Мельхиор – что это за металл

 

Мельхиор – это медно-никелевый сплав, однако благодаря своему серебристому цвету и близкому сходству с драгоценным металлов, его часто путают. На первый взгляд и не скажешь, что в составе серебристого сплава – рыжая медь. Рассмотрим физические свойства и химический состав мельхиора, где он применяется и чем отличается. 

Мельхиор: общие сведения 

Сплав состоит из меди, никеля и небольшого количества присадок – это может быть марганец, железо, цинк, олово. Основные свойства – устойчивость к коррозии, высоким температурам, влаге. Все это, вместе с ярким серебристым цветом, привело к тому, что материал стал активно использоваться для производства «серебряной» посуды и столовых приборов. 

Но кроме этой отрасли, мельхиор нашел свое применение в судостроении, медицине, пищевом производстве, электроэнергетике. 

Сплав получил свое официальное название и формулу в 19 веке, однако еще до его открытия мельхиор активно использовали. Так еще до 19 века он был известен под названием пакфонг – так придумали в Китае, где применяли сплав и даже привозили его в Европу, обычно в виде кованых украшений. А когда его повторно открыли два химика, сплав назвали в их честь, с помощью сочетания двух фамилий, получилось «майшор», что впоследствии преобразовалось в «мельхиор».  

При создании сплава главное – это добиться нужных пропорций (содержание меди от 60 до 90 процентов). Если изменить их, может получиться другой медно-никелевый сплав, например:

• монель. В нем более 50% – никель;
• нейзильбер. Вместе с никелем в медь добавлено не меньше цинка;
• константан. Как и в мельхиоре, в нем есть присадка марганца;
• копель. Это медно-никелевый сплав с 2-3% железа в составе;
• купроникель. Сбалансированный состав и почти равное содержание меди и никеля. 

Все медно-никелевые сплавы имеют цвет от серебристого до темно-серого. Мельхиор, монель и нейзильбер – то конструкционные сплавы, они прочные, устойчивые к коррозии, хорошо поддаются металлообработке. Константан и копель – это электротехнические сплавы, которые чаще используются для изготовления резисторов, реостатов, термопар.

Легирование меди никелем приводит к нескольким эффектам: 

• изменение цвета – медный оттенок полностью уходит уже при 15% никеля в составе расплава;
• отсутствие магнитных свойств – это качество мельхиор получил от меди, потому что в чистом виде никель является ферромагнетиком;
• увеличение электрического сопротивления;
• рост прочности и износостойкости – причем чем выше процент содержания никеля, тем прочнее сплав;
• устойчивость к коррозии;
• высокая пластичность при отжиге, а также при низких температурах – это увеличивает механическую обрабатываемость материала, снижает вероятность появления сколов, трещин, заусенцев;
• антимикробные свойства – благодаря этому мельхиор используют для изготовления посуды;
• хорошо поддается пайке – для медных сплавов подходят твердые припои из серебра, меди и цинка, например, ПСр-25, ПСр-45, ПСр-70;
• отлично шлифуется и полируется – поверхность изделий из мельхиора может быть блестящей, зеркальной.

Среди марок мельхиора самыми популярными конструкционными материалами являются МНЖМц 30-1-1 (в нем есть примесь марганца и железа, что делает сплав твердым и износостойким) и МН19ВИ (более пластичный, хорошо подходит для холодных и горячих деформаций). Мельхиоровый прокат выпускают в листах, плитах, квадратах, трубах и прутках разного диаметра.

Преимущества и недостатки использования мельхиора 

Плюсы сплава:

• Устойчивость к коррозии в разных средах. Благодаря тому, что мельхиор не покрывается коррозией даже в соленой воде, его активно применяют в судостроении. 
• Отличные технологические характеристики. То есть,материал прост в обработке, резке, шлифовке, сварке. Его можно гнуть, паять, отливать и ковать. 
• Визуальное сходство с серебром. Отличный внешний вид: цвет, блеск. 
• Низкий коэффициент пластических деформаций. Иными словами, изделия из мельхиора произвольно не гнутся, выдерживают большую механическую нагрузку.
• Теплопроводность ниже, чем у серебра и меди почти в 15 раз.
• Мельхиор не токсичен, не вреден для здоровья при постоянном контакте и безопасен для экологии с точк зрения утилизации и производства.
• Хорошая пластичность делает возможной ковку, штамповку, гибку и другие деформации. 

Минусы сплава:

• Стоимость дороже, чем у других медно-никелевых сплавов. И чем больше процентное содержание никеля, тем выше цена на материал. 
• Он подвержен образованию темных пятен – их можно очистить, однако изделиям из мельхиора необходим регулярный уход.
• Твердость примерно в 4 раза ниже, чем у нержавеющей стали. 

Как отличить мельхиор от других металлов

Мельхиор и серебро

Чаще всего мельхиор, из-за своего цвета, путают с серебром. Его даже называли «немецким серебром» из-за производства в Германии или «серебром бедняков» –- из-за более скромной цены. Но кроме стоимости, мельхиор и серебро достаточно сложно отличить, так как при эксплуатации они ведут себя похожим образом, в частности, темнеют и требуют чистки. Но отличить их можно: 

• мельхиор имеет меньшую плотность, он легче серебра того же объема;
• серебро мгновенно нагревается при воздействии источника тепла, мельхиор – нет;
• на мельхиоре маркировка НМЦ (никель, медь, цинк) или оттиск марки мельхиорового сплава, а на серебре – проба, например, 952;
• если мельхиор погрузить в воду на 2 дня, он изменит цвет, серебро – нет;
• мельхиор значительно прочнее, его труднее согнуть.

Но эти отличия практически несущественные, поэтому во многих сферах, где используется драгоценный металл, его начали заменять на мельхиор – электротехническая промышленность, изготовление украшений и столовых приборов.

Мельхиор и нержавейка

Хорошо отполированный мельхиор будет иметь такой же блеск и отражение, как нержавеющая сталь. Но отличить их достаточно просто:

• нержавейка не темнеет со временем, как мельхиор;
• если речь идет о столовых приборах, то пищевая нержавейка магнитится, мельхиор – нет;
• намочите металлический предмет, от мельхиора может остаться небольшой темный след на коже, от нержавейки его не будет.

Мельхиор и нейзильбер 

В отличие от мельхиора, в нейзильбере содержится достаточно много цинка – около 20%. При этом внешне материалы практически полностью идентичны. Нейзильбер похож на серебро, и даже название это отражает. С немецкого нейзильбер переводится как «новое серебро». 

Если никеля в сплаве больше чем цинка, то нейзильбер может приобрести голубоватый или зеленоватый оттенок – в таком случае его будет проще отличить от мельхиора. А если цвет полностью совпадает, серебристый, то нужно обращать внимание на такие отличия: 

• нейзильбер лучше чувствует себя в слабом кислотном растворе, в то время как мельхиор со временем может покрыться коррозией при постоянном контакте с кислотами, особенно при нагреве выше 150 градусов;
• после пайки на нейзильбера остаются пятна разных цветов побежалости, которые очень сложно отбелить, легче убрать механически, в то время как у мельхиора при пайке проблем не возникает;
• нейзильбер дешевле, чем мельхиор. 

В остальном сплавы очень похожи: покрываются патиной со временем. но легко поддаются чистке, не ржавеют, подходят для покрытия серебряным или золотым покрытием.

Сферы применения мельхиора

Где используется мельхиор: 

• В производстве медицинских приспособлений и протезов. Сплав невосприимчив к грибкам и плесени, легко стерилизуется, а также обладает высокой износостойкостью, что важно для точных медицинских приборов и протезирования.
• Для изготовления посуды и столовых приборов «под серебро». 
• Для ювелирных изделий, бижутерии. 
• Как конструкционный металл для судостроения – из мельхиора делают элементы корпуса, опреснители, охлаждающее и противопожарное оборудование.
• Для производства запорной арматуры трубопроводов. 
• При изготовлении теплообменников, термогенераторов – из-за низкой теплопроводности у аппаратуры получается отличный КПД.
• В качестве износостойкого покрытия монет. Сейчас монеты номиналом 1,2 и 5 рублей чеканят из нержавейки, но еще можно встретить в ходу деньги с мельхиоровым покрытием. 
• В сфере электротехники: из мельхиора получаются точные резисторы сопротивления, аккумуляторы, реостаты, термопары и удлиняющие провода для соединения кабелей с разным сечением.

Мельхиор – не самый распространенный сплав. Однако его многовековое использование и незаменимость в некоторых сферах применения делают его важным для металлургии. Мельхиоровый прокат можно купить с резкой в размер и доставкой по России.