С немецкого языка «нейзильбер» («neusilber») переводится как «новое серебро». Такое наименование данный сплав получил в связи с тем, что внешне походит на драгоценный металл. Возникновение нейзильбера взаимосвязано с мельхиором. Он состоит из таких же элементов, как и нейзильбер, за исключением цинка. Данный сплав нашел широкое коммерческое использование в качестве недорого материала.
Содержание
- Сплав нейзильбер
- Исторический экскурс
- Как чистить нейзильбер
- Есть ли в составе нейзильбера серебро
- Литье нейзильбера
- Физические свойства нейзильбера
- Механические свойства
- Химические свойства
- Применение нейзильбера
- Технологические характеристики
- Чем отличается мельхиор от нейзильбера
- Вам также могут быть интересны статьи:
Сплав нейзильбер
Перед многими может возникнуть вопрос: что такое нейзильбер?
Нейзильбером называют сплав цинка, меди и никеля. В него также могут добавлять свинец для лучшей механической обработки.
Наличие цинка делает нейзильбер более дешевым, чем мельхиор, который внешне похож на него и имеет аналогичные механические свойства. Рассматриваемый сплав принадлежит к группе коррозионостойких сплавов из меди и никеля. Вся группа сплавов из «нового серебра» имеет другие наименования: германское серебро, никелевое серебро, белый металл, аргетан, альпака, мельхиор и другие.
Нейзильбер имеет следующую маркировку: аббревиатуры МНЦ (медь, никель, цинк). Далее прописывается процентное содержание никеля и цинка. Например, МНЦ 25-20 (Ni – 25%, Zn – 20%, остальное Cu). При добавлении свинца в наименование добавляется С – МНЦС. Существует примерно 50 видов сплава, однако наиболее распространенными являются марки МНЦ 15-20, МНЦС 16-29-1,8.
Каждый металл в данном сплаве имеет определенное значение:
- никель обеспечивает прочность и устойчивость к коррозии. Когда он взаимодействует с медью, получается соединение, которое имеет большую плотность и твердость. Вместе они повышают механические параметры меди приблизительно в 10 раз, а ее устойчивость к окислению в 3 раза. Однако высокое содержание никеля делает сплав значительно дороже, а также он не может обрабатываться при краснокалильном жаре;
- цинк заменяет никель. По устойчивости к коррозии он уступает никелю, однако является более дешевым металлом. Сплав становится наиболее твердым за счет цинка. За счет процедуры отжига значения твердости могут быть до 30 HRC. По данному значению «новое серебро» превосходит мельхиор. Также он увеличивает электросопротивление и обрабатываемость. Однако цинк снижает способность выдерживать нагрев;
- свинец необходим, чтобы придать пластичность. Он делает его податливым. Нейзильберы, которые содержат свинец, отличаются тем, что с ними не представляется возможным проводить горячую обработку методом давления. Причина этому то, что температура плавления свинца находится на низком уровне, поэтому может образоваться дефект горячеломкости.
Исторический экскурс
Возникновение нейзильбера связано с изобретенным в Китае мельхиором. В VIII в. до н. э. в Китае ощущалась острая нехватка золота и серебра, чтобы из них чеканить монеты. Тогда китайский правитель велел алхимикам изобрести материал, который по себестоимости был бы менее затратным. Так появился недорогой мельхиор. Он обладал прочностью и заменял монеты и ювелирные украшения. Китайские ученые долго держали в секрете состав и формулу мельхиора, потому что он очень походил на драгоценный металл и был намного дешевле.
С течением времени мельхиор стал известен в Европе. Обществу был интересен состав сплава. Долго пытались раскрыть эту загадку европейские ученые. Они открыли состав мельхиора (медь, никель и цинк), но количество каждого металла они не смогли раскрыть. Затем все опыты прекратили на 300 лет. Только в 19 веке в Германии смогли получить аналог мельхиора. Однако на самом деле полученный металл был другим. Он получился наиболее прочным и устойчивым, а разрушение его состава происходило лишь в кипящих серной и соляной кислотах. Таким образом, химики Германии изобрели новый сплав — нейзильбер. Его себестоимость намного ниже, чем у мельхиора и серебра.
Затем во время войн Наполеона документация, посвященная «новому серебру», была получена французами. Ученые Франции Майо и Шорье открывают сплав из никеля и меди без добавления других элементов. Полученный сплав называют майшор. Немецкие ученые, в знак протеста, дали ему другое наименование — мельхиор. Немцы были главными в металлургическом производстве, поэтому название «мельхиор» вытеснило «майшор».
В Германии в 1825 году был создана фабрика, которая в больших масштабах вела производство мельхиоровых ложек, вилок, тарелок. Также из него производились часы, бижутерия и т. д.
В XIX веке в Европе мельхиор имел широкое применение. В России он использовался только небогатым населением, а именовали его как польское серебро, германский состав, сильвероид. Однако к концу XX века наименование мельхиор вытеснило все другие наименования. Слово «нейзильбер» является техническим термином, который используется в металлургии.
Как чистить нейзильбер
Для того чтобы изделия из сплава нейзильбера прослужили дольше и сохраняли свой изначальный вид, необходимо соблюдать некоторые правила. Уход за изделиями нейзильбера заключается в следующем:
- С вещами из нейзильбера необходимо бережное и аккуратное обращение: как можно меньше их ронять, не царапать, не гнуть и не давать детям.
- Со временем может произойти реакция окисления нейзильбера на воздухе, то есть он будет темнеть. Чтобы нейзильбер приобрел первоначальный вид, его протирают тканью, которая имеет грубый состав (шерсть, фланель, замша). Также используют специальные салфетки для серебряных изделий. Их можно приобрести в магазине ювелирной продукции. Чистку проводят примерно один раз в месяц.
- Чтобы защитить изделие от воздействия окружающей среды, его можно покрыть лаком. Если на данный сплав нанесен лак, то нет необходимости в его полировке. Однако с течением времени покрытие стирается.
- При проведении домашних бытовых работ или при принятии душа украшения из нейзильбера снимают.
- Все вещи из нейзильбера должны хранится в закрытых шкатулках.
Чистка маленьких изделий из рассматриваемого материала осуществляется путем их опускания в раствор соды, бензина или поташа. Затем их ополаскивают водой и сушат, используя опилки из кленового дерева. Также для чистки может быть применен порошок хлористого серебра.
При соблюдении всех рекомендаций продукция из нейзильбера будет приносить радость долгое время.
Есть ли в составе нейзильбера серебро
В составе нейзильбера серебро отсутствует. Вместо него добавляется никель.
Литье нейзильбера
Литье нейзильбера – сложное дело. Температура литья нейзильбера составляет 1120 °С. По статистике при самостоятельном формировании нейзильбера, используя информацию из Интернета, получается 90% брака. Эффективность литья в открытых системах под давлением находится в пределах нормы, если брак не больше 50%. Чтобы получить стопроцентный результат необходимо применять конкретную лигатуру и определенный вид литьевых машин.
На данный момент рассматриваемый сплав производится массово. При литье нейзильбера наибольшее внимание уделяется литейной машине и технологии производства.
Физические свойства нейзильбера
Стандартом ГОСТ 5187-2003 регламентированы входящие элементы нейзильбера. Согласно данному документу в рассматриваемом сплаве должно быть:
- никеля: от 5 до 35%. Сплав имеет желтовато-белый оттенок при содержании никеля 5-10%, а при содержании 20-30% — серебристо-белый;
- цинка: 13-45%;
- медь: оставшаяся часть;
- может быть добавлен свинец до 5%.
Скачать ГОСТ 5187-2003
Наиболее распространенное процентное соотношение металлов, входящих в данный сплав:
- медь – 65%;
- цинк – 20% (основной компонент);
- никель – 15%.
К основным физическим свойствам данного сплава относятся:
- плотность 8700 кг/куб.м.;
- цинк и никель понижают показатель электропроводимости. Удельное электрическое сопротивление равняется 0,26 ом×мм2/м. Это в 30 раз больше, если сравнивать с таким же показателем меди;
- средняя теплопроводность равняется 0,06-0,085 кал/см×С. То есть рассматриваемый сплав плохо проводит тепло;
- нейзильбер не обладает высоким показателем расширения при увеличении температуры. Когда температура повышается до 100 ˚С сплав расширяется только на 16,6 мкм.
Механические свойства
К основным механическим свойствам относятся:
- температура плавления: 1080 ˚С. Полное расплавление происходит при 1200 ˚С;
- повышенная прочность, если его сравнивать с иными сплавами из меди и никеля. Высокий показатель обеспечивает дополнительное легирование цинка. Прочность равняется 38-45 кг/мм2;
- деформирование начинается при 10 кг/мм2;
- небольшая упругость. сплава не больше 14 000 кг/мм2. Данный показатель у конструкционной стали 20 000 кг/мм2;
- сохраняет металлический вид при погружении в воду;
- не растворяется в разбавленных водой органических кислотах, уксусной и молочной кислоте;
- обладает хорошей пластичностью в горячем и холодном виде. Относительное удлинение на растяжение равняется 25-45%, а на сужение – 32%.
Благодаря этим показателям данный сплав широко используется при выпуске разных видов продукции. Сплавы легко поддаются таким вариантам обработки давлением как чеканка, протяжка, штамповка.
Химические свойства
Состав сплава обладает следующими химическими свойствами:
- хорошая устойчивость к разрушительным факторам внешней среды;
- не происходит его окисление на воздухе. При температуре до 250 ˚С не происходит химической реакции между нейзильбером и газами атмосферы;
- повышенная устойчивость к коррозии, к большому количеству кислот, в особенности кислотам органической природы. Чтобы увеличить стойкость изделий из нейзильбера от коррозии, производят погружение в водный раствор серной кислоты после очищения, затем их споласкивают водой и сушат;
- к солям инертен.
Устойчивость к внешним факторам среды и другие характеристики нейзильбера определяют его широкое применение.
Применение нейзильбера
Больше всего нейзильбер применяют в ювелирной промышленности. Причиной этому является то, что он внешне походит на серебро. Из данного сплава выпускают различную бижутерию и наградные знаки. Также его применяют в качестве основы для позолоты ювелирных изделий. Для производства украшений используется марка МНЦ 15. Данный вид наиболее прочный и характеризуется высоким показателем износостойкости.
Рассматриваемый сплав используют при производстве товаров первой необходимости.
Нейзильбер получил применение и в технической сфере. Из него выпускают разные детали для электроприборов. Например, пружинное реле для часового механизма. Они имеют плоскую форму и обладают упругостью, что необходимо для применения в электроприборах. Также из данного сплава производят лады для гитар акустических и электрически.
Сплав используют для изготовления некоторых видов медицинского оборудования и для производства измерительных приборов. Данное использование он получил благодаря тому, что его легко дезинфицировать и при использовании не происходит его вступление в реакцию.
Из рассматриваемого сплава выпускают посуду и столовые принадлежности. Однако входящий в него никель, является сильным аллергеном для организма человека. Примерно 20% населения страдают от появления аллергической реакции на никель. Поэтому посуду из нейзильбера покрывают золотом или серебром. Это защищает организм от прямого контакта со сплавом. Также столовые приборы, которые не покрыты данным напылением будут придавать пище металлический привкус. С наличием драгоценного металла такой привкус не проявляется. В некоторых странах введены ограничения на производство продукции из нейзильбера. Помимо этого, нейзильбер имеет свойство терять блеск при длительном применении.
Дополнительно нейзильбер используют при производстве аппаратуры, которая работает через систему воды и пара.
Многие страны мира заменили производство монет из серебра на изготовление монет из нейзильбера.
В начале XX века нейзильбер стал применяться в архитектуре. Особую популярность он приобрел после выставки в Париже в 1925 г. Широко применяются орнаменты с покрытием из данного сплава во внутренней и внешней отделке здания.
Министерство здравоохранения РФ одобрило использование нейзильбера для применения в пищевой промышленности.
Технологические характеристики
Красный оттенок меди гасится с помощью высокого содержания никеля. В результате этого сплав становится белым и имеет синий или зеленый отлив. Удельный вес равняется 7,5 г/куб. см. Твердость по Бринеллю равняется 80 кг/мм.
Для получения сплава высокого качества соблюдаются различные нормы. Правилами ГОСТ 492-2006 регламентируется производство сплавов МНЦ 15-20, МНЦ 12-24, МНЦ 18-27, МНЦ 18-20. Все варианты сплавов представляют собой разнообразные прутья, листы, трубы полосы и ленты. Между ними различие заключается в различном количестве никеля и цинка. Состав МНЦ 15: 13,5%-16,5% никель, 18%-22% цинк. Этот вариант сплава именуют однофазным сплавом. Он является раствором в твердом состоянии. Его особенность заключается в том, что его можно обработать в горячем или в холодном состоянии, используя метод давления.
Когда из рассматриваемого сплава выпускают столовые принадлежности, его осуществляют покрытие золотом или серебром. Данная процедура необходима, чтобы предотвратить привкус металла при применении. Нормы при покрытии регулируются ГОСТом 24320-80. Они предписывают следующие нормы:
- для столовых принадлежностей 24,00 мкм (возможно отклонение ±3,60 мкм);
- для ручек ножей 18,00 мкм (возможно отклонение ±2,70 мкм).
Скачать ГОСТ 492-2006
Скачать ГОСТ 24320-80
При нанесении золота на серебро толщина равняется 0,5 мкм.
Чем отличается мельхиор от нейзильбера
Основное различие мельхиора от нейзильбера – наличие цинка в составе последнего. Мельхиор является сплавом из меди (80%) и никеля (18%) серебристого цвета. Нейзильбер представляет собой сплав из: цинка, меди и никеля.
Самое значимое свойство мельхиора – повышенная сопротивляемость коррозии. Он обладает высокой прочностью и внешне схож с серебром. По этим качествам его часто применяют в производстве посуды.
Внешне мельхиор и нейзильбер очень похожи. Поэтому возникает вопрос, как отличить нейзильбер от мельхиора. С первого взгляда их отличить практически невозможно. Провести различие можно, только зная состав сплавов.
Источник: