中文名 | 銅鎳合金 | 別????名 | 白銅 |
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顏????色 | 銀白色 | 特????點(diǎn) | 有金屬光澤 |
加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復(fù)雜白銅(即三元以上的白銅),包括鐵白銅、錳白銅、鋅白銅和鋁白銅等。在復(fù)雜白銅中,第二個(gè)主要元素符號(hào)及銅含量以外的成分?jǐn)?shù)字組表示各種元素的含量。如BMn3-12表示鎳含量約為3%,錳含量約為12%。
復(fù)雜白銅有4個(gè)型號(hào):
①鐵白銅:型號(hào)有Bfe-1.5(Fe)-0.5(Mn)、Bfe10-1(Fe)-1(Mn)、Bfe30-1(Fe)-1(Mn)。鐵白銅中鐵的加入量不超過2%以防腐蝕開裂,其特點(diǎn)是強(qiáng)度高,抗腐蝕特別是抗流動(dòng)海水腐蝕的能力可明顯提高。
②錳白銅:型號(hào)有BMn3-12、BMn4.0-1.5、BMn43-0.5。錳白銅具有低的電阻溫度系數(shù),可在較寬的溫度范圍內(nèi)使用,耐腐蝕性好,還具有良好的加工性。
③鋅白銅:型號(hào)有BZn18-18、BZn18-26、BZn15-12(Zn)-1.8(Pb)、BZn15-24(Zn)-1.5(Pb)。鋅白銅具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能,耐腐蝕性優(yōu)異、冷熱加工成型性好,易切削,可制成線材、棒材和板材,用于制造儀器、儀表、醫(yī)療器械、日用品和通迅等領(lǐng)域的精密零件。
④鋁白銅:型號(hào)有Bal13-3、Bal16-1.5。是以銅鎳合金為基加入鋁形成的合金,密度為8.54-0.3。合金性能與合金中鎳量和鋁量的比例有關(guān),當(dāng)Ni:Al=10:1時(shí),合金性能最好。常用的鋁白銅有Cu6Ni1.5Al,Cu13Ni3Al等,主要用于造船、電力、化工等工業(yè)部門中各種高強(qiáng)耐蝕件。
銅鎳二元合金(即二元白銅)稱為普通白銅。在普通白銅中,字母B表示加鎳的含量,如:B5表示鎳含量為約5%,其余約為銅含量。型號(hào)有B0.6、B19、B25、B30。
工業(yè)用白銅分為結(jié)構(gòu)白銅和精密電阻合金用白銅(電工白銅)兩大類。
(1)、結(jié)構(gòu)白銅:結(jié)構(gòu)白銅的特點(diǎn)是機(jī)械性能和耐蝕性好,色澤美觀。結(jié)構(gòu)白銅中,最常用的是B30、B10和鋅白銅。另外,還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。B30在白銅中耐蝕性最強(qiáng),但價(jià)格較貴。鋁白銅的性能同B30接近,價(jià)格低廉,可作B30的代用品。鋅白銅于15世紀(jì)時(shí)就已在中國(guó)生產(chǎn)使用,被稱為“中國(guó)銀”,所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。鋅能大量固溶于銅鎳之中,產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用,且抗腐蝕。鋅白銅加鉛以后能順利的切削加工成各種精密零件,故廣泛使用于儀器、儀表及醫(yī)療器件中。這種合金具有高的強(qiáng)度和耐蝕性,彈性也較好,外表美觀,價(jià)格低廉。鋁白銅中的鋁能顯著提高合金鋼的強(qiáng)度及耐蝕性,其析出物還可產(chǎn)生沉淀硬化作用。結(jié)構(gòu)白銅廣泛用于制造精密機(jī)械、化工機(jī)械和船舶構(gòu)件。
(2)、精密電阻合金用白銅(電工白銅):精密電阻合金用白銅(電工白銅)有良好的熱電性能。BMn3-12錳銅、BMn40-1.5康銅、BMn43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅(又稱無鎳錳白銅,含錳10.8~12.5%、鋁2.5~4.5%、鐵1.0~1.6%)是含錳量不同的錳白銅。錳白銅是一種精密電阻合金。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度系數(shù),適用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻元件和精密電阻元件。是制造精密電工儀器、變阻器、儀表、精密電阻、應(yīng)變片等用的材料??点~和考銅的熱電勢(shì)高,還可用作熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線。
合金是一種金屬元素和一種或幾種其它元素(金屬或者非金屬均可)熔合后而組成的具有進(jìn)速特性的物質(zhì)。組成合金最基本的、能獨(dú)立存在的物質(zhì)稱為組元,簡(jiǎn)稱元。絕大多數(shù)情況下,組元即是構(gòu)成合金的元素。但也有將化合物作為組元的,其條件是化合物在所研究的范圍內(nèi),既不分解也不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)組元的數(shù)量,可分為二元合金、三元合金或多元合金、如簡(jiǎn)單黃銅是由銅和鋅兩種元素組成的二元合金;硬鋁是由鋁、銅、鎂三種元素組成的三元合金。
銅鎳之間彼此可無限固溶,從而形成連續(xù)固溶體,即不論彼此的比例多少,而恒為α--單相合金。當(dāng)把鎳熔入紅銅里D200,含量超過16%以上時(shí),產(chǎn)生的合金色澤就變得相對(duì)近白如銀,鎳含量越高,顏色越白,但是,畢竟與銅融合,只要鎳含量比例不超過70%,肉眼都會(huì)看到銅的黃色。何況通常白銅中鎳的含量一般為25%。白銅是銅鎳合金的雅稱,密度在銅和鎳之間8.9-8.88。
區(qū)分白銅與藏銀、苗銀的方法就是,正常比例下,后二者相對(duì)白,從表色上看更接近白銀。不過,現(xiàn)代工藝下的鋁白銅卻與藏銀、苗銀顏色不相上下,甚至更白,只是硬度高些,比重輕些。藏銀、苗銀地區(qū)還沒有使用純白銅甚至鋁白銅的習(xí)慣,據(jù)知只有部分商人用其制造新擦擦模具及非手持(尤其法器及佩飾)用具材料。
純銅加鎳能顯著提高強(qiáng)度、耐蝕性、硬度、電阻和熱電性,并降低電阻率溫度系數(shù)。因此白銅較其他銅合金的機(jī)械性能、物理性能都異常良好,延展性好、硬度高、色澤美觀、耐腐蝕富有深沖性能,被廣泛使用于造船、石油化工、電器、儀表、醫(yī)療機(jī)械、日用品、工藝品等領(lǐng)域,并還是重要的電阻和熱電偶合金。白銅的缺點(diǎn)就是主要添加元素——鎳屬于稀缺的戰(zhàn)略物資,價(jià)格比較昂貴。
在銅合金中,白銅因耐蝕性優(yōu)異,且易于塑型、加工和焊接,廣泛用于造船、石油、化工、建筑、電力、精密儀表、醫(yī)療器械、樂器制作等部門作耐蝕的結(jié)構(gòu)件。某些白銅還有特殊的電學(xué)性能,可制作電阻元件、熱電偶材料和補(bǔ)償導(dǎo)線。非工業(yè)用白銅主要用來制作裝飾工藝品。
銅鎳合金,含有銅Cu 跟鎳Ni,有金屬光澤,又名白銅。銅鎳之間彼此可無限固溶,從而形成連續(xù)固溶體,即不論彼此的比例多少,而恒為α--單相合金。當(dāng)把鎳熔入紅銅里D200,含量超過16%以上時(shí),產(chǎn)生的合金...
銅鎳合金管可以指白銅管,也可以指蒙乃爾管材。如果是以銅為基體加入的鎳而制成的管材,那么就是白銅管了。如果是以鎳為基體加入銅、鐵、錳等元素而制成的管材,就是蒙乃爾管了。管材都有自己的標(biāo)準(zhǔn),那么銅鎳合金管...
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研究了Cu60-Ni40wt%(簡(jiǎn)稱Cu60)和Cu40-Ni60wt%(簡(jiǎn)稱Cu40)兩種不同組分的銅鎳合金基帶在不同溫度下退火織構(gòu)的形成過程,其中名義組分為Cu60-Ni40wt%的合金在650~1000℃退火一小時(shí)可獲得良好的(001)織構(gòu).半高寬隨著退火溫度的升高而下降.1000℃退火后中掃描的半高寬(FWHM)為5.5°,ω掃描的半高寬為6.1°.組分為Cu60-Ni40wt%的合金11500℃火仍不能形成良好的織構(gòu).對(duì)于Cu40居其里溫度點(diǎn)在室溫以上,飽和磁矩大于Ni-at.%5W;而Cu60的居里溫度點(diǎn)在20K,在77K下表現(xiàn)順磁性質(zhì),其飽和磁矩僅為Ni-at.%5W基帶的10%.在77K下Cu60的電阻為7.5×10^-9Ω·m,比Ni-at.%5W的電阻要低的多.
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銅鎳合金冷凝管主要用于電力、石油化工、造船、海水淡化和海洋工程等行業(yè)。銅鎳合金冷凝管在艦船、海洋工程、海水淡化行業(yè)具有不可替代性,不銹鋼管和鈦管無法替代銅鎳合金冷凝管在這些領(lǐng)域的應(yīng)用。在火力發(fā)電行業(yè),不銹鋼管具有與汽輪機(jī)幾乎等同使用壽命的優(yōu)點(diǎn),具有替代銅鎳合金冷凝管的趨勢(shì)。不銹鋼管用于冷凝器的主要缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性能低,隨著社會(huì)對(duì)提高設(shè)備節(jié)能性能的要求越來越高,銅鎳合金冷凝管的優(yōu)勢(shì)越來越顯現(xiàn)。
silver-copper-nickel alloys
銀基添加銅和鎳的三元合金,鎳可顯著減少銀銅合金的偏析,并能提高浸潤(rùn)性、耐蝕性和耐磨性,有AgCuNi20-2,AgCuNi42-2,AgCu-Ni24.5-0.5,AgCuNi28-0.5和AgCuNi28.1-0.75等牌號(hào)。
用真空中頻爐或高頻爐熔煉,可加工成線材和片材。
AgCuNi20-2可作導(dǎo)電環(huán)和開關(guān)定觸片;AgCuNi24.5-0.5等用作釬料。
2019年6月4日,《電真空器件結(jié)構(gòu)材料用銅鎳合金棒》發(fā)布。
2020年5月1日,《電真空器件結(jié)構(gòu)材料用銅鎳合金棒》實(shí)施。
我國(guó)自1984年發(fā)行流通紀(jì)念幣以來,幣材的選擇是十分考究的,恰如其分的映襯了國(guó)家貨幣的身份,選用過銅鎳合金(白銅)、銅鋅合金(黃銅)、鋼芯鍍鎳、紫銅合金(純銅)以及雙色銅合金(白銅+黃銅)等多種材質(zhì)。
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銅鎳合金
銅鎳合金,又叫白銅合金。
▲第一枚紀(jì)念幣,建國(guó)35周年紀(jì)念幣
從建國(guó)三十五周年紀(jì)念幣開始,人民銀行一共發(fā)行了11枚白銅材質(zhì)的紀(jì)念幣,依次為建國(guó)35周年紀(jì)念幣一套三枚、老西藏、新疆紀(jì)念幣、國(guó)際和平年紀(jì)念幣、內(nèi)蒙古紀(jì)念幣、寧夏紀(jì)念幣、廣西紀(jì)念幣、建行紀(jì)念幣和建國(guó)40周年紀(jì)念幣。仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)這些紀(jì)念幣均為1元面值、30mm直徑以及9.32g的標(biāo)準(zhǔn)重量。
▲六運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣
或許是由于白銅的美觀大方,早期紀(jì)念幣均選用了白銅作為紀(jì)念幣壓鑄的材質(zhì),期間僅1987年發(fā)行的六運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣一套三枚選擇了1角作為面值,因此為降低成本,六運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣的材質(zhì)也變成了銅鋅合金。值得一提的是,六運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣不僅是首枚黃銅材質(zhì)紀(jì)念幣,也是目前為止唯一的一套1角面值的紀(jì)念幣,為普通紀(jì)念幣面值之最。
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鋼芯鍍鎳
到了80年代末,國(guó)際銅價(jià)和鎳價(jià)開始飛漲,最高時(shí)銅價(jià)達(dá)到了3200美元/噸、鎳價(jià)則達(dá)到了23900美元/噸。這使得鑄幣成本大幅提升,如果繼續(xù)使用白銅作為紀(jì)念幣鑄幣原材料,僅銅鎳的原始成本價(jià)格就要0.5元左右,因此從接下來的亞運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣(一套兩枚)開始,紀(jì)念幣的材質(zhì)改為鋼芯鍍鎳,從緊隨其后的植樹節(jié)紀(jì)念幣(一套三枚)開始,尺寸也縮小為25mm直徑。這樣發(fā)行的紀(jì)念幣從外表看上去仍與白銅類似,然而其材質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化,成本也得以降低。
▲第一套鋼芯鍍鎳紀(jì)念幣——亞運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣
此后1元面值的紀(jì)念幣,不論材質(zhì)均統(tǒng)一為25mm直徑。閑話一句,當(dāng)初的長(zhǎng)城幣也是由于鑄幣成本超過了其1元面值,因此鑄造了不多便停止了鑄幣,也因此使得長(zhǎng)城幣有別于普通的流通硬幣具有了類似普通紀(jì)念幣的收藏價(jià)值。
鋼芯鍍鎳材質(zhì)的紀(jì)念幣截止到目前為止一共發(fā)行了28枚,依次為亞運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣(一套兩枚)、植樹節(jié)紀(jì)念幣(一套三枚)、建黨70周年紀(jì)念幣(一套三枚)、女足紀(jì)念幣(一套兩枚)、憲法頒布10周年紀(jì)念幣、七大偉人紀(jì)念幣(一套七枚)、希望工程紀(jì)念幣、世乒賽紀(jì)念幣、抗戰(zhàn)勝利50周年紀(jì)念幣、世婦會(huì)紀(jì)念幣、聯(lián)合國(guó)成立50周年紀(jì)念幣、政協(xié)成立50周年紀(jì)念幣、敦煌紀(jì)念幣、人大成立50周年紀(jì)念幣、世博會(huì)紀(jì)念幣以及近期的抗戰(zhàn)勝利70周年紀(jì)念幣。
▲抗戰(zhàn)紀(jì)念幣
然而鋼芯鍍鎳這種材質(zhì)鑄幣后劃痕非常多,使得紀(jì)念幣的美觀性以及收藏價(jià)值大幅降低。相信不少拿到抗戰(zhàn)幣的小伙伴對(duì)于其品相應(yīng)該印象深刻,還有不少人因此發(fā)生過交易糾紛。因此后來發(fā)行的紀(jì)念幣基本不再選用鋼芯鍍鎳作為鑄幣材料,而是選擇鑄造六運(yùn)會(huì)紀(jì)念幣的黃銅進(jìn)行紀(jì)念幣的制作。
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紫銅合金
▲珍稀野生動(dòng)物紀(jì)念幣
在從鋼芯鍍鎳過渡到黃銅的過程中,人民銀行發(fā)行了一套珍稀野生動(dòng)物紀(jì)念幣(共10枚),這也是唯一的一套紫銅材質(zhì)的紀(jì)念幣,同時(shí)這也是人民銀行首次發(fā)行5元面值的紀(jì)念幣。由于面值的提升,也因此沒有繼續(xù)使用鋼芯鍍鎳作為材料,同時(shí)尺寸也增大到了32mm直徑,為紀(jì)念幣發(fā)行之最。不過或許是技術(shù)原因,或許是外觀不夠好看,紫銅材質(zhì)的紀(jì)念幣只發(fā)行了這一套便終止了。
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黃銅合金
以黃銅為材料的紀(jì)念幣將近50枚,是紀(jì)念幣發(fā)行逐步規(guī)范以來選用最多的材質(zhì)。前面提到在鋼芯鍍鎳和紫銅之后,人行需要選擇一種新的材料用以鑄造紀(jì)念幣,白銅或許是由于價(jià)格較高未被選中,此時(shí),黃銅走入了人行的視線。
▲孫中山紀(jì)念幣
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雙色合金鑲嵌
時(shí)間來到2014年,由于人民幣購(gòu)買力的逐漸下降,1元和5元面值的紀(jì)念幣似乎不再適合繼續(xù)發(fā)型,因此10元面值的紀(jì)念幣開始走上紀(jì)念幣的舞臺(tái),隨著面值的提高以及工藝的進(jìn)步,雙色銅合金紀(jì)念幣成為不錯(cuò)的選擇。
▲第二輪羊年雞年幣
其實(shí)早在1997年,人民銀行就發(fā)行了以雙色銅合金作為材料的香港回歸紀(jì)念幣(一套兩枚)。由于九十年代末,港澳回歸、建國(guó)五十周年以及走進(jìn)新世紀(jì)這些事件對(duì)于我們來說意義太過重大,因此人行選用了雙色銅合金作為紀(jì)念幣的鑄材,同時(shí)將面值首次提升至10元。
▲首枚雙色幣——香港回歸紀(jì)念幣
由于擁有了20世紀(jì)末鑄造雙色幣的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)紀(jì)念幣的面值與工藝需要進(jìn)步,因此從2014年二輪生肖羊紀(jì)念幣開始,雙色幣重新出山。
紀(jì)念幣的材質(zhì)變化,也是造幣技術(shù)的不斷嘗試和探討,也許以后會(huì)有更多的創(chuàng)新,讓我們一起期待!