Cupronickel Sammansättning och applikationer

Cupronickel (även kallad "cupernickel" eller koppar-nickellegering) avser en grupp koppar-nickellegeringar som används i saltvattenmiljöer på grund av deras korrosionsbeständiga egenskaper.

Den vanligaste cupronickel-legeringar är: 90/10 Cupro-nickel (koppar-nickel-järn) eller 70/30 Cupro-nickel (koppar-nickel-järn)

Dessa legeringar har goda arbetsegenskaper, är lätt svetsbara och anses vara känsliga för spänningskorrosion. Cupronickel är också motståndskraftig mot biofouling, sprickkorrosion, spänningskorrosionssprickor och vätebritning.

Små skillnader i korrosionsbeständighet och hållfasthet bestämmer generellt vilken legeringsgrad som används för en viss applikation.

Cupronickel har tillverkats och använts i över tusen år. Dess första kända användning var i Kina omkring 300 fvt. Kinesiska register beskriver processen för att skapa "vit koppar", som innebar uppvärmning och blandning koppar, nickeloch saltpeter.

Cupronickel användes också för att göra grekiska mynt. Senare europeisk "återupptäckt" av cupronickel involverade alkemiska experiment.

Legeringen användes av den amerikanska mynten för att tillverka tre centerstycken och fem centerstycken under perioden efter inbördeskriget. Mynten hade tidigare gjorts av silver, som blev knapp under kriget. Under de senaste decennierna har beklädnaden eller beläggningen på amerikanska 50-centerstycken, fjärdedelar och dimmar gjorts av cupronickel.

Det finns många mynt i omlopp, om inte i nuvarande användning, som antingen använder cupronickel eller är tillverkade av cupronickel. Detta inkluderar den schweiziska francen, 500 och 100 vann bitar i Sydkorea och den amerikanska Jefferson nickel.

Cupronickel är naturligt resistent mot korrosion i havsvatten, vilket gör den till en värdefull metall för marin användning. Denna legering kan motstå korrosion i havsvatten eftersom dess elektrodpotential är väsentligen neutral i sådana miljöer. Följaktligen kommer den inte att bilda elektrolytiska celler när de placeras i närheten av andra metaller i en elektrolyt, vilket är den främsta orsaken till galvanisk korrosion.

Koppar bildar också naturligtvis ett skyddande oxidskikt på ytan när det utsätts för havsvatten, vilket skyddar metallen från försämring.

Cupronickel har en mängd användningsområden. I vissa fall är det värderat för sin styrka och korrosionsbeständighet. I andra fall är det värderat för sin silverfärg och rostfri glans. Några exempel på cupronickels användning inkluderar:

• rör för lätta kondensatorer, matvattenvärmare och förångare som används i kraftverk och avsaltningsanläggningar
• rör som transporterar havsvatten till eldledning, kylvattensystem och sanitetssystem för fartyg
• hölje för trähögar
• undervattensstängsel
• kabelförband för hydrauliska och pneumatiska ledningar
• fästelement, vevaxlar, skrov och annan marin hårdvara som används i båtar
• silverfärgade cirkulationsmynt
• silverpläterade bestick
• medicinsk utrustning
• bildelar
• Smycken
• cylinderkärnor i högkvalitativa lås

Cupronickel har ett brett utbud av applikationer inom kryogenik eftersom det har en god värmeledningsförmåga vid extremt låga temperaturer. Materialet användes också för att belägga kulor med jackor i slutet av 1800-talet, men orsakade en viss fouling av metall i borrningen och ersattes senare.