Дипломна робота
"Термодинамікахімічної та електрохімічної стійкості мідно-нікелевих сплавів "
Введення
У групумідно-нікелевих сплавів входять такі сплави на основі міді, в яких нікельє основним легуючим компонентом, що робить вирішальний вплив навластивості. В залежності від вмісту нікелю та інших легуючих компонентів,такі сплави володіють різними фізико-механічними характеристиками:міцністю, пластичністю, корозійною стійкістю, жароміцністю і жаротривкогота іншими властивостями.
Мідно-нікелевісплави використовуються в різних галузях промисловості, починаючи відсуднобудування і закінчуючи виготовленням деталей прецизійних механізмів. Дужечасто вироби з мідно-нікелевих сплавів працюють в агресивних коррозівнийсередовищах: морській воді, парах води та інших газах.
Саметому дослідження корозійного поведінки мідно-нікелевих сплавів врізних умовах широко проводилися і проводяться.
Метою даноїроботи є вивчення термодинаміки хімічної та електрохімічної стійкостіМельхіор МН19 і МНЖМц30-1-1.
1. Літературнийогляд
1.1Мідно-нікелеві сплави
1.1.1Класифікація та загальна характеристика мідно-нікелевих сплавів
Мідно-нікелевісплави по механічним, фізико-хімічними властивостями і областям застосування можнаумовно розділити на наступні основні групи: конструкційні,термоелектродні, сплави опору і сплави з особливими властивостями [1].
У Росіїмаркування сплавів проводять наступним чином:
Коженелемент, що входить в сплав має своє власне буквене позначення.Деякі з них представлені в табл. 1.1.
Табл. 1.1. Літерніпозначення деяких елементів в Росії
Елемент
Позначення
Елемент
Позначення
Zn
Ц
Pb
З
Mn
Мц
Fe
Ж
Al
А
Si
К
Ni
Н
P
Ф
Sn
Про
Ti
Т
Be
Б
Cr
Х
Cu
М
Назвасплаву складається з букв елементів, що входять в нього. Спочатку ставляться літериосновних компонентів, що визначають властивості сплаву, а потім букви рештикомпонентів у порядку зменшення вмісту цих елементів у сплаві. Середнєвміст елементів у сплаві вказується цифрами, розділеними тире, відразупісля буквеного позначення сплаву в тому ж порядку, в якому розташованібукви елементів в назві сплаву. Зміст основного компонента невказується, а розраховується як різниця 100% і сумарного вмісту всіхлегуючих компонентів.
Наприклад,сплав МН10 містить у своєму складі 10% (по масі) нікелю (Н), решта - мідь(М). Сплав МНЦС16-29-1, 8 містить у своєму складі 16% нікелю (Н), 29% цинку (Ц),1,8% свинцю (С), решта - мідь (М) [2].
Доконструкційним сплавам відносять мельхіор, нейзильбер та деякі іншісплави. Їх застосовують для виготовлення деталей з підвищеними механічними ікорозійними властивостями (див. табл. 1.2.).
Табл. 1.2.Властивості і призначення деяких конструкційних мідно-нікелевих сплавів
Назва і марка сплаву
Типові механічнівластивості
Зразкове призначення
Мельхіор МН19
35
35
70
Медичний інструмент,деталі точної механіки, вироби широкого вжитку
Мельхіор МНЖМц30-1-1
38
45
70
Труби для конденсаторів
Нейзильбер МНЦ15-20
40
45
70
Деталі приладів точноїмеханіки, технічна посуд, художні вироби, вироби широкогоспоживання
мельхіорумістять 20 - 30% нікелю і часто додатково легується залізом і марганцем.Нейзильбери відносяться до потрійній системі Cu - Ni - Zn і містять 5 - 35%нікелю і 13 - 45% цинку [3].
Також вгрупу конструкційних сплавів входять нейзильбер МНЦС16-29-1, 8, використовуваний ввиробництві деталей годинникових механізмів, куніалі МНА6-1, 5 і МНА13-3, з якихвиготовляють деталі підвищеної міцності і пружини відповідального призначення,сплави МН5 і МНЖ5-1, що використовуються у виробництві прутів і труб та іншісплави.
Найважливішимипредставниками термоелектродних сплавів є хромель, алюмель, копель ісплави для компенсаційних проводів. Ці сплави відрізняються великоюелектрорушійної силою і високим коефіцієнтом електроопору при маломутемпературному коефіцієнті електроопору. Застосовуються вони длявиготовлення прецизійних приладів, термопар і компенсаційних проводів до них.
Наприклад,копель (МНМц43-0, 5) застосовують для створення радіотехнічних приладів і впірометрії, сплав МН0, 6 - як компенсаційні дроти до платино-платинородієвітермопар, а сплав МН16 - як компенсаційні дроти до платино-золотим іпаладій-платинородієві термопар.
Нарешті, догрупі сплавів опору та сплавів з особливими властивостями відносяться сплави,володіють високу жароміцних і жаротривкого і застосовуються длявиготовлення різного роду електронагрівальних приладів і електропечей.
Наприклад,константан (МНМц40-1, 5) застосовується для виробництва реостатів, термопар,нагрівальних приладів, що працюють при температурах до 500 про С.Манганин (МНМц3-12) використовується у виробництві електровимірювальних приладів іприладів електроопору, що працюють при температурах нижче 100 про С[1].
1.1.2Вплив домішок на властивості мідно-нікелевих сплавів
Добавкиінших елементів в мідно-нікелеві сплави в якості легуючих компонентів абоїх присутність в якості домішок суттєво впливає на механічні,технологічні та фізико-хімічні властивості цих сплавів.
Алюмінійзначно розчиняється, як в міді, так і в нікелі. Його часто додають усплави як розкислювач і дегазатор. Добавки алюмінію кілька збільшуютьміцність і пластичність, але не впливають на електропровідність і термоЕРС. Такожвони знижують температуру магнітних перетворень.
Залізо значнополегшує процеси обробки сплавів, проте значно знижує їхжароміцність і термоедс. Тому домішки заліза в термоелектродних сплавах ісплавах опору небажані. Однак добавки заліза до мельхіору підвищуютьїх стійкість проти ударної корозії.
Кремнійобмежено розчинний як в нікелі, так і в міді і іноді застосовується вЯк розкислювача. Кремній знижує ...
