difícil determinar en casa si cuproníquel frente a usted o acero inoxidable. Para facilitar la tarea, puede utilizar el asesoramiento de especialistas.

  • Determinación mediante muestra. En los productos hechos de una aleación de cobre y níquel, se coloca un sello especial en forma de letras МН, que se puede combinar con las letras Ж, Мц, Ц y números que indican la composición porcentual de la ligadura. No existe tal marca en los productos de acero inoxidable.
  • Si se aplica una gota de agua a la aleación de níquel-cobre, luego, después de unas horas, en lugar de una gota, verá una mancha verdosa, mientras que el acero inoxidable no mancha.
  • Lápiz lapislázuli de farmacia deja una marca oscura en los productos de cuproníquel, pero no en el acero inoxidable.
  • Aleación de cuproníquel tiene propiedades magnéticas bajas, pero el acero inoxidable no, ya que contiene cromo y níquel.
  • La aleación de cuproníquel cuesta 3 veces más, que una aleación de acero inoxidable, ya que el cuproníquel contiene níquel más caro.

A menudo intentan hacer pasar el acero inoxidable como una composición de plata o cuproníquel, pero el cuproníquel se encuentra con bastante frecuencia en falsificaciones de joyas preciosas, platos y otros productos que imitan la plata.

¿Cómo cuidar?

Para que los productos hechos de aleación de níquel y cobre se vean decentes y atraigan la atención con su belleza, deben renovarse periódicamente con la ayuda de limpieza y pulido. Para este propósito, puede utilizar polvo de dientes, composición de tiza o productos destinados al cuidado de joyas hechas de metales preciosos y aleaciones. Es importante que dichos agentes de limpieza no contengan componentes ácidos o elementos de cloro, ya que estas sustancias forman una placa difícil de eliminar en la superficie de los productos de cuproníquel.

Aquí tienes algunas recetas para limpiar cubiertos o decoraciones.

  • La superficie se trata con sosa disuelta en agua. en la proporción de 50 g de refresco por 1 litro de líquido.No se recomienda limpiar polvo seco de cuproníquel, ya que después de dicho procedimiento, pueden aparecer arañazos en la superficie de los productos. Después de procesar con una solución de soda, el producto debe enjuagarse con agua y secarse con una toalla, ya que las gotas húmedas formarán manchas.
  • Otra receta de bicarbonato de sodio: poner una capa de papel de aluminio en un recipiente de aluminio y llenarlo con una solución de soda (las mismas proporciones que en la versión anterior). A continuación, debe colocar los elementos que planea limpiar en el recipiente. El recipiente se coloca en la estufa y su contenido se lleva a ebullición. Luego, cada artículo se enjuaga con agua y se seca con un paño.
  • Receta con amoniaco: se diluye un poco de amoníaco en agua tibia y se colocan productos de cuproníquel en la solución resultante. Después de un tiempo, las prendas se retiran de la solución, se lavan con agua limpia y se secan para secarlas puliéndolas con un paño para que brillen.
  • Limpieza de la cáscara de huevo: la cáscara del huevo debe triturarse completamente hasta obtener un estado pulverulento; es suficiente sacar la cáscara de 2 huevos. El polvo de cáscara de huevo se coloca en un recipiente grande, se vierte con un litro de agua y se agregan 20 g de sal. El recipiente con la solución se prende fuego y se lleva a ebullición. Luego, los productos de cuproníquel destinados a la limpieza se colocan en una solución hirviendo y se hierven durante al menos 2-3 minutos. Después de eso, los artículos se retiran de la solución, se lavan con agua, se secan y se pulen con un paño limpio.

Una vez finalizado el procedimiento de limpieza y pulido, los productos fabricados con aleación de cuproníquel deben retirarse para su almacenamiento en una caja especial o estuche con una parte interior blanda. El interior de la caja de almacenamiento debe estar seco y limpio. Por lo general, los artículos de cuproníquel se venden ya empaquetados en cajas o estuches especiales, por lo que es mejor almacenar los productos en ellos.

Es muy importante evitar la exposición a la humedad, productos químicos o perfumes. Además, los productos deben protegerse de tensiones mecánicas bruscas. Al observar estas simples reglas, realizando regularmente el procedimiento de limpieza y pulido, puede admirar sus joyas o cubiertos de cuproníquel durante muchos años.

Para obtener información sobre cómo limpiar el cuproníquel en dos minutos, vea el siguiente video.

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