Сплавы на основе меди

Одним из металлов, сыгравших в развитии человечества огромную роль была медь - металл красно-розового цвета. Ее было легко добыть, потому что она часто встречалась в самородном виде, для плавления нужна была не очень высокая температура в 1083 градуса, легко обрабатывалась, а орудия труда, посуда, украшения и оружие из нее получались гораздо лучше, чем из камня и глины. Даже зеркала тогда делали из меди. Этот период получил название медного века. Он был переходным между каменным и бронзовым.

Для сплавов меди существует своя классификация. Они подразделяются на бронзы, латуни и медно-никелевые сплавы. Все зависит от того, какие элементы добавляются в медь. Для латуни - это цинк, для бронзы любой другой элемент, исключая никель и цинк.

Бронза - первое изобретение древних металлургов

Кто первый додумался добавить в медь мышьяк, истории неизвестно. Случилось это за 5000 лет до н.э. Этот сплав сейчас называют мышьяковистой бронзой. Достоинства нового сплава сразу принесли ему популярность. Он был прочный, ковкий, из него можно было делать все, что угодно, начиная от оружия до орудий труда. Олово стали добавлять много позже, когда выяснилось, что мышьяк ядовит и здоровья кузнецам не прибавляет и стоит дороже чем олово. Оловянная бронза была очень востребована. Меняя соотношение меди и олова, можно было получить колокольную бронзу или пушечную.

Сегодня известно множество видов бронзы. Различным путем было выяснено, что добавляя в медь разные элементы или лигатуры - сплавы, содержащие легирующие элементы, можно получить металл с совершенно новыми свойствами. Так появились:

• Алюминиевая бронза - сплав меди с алюминием, иногда с добавками марганца, железа, кремния или никеля. По цвету схожа с золотом, поэтому ее часто используют в бижутерии и монетном деле, где она известна еще как северное золото, потому что из нее отлиты монеты достоинством в 10, 20 и 50 евроцентов. Также из этой бронзы льют декоративные элементы. Прочная, стойкая к коррозии, солевым растворам и почти не окисляемая, алюминиевая бронза нашла широкое применение в судостроении, где из нее делают гребные винты и подшипники, авиационной промышленности, нефтехимической и в системах водоснабжения;
• Бериллиевая бронза, обладающая немагнитными свойствами и таким интересным свойством как отсутствием искрения. Поэтому из нее делают инструменты - молотки, гаечные ключи, зубила и др. для взрывоопасных производств типа шахт, зерновых элеваторах и нефтедобыче.

Существуют и другие виды бронз - кремнистая, кадмиевая, марганцевая и магниевая. Эти элементы, добавленные в нужной пропорции, дают меди различные свойства.

Латунь и ее разновидности

Получают латунь, смешивая в различных пропорциях медь и цинк, иногда добавляя присадки в виде никеля, марганца или алюминия. В зависимости от этого получают латунь деформируемую или литейную. Известна еще латунь ювелирная.

Латунь широко распространена. Она легко поддается обработке, не очень дорога, хорошо противостоит коррозии. Область применения ее необычайно широка. Фурнитура для мебели, значки, медали, патронные гильзы, авиа- и судостроение, химическая промышленность, ювелирное дело. Делают из нее самовары, различные змеевики и конденсаторные трубы, детали для часов, радиаторы автомашин и многое другое.

Медное золото

Да, есть и такое - французское. Это медный сплав, имеющий в составе медь, цинк и олово. По блеску и цвету он весьма схож с натуральным золотом. Под стать ему сплав, называющийся абиссинским или эфиопским золотом. В него, кроме всех перечисленных элементов, добавляется от 0,5 до 1 процента настоящего золота, благодаря чему сплав не тускнеет.

Мельхиор, куниаль и другие

С медно-никелевыми сплавами мы сталкиваемся ежедневно за обедом или ужином. Из мельхиора делают качественные столовые приборы, ничем не уступающие серебряным по внешнему виду. Хотя некоторые из них все же покрывают тончайшим слоем серебра. Он не реагирует на магниты, устойчив к коррозии. Мельхиор одно время даже называли новым серебром и чеканили из него разменную монету. Сейчас это считается дорогим удовольствием, поэтому из мельхиора делают памятные и коллекционные монеты, декоративные украшения, преобразователи тепла в электричество и детали для лодок, потому что мельхиор не боится морской воды.

Сплав нейзильбер похож на мельхиор, только в него добавлен еще цинк. Нашел применение в изготовлении монет, государственных знаков отличия, столовых приборов, хирургических инструментов.

Сверхустойчивый к коррозии куниаль соединяет в себе медь, никель и алюминий. Используется в криогенике, из него делают пружины для точных механизмов и гребные винты.

Есть еще два вида сплава меди с никелем и марганцем. Это манганин и константан. По сути это один и тот же сплав, но его изобретение оспаривают между собой немцы и американцы.