Нейзильбер: склад сплаву, характеристики, застосування

Що таке нейзильбер? За його складом і властивостями можна сказати, що він є вдосконаленою версією більш старого сплаву-мельхіору, винайденого ще в 1819 році. На відміну від мельхіору, що складається тільки з міді і нікелю, нейзильбер також обов`язково містить ще й цинк, а крім нього-залізо і деякі інші легуючі елементи.

Варіанти складу сплаву

У нейзильбере основний елемент сплаву-це мідь. Взагалі мідні сплави діляться на три великі групи: латуні (мідь з цинком), мідно-нікелеві сплави (другий елемент очевидний з назви) і бронзи (в яких легуючими елементами виступають інші метали, тобто крім нікелю і цинку). Хоча в складі сплаву нейзильбер присутній як нікель, так і цинк, його все-таки відносять до мідно-нікелевих сплавів. Цей факт пояснюється тим, що основний внесок у властивості матеріалу як легуючий елемент вносить нікель, а не цинк.

У процентному вмісті кількість нікелю може коливатися від 5 до 35%, цинку - від 12 до 46%. У ГОСТах зустрічається кілька конкретних варіантів сплаву.

1. Нейзильбер МНЦ15-20. Букви в назві позначають метали, що входять до складу сплаву (мідь, нікель і цинк), а цифри-усереднене вміст металів у відсотках по масі. У цьому варіанті сплаву вміст нікелю варіюється від 13,5% до 16,5%, цинку - від 18% до 22%, домішок у вигляді інших металів-кремнію, сурми та ін. - не більше 2%, решту займає мідь. Застосування нейзильберу зі складом сплаву такого типу досить широко: з нього роблять елементи точних вимірювальних приладів, медичні інструменти, санітарну техніку, технічний посуд, парову і водяну арматуру, застосовують в електротехніці, а також використовують для виготовлення виробів широкого вжитку (наприклад, столових приладів).
2. Нейзильбер свинцевий МНЦС16-29-1,8. Як видно з назви, тут крім нікелю і цинку важливу роль в складі сплаву грає свинець, вміст якого по масі коливається від 1,6% до 2%. Нікель займає 15-16,7%, мідь-51-55%, решта-цинк і не більше 1% домішок. З свинцевого нейзильберу виготовляють деталі годинникових механізмів.

Фізико-хімічні властивості сплаву

Нейзильбер має гарний сріблястий колір. Це відбилося в його назві-в дослівному перекладі з німецької мови нейзильбер означає "нове срібло". Незважаючи на те, що мідь-основний метал сплаву-червонуватого кольору, нікель "перебивати" її, надаючи сплаву білий колір, іноді - з синім відливом.

За характером зв`язків нейзильбер-це твердий розчин, який утворює мідь з нікелем.

Одне з найважливіших властивостей нейзильберу-це висока стійкість до корозії. Мідь і нікель як метали самі стійкі до корозії, додавання цинку цю стійкість підвищує за допомогою утворення захисної оксидної плівки-корозія становить близько 0,5-30×10^-4мм на рік. При тривалому знаходженні в кислому середовищі проявляється селективна корозія цинку-він піддається окисленню і йде зі сплаву, захищаючи таким чином інші компоненти від руйнування , хоча і вони теж поступово кородують. Тому для людини небажаний прямий контакт мідних сплавів, наприклад, при користуванням столовими приборами з нейзильберу: середовище травної системи кисла, що може дозволити потрапити міді зі сплаву в організм і викликати отруєння важкими металами.

Механічні властивості сплаву

До механічних властивостей відносяться такі показники, як твердість, міцність, межі пружності, плинності, міцність при пружних впливах, втома металу і деякі інші характеристики. Додавання нікелю підвищує твердість і міцність сплаву, а також покращує його пружні властивості. З нейзильберу виготовляють матеріали різних властивостей-м`які, тверді, дуже тверді вироби з відповідно різними механічними характеристиками.

Застосування нейзильберу

Склад і характеристики дозволяють використовувати цей сплав в широкому спектрі напрямків. У промисловості з нейзильберу, в першу чергу, отримують ряд важливих виробів: смуги, стрічки, прутки, дріт різної твердості. Стрічки з нейзильберу підвищеної міцності йдуть на виготовлення контактних пружин, що використовуються в електричному реле.

Визначається застосування нейзильберу складом сплаву. Через підвищену стійкість до зовнішніх впливів будь-якого типу він застосовується в кораблебудуванні, використовується в умовах високих температур і тисків.

Вироби з нейзильберу

У свій час в Радянському Союзі були вкрай популярні столові прилади з мельхіору. Вони цінувалися за зовнішній вигляд, який на око було практично не відрізнити від срібла, хоча вартість мідно-нікелевого сплаву була, однозначно, набагато менше вартості благородного металу. Використання нейзильберу в тих же цілях не отримало такого широкого поширення, хоча цілі у нього були ті ж; крім того, прилади як з мельхіору, так і з нейзильберу все ж потрібно було покривати сріблом щоб уникнути характерного металевого присмаку.

За ті ж властивості та характеристики нейзильбер також дуже популярний у ювелірів. Він схожий на срібло і дешевий, але, на відміну від срібла, практично не тьмяніє з часом, а дріт з нього має хороші механічні властивості, тому нейзильбер люблять використовувати при виготовленні біжутерії.

Нейзильбер як Монетний метал

Хоча нейзильбер ніколи не був популярним сплавом для карбування монет, іноді вдавалися і до нього-випускали ювілейні, обмежені або колекційні серії, а також конкретні одиничні тиражі.

Прикладом можуть служити монети 20 копійок, викарбувані в 1961 році. Дизайн монети не відрізнявся складністю - це була рядова партія. І зараз у нумізматів зразки двадцятикопієчних монеток 1961 року цінуються не дуже високо, незважаючи на нехарактерний метал.

Ювілейні монети з нейзильберу в останні роки карбувалися в Україні, Казахстані. У Казахстані це-серії монет номіналом 50 тенге, присвячені одній з тематик: "Казка", "Космос", "Місто", "Червона книга". В Україні карбували монети різного тиражу і номіналу: на честь відомих людей, пам`ятних дат (багато хто відноситься до Великій Вітчизняній війні), місто.