Лента нейзильбер МНЦ 15-20

Нейзильбер МНЦ15-20 (нем. Neusilber — «новое серебро») — медно-никелево-цинковый сплав, представляющий собой однофазный твёрдый раствор никеля и цинка в меди. Сплав относится к группе медно-никелевых сплавов, обрабатываемых давлением, и регламентируется ГОСТ 492-2006. Маркировка расшифровывается следующим образом: М — медь (основа), Н — никель (15 %), Ц — цинк (20 %). Нейзильбер сочетает коррозионную стойкость, высокую упругость и пластичность, что делает его востребованным в приборостроении, электротехнике и производстве пружинных элементов.

Химический состав нейзильбера МНЦ15-20 по ГОСТ 492-2006

Химический состав сплава МНЦ15-20 определён ГОСТ 492-2006 «Никель, сплавы никелевые и медно-никелевые, обрабатываемые давлением». Медь является основой сплава, её содержание определяется расчётным путём (100 % минус сумма всех остальных элементов).

В сплаве допускается содержание кобальта до 0,5 % за счёт массовой доли Ni+Co; кобальт не учитывается в общей сумме примесей. Содержание остальных регламентированных примесей: S ≤ 0,01 %, C ≤ 0,03 %, P ≤ 0,005 %, Bi ≤ 0,002 %, As ≤ 0,01 %, Sb ≤ 0,002 %.

Номинальный состав (Cu 65 %, Ni 15 %, Zn 20 %) обеспечивает формирование однофазной α-структуры — твёрдого раствора. Это означает, что при любых допустимых вариациях состава сплав остаётся однородным и не склонен к фазовым превращениям в рабочем диапазоне температур.

Физические свойства сплава МНЦ15-20

Физические характеристики нейзильбера определяют его применимость в различных областях техники. Данные приведены по справочным материалам (Марочник сталей и сплавов) и ГОСТам на конкретные виды полуфабрикатов.

Плотность 8,60 г/см³ принята для расчёта теоретической массы в ГОСТ 5187-2003 (ленты) и ГОСТ 5063-73 (полосы). Удельное электросопротивление нейзильбера в 15–16 раз выше, чем у чистой меди, что делает сплав непригодным в качестве токопровода, но востребованным для прецизионных резисторов и реостатов, где необходимо стабильное высокое сопротивление. Теплопроводность значительно ниже, чем у меди (около 400 Вт/(м·К)), что ограничивает применение нейзильбера в теплоотводящих конструкциях.

Механические характеристики нейзильбера МНЦ15-20

Механические свойства сплава зависят от вида полуфабриката и степени нагартовки (холодной деформации). Ниже приведены данные по основным видам проката из Марочника сталей и сплавов.

Твёрдость сплава в мягком (отожжённом) состоянии составляет HB 69 МПа, в нагартованном — HB 157–171 МПа. Сочетание высокой прочности с хорошей пластичностью в отожжённом состоянии (δ до 35 %) позволяет выполнять глубокую вытяжку и сложную штамповку деталей из нейзильбера.

Коррозионная стойкость и эксплуатационные свойства

Нейзильбер МНЦ15-20 отличается высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, пресной и морской воде, растворах органических кислот и щелочей. Никель в составе сплава повышает коррозионную устойчивость и обеспечивает серебристо-белый цвет. Цинк улучшает обрабатываемость и снижает стоимость сплава по сравнению с мельхиором (сплав Cu–Ni без цинка).

Сплав немагнитен — никель в связке с медью утрачивает ферромагнитные свойства. Эта особенность делает нейзильбер пригодным для изготовления деталей приборов, чувствительных к магнитным полям. Сплав хорошо полируется и сохраняет декоративный вид в течение длительного времени.

Технологические свойства нейзильбера

Нейзильбер МНЦ15-20 хорошо деформируется как в холодном, так и в горячем состоянии. Горячая обработка давлением выполняется в интервале 800–970 °С. Промежуточный и окончательный отжиг проводят при 700–750 °С. Сплав подходит для штамповки, вытяжки, прокатки, волочения и гибки. После нагартовки приобретает выраженные пружинные свойства, что используется при изготовлении упругих элементов.

Применение нейзильбера МНЦ15-20 в промышленности

Области применения сплава определяются сочетанием его коррозионной стойкости, пружинных свойств, высокого электросопротивления и декоративного внешнего вида:

Приборостроение и электротехника. Пружины реле, контактные элементы переключателей, детали прецизионных приборов. Стабильность электросопротивления при изменении температуры делает сплав пригодным для резистивных элементов.

Аппаратостроение. Арматура, работающая в условиях воздействия воды и пара. Прутки тянутые (6–15 мм) и катаные (32–40 мм) используются для изготовления деталей аппаратов.

Медицинская техника. Инструменты и приспособления, к которым предъявляются требования по коррозионной стойкости и отсутствию ферромагнитных свойств.

Производство столовых приборов и ювелирных изделий. Изделия из нейзильбера, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, покрывают серебром или золотом для предотвращения металлического привкуса. Сплав используют для памятных знаков, монет, декоративных предметов.

Музыкальная промышленность. Из нейзильбера изготавливают детали духовых и струнных инструментов: корпуса поперечных флейт, лады, обмотки струн.

Лента нейзильберовая МНЦ15-20 по ГОСТ 5187-2003

Ленты из нейзильбера марки МНЦ15-20 изготавливаются по ГОСТ 5187-2003 «Ленты из мельхиора, нейзильбера и монеля. Технические условия». Лента выпускается холоднодеформированной, прямоугольного сечения, в рулонах.

Состояния поставки ленты нейзильбер

Ленты из нейзильбера МНЦ15-20 изготавливаются в четырёх состояниях: мягком (М), полутвёрдом (П), твёрдом (Т) и особо твёрдом (ОТ). Выбор состояния определяется назначением: мягкие ленты применяются для глубокой вытяжки и штамповки, твёрдые и особо твёрдые — для пружинных элементов и контактов коммутационной техники.

По точности изготовления ленты выпускаются нормальной, повышенной и высокой точности по толщине и ширине. Ленты высокой точности толщиной 0,13–0,45 мм предназначены для изделий коммутационной техники; они изготавливаются длиной не менее 70 м.

Размеры ленты из нейзильбера

Сортамент по ГОСТ 5187-2003 предусматривает типовые диапазоны толщин и ширин, в зависимости от точности изготовления. Длина ленты в рулоне — не менее 5 м; допускаются короткие ленты длиной не менее 1,5 м в количестве не более 10 % массы партии. Конкретные размеры и допуски определяются таблицами 1 и 2 ГОСТ 5187-2003.

Пример условного обозначения: Лента ДПРНП 1,20×300 НД МНЦ15-20 ПЛ ГОСТ 5187-2003 — лента холоднодеформированная, прямоугольная, нормальной точности по толщине и ширине, полутвёрдая, толщиной 1,20 мм, шириной 300 мм, немерная, из нейзильбера марки МНЦ15-20, повышенной пластичности.

Полоса нейзильберовая МНЦ15-20 по ГОСТ 5063-73

Полосы из нейзильбера изготавливаются по ГОСТ 5063-73 «Полосы из медно-никелевых сплавов. Технические условия» горячекатаными и холоднокатаными. Холоднокатаные полосы из нейзильбера выпускаются в мягком, твёрдом и особо твёрдом состояниях. Особо твёрдые полосы — толщиной до 4 мм.

По согласованию с потребителем полосы из нейзильбера изготавливают с временным сопротивлением не менее 350 МПа в мягком состоянии и не менее 560 МПа в твёрдом. Пример обозначения: Полоса ДПРПТ 3×360×1000 МД МНЦ15-20 ГОСТ 5063-73 — полоса холоднокатаная, повышенной точности, твёрдая, размером 3×360 мм, мерной длины 1000 мм.

Проволока нейзильберовая МНЦ15-20 по ГОСТ 5220-78

Проволока из нейзильбера МНЦ15-20 изготавливается по ГОСТ 5220-78 «Проволока нейзильберовая. Технические условия» нормальной и повышенной точности, в мягком, полутвёрдом или твёрдом состояниях. Форма поставки — на катушках, в мотках или бухтах.

Мягкая проволока (σ_в ≥ 343 МПа) применяется для изготовления деталей методом гибки и навивки. Твёрдая проволока (σ_в 686–1078 МПа) используется для пружин и упругих контактных элементов.

Пруток нейзильберовый МНЦ15-20

Прутки из нейзильбера МНЦ15-20 изготавливаются тянутыми (диаметр 6–15 мм) и горячекатаными (диаметр 32–40 мм). Тянутые прутки отличаются точностью геометрии и чистотой поверхности; катаные предназначены для последующей механической обработки. Прутки применяются в аппаратостроении для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах.

Пайка нейзильбера МНЦ15-20

Для пайки нейзильбера применяют медно-цинковые припои и специальные флюсы. Выбор припоя зависит от требуемой прочности соединения и условий эксплуатации. При высокотемпературной пайке (твёрдыми припоями) используют медно-цинковые и серебряные припои с флюсами на основе буры. При низкотемпературной пайке (мягкими припоями) — оловянно-свинцовые и бессвинцовые составы с активными флюсами.

Перед пайкой поверхность нейзильбера обезжиривают и зачищают. Оксидная плёнка на сплаве тонкая и легко удаляется, что облегчает процесс. При механическом соединении (клёпка, развальцовка) дополнительной подготовки не требуется.

Отличие нейзильбера от мельхиора

Нейзильбер и мельхиор (МН19) — родственные медно-никелевые сплавы, но имеют существенное отличие. Мельхиор представляет собой двойной сплав Cu–Ni без цинка, а нейзильбер — тройной сплав Cu–Ni–Zn. Наличие цинка в нейзильбере обеспечивает более высокую твёрдость, лучшие пружинные свойства и более низкую стоимость при сопоставимой коррозионной стойкости. Оба сплава поставляются в виде аналогичного сортамента полуфабрикатов: лент, полос, проволоки, прутков. Ленты и полосы из медно-никелевых сплавов широко используются в электротехнике и аппаратостроении.

Формы поставки нейзильбера МНЦ15-20

Сплав МНЦ15-20 выпускается в следующих видах полуфабрикатов: лента нейзильберовая, полоса нейзильберовая, проволока нейзильберовая, пруток нейзильберовый, лист, труба. Нормативные документы на основные виды проката:

Поставка осуществляется партиями с документом о качестве, содержащим марку сплава, условное обозначение, номер партии, дату изготовления и массу нетто. По требованию потребителя прилагаются результаты механических испытаний.

Хранение и транспортировка нейзильберового проката

Полуфабрикаты из нейзильбера хранят в крытых помещениях, защищённых от воздействия влаги и агрессивных химических веществ. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах. Ленты в рулонах упаковываются в промасленную бумагу и укладываются в деревянные ящики или на поддоны согласно требованиям соответствующих ГОСТов.