آلیاژ مس-نیکل (Cu-Ni) ترکیبی قدرتمند از مقاومت و هدایت
آلیاژ مس-نیکل یا کوپرونیکل، آلیاژی است که از ترکیب مس و نیکل به دست میآید و اغلب حاوی مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند آهن و منگنز نیز هست. این آلیاژ به دلیل خواص منحصر به فردی که دارد، در صنایع مختلف کاربردهای گستردهای پیدا کرده است.
خواص آلیاژ مس-نیکل
مقاومت به خوردگی بالا: یکی از برجستهترین ویژگیهای آلیاژ مس-نیکل، مقاومت بسیار بالای آن در برابر خوردگی، به ویژه در محیطهای دریایی و آب شور است. تشکیل یک لایه محافظ روی سطح این آلیاژ، از آن در برابر خوردگی گالوانیکی و حفرهای محافظت میکند.
هدایت حرارتی و الکتریکی خوب: اگرچه هدایت الکتریکی آلیاژ مس-نیکل به اندازه مس خالص نیست، اما همچنان هدایت الکتریکی بسیار خوبی دارد. همچنین، هدایت حرارتی این آلیاژ نیز قابل توجه است.
استحکام مکانیکی بالا: با افزایش درصد نیکل در آلیاژ، استحکام مکانیکی آن نیز افزایش مییابد. این ویژگی به همراه چقرمگی خوب، این آلیاژ را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و ضربه دارند، مناسب میسازد.
مقاومت در برابر اکسیداسیون: آلیاژ مس-نیکل در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا مقاومت خوبی از خود نشان میدهد.
مقاومت در برابر بیوفوولینگ: تشکیل بیوفیلم روی سطح این آلیاژ بسیار کند است که این ویژگی، آن را برای کاربردهایی در محیطهای آبی بسیار مناسب میسازد.
کاربردهای آلیاژ مس-نیکل
صنعت دریایی: به دلیل مقاومت بسیار بالای آن در برابر خوردگی آب شور، از آلیاژ مس-نیکل در ساخت قطعات کشتیها، لولههای مبدل حرارتی، پروانهها و شفتهای پروانه استفاده میشود.
کاربرد در صنعت نفت و گاز: در ساخت لولهها و اتصالاتی که در تماس با سیالات خورنده هستند، از این آلیاژ استفاده میشود.
کاربرد مس-نیکل در صنعت شیمیایی: در ساخت تجهیزات و مخازنی که با مواد شیمیایی خورنده سروکار دارند، کاربرد دارد.
صنعت برق: به دلیل هدایت الکتریکی خوب، در ساخت سیمها و کابلهای الکتریکی استفاده میشود.
صنعت غذایی: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و عدم واکنش با مواد غذایی، در ساخت تجهیزات صنایع غذایی کاربرد دارد.
انواع آلیاژ مس-نیکل
آلیاژهای مس-نیکل در درصدهای مختلف نیکل تولید میشوند. هر یک از این آلیاژها، خواص و کاربردهای خاص خود را دارد. برخی از انواع رایج این آلیاژ عبارتند از:
آلیاژ 70/30: این آلیاژ حاوی 70 درصد مس و 30 درصد نیکل است و به دلیل مقاومت به خوردگی بالا و استحکام مکانیکی خوب، کاربردهای گستردهای دارد.
آلیاژ 90/10: این آلیاژ حاوی 90 درصد مس و 10 درصد نیکل است و به دلیل هدایت الکتریکی خوب، در ساخت سیمها و کابلهای الکتریکی استفاده میشود.
مزایای استفاده از آلیاژ مس-نیکل
به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، آلیاژهای مس-نیکل عمر مفید بسیار بالایی دارند. همچنین هزینه نگهداری پایین به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، نیاز به تعمیر و نگهداری این آلیاژها بسیار کم است و آلیاژ مس-نیکل به راحتی قابل بازیافت است.
آلیاژ مس-نیکل به دلیل خواص منحصر به فردی که دارد، یکی از مهمترین آلیاژهای مورد استفاده در صنایع مختلف است. مقاومت به خوردگی بالا، هدایت حرارتی و الکتریکی خوب، استحکام مکانیکی بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون، از جمله مهمترین ویژگیهای این آلیاژ هستند. با توجه به کاربردهای گسترده این آلیاژ، میتوان انتظار داشت که در آینده نیز از اهمیت آن کاسته نشود.
جدول پارامتر های فنی مس-نيكل مقاومت سیم گرم
| قطر | مقطعي | سطح در هر متر | وزن در متر | طول هر کیلوگرم. | CuNi6 | CuNi10 | CuNi23 | CuNi44 |
| منطقه | (kg/m) | (m/کیلوگرم) | (NC010) | (NC015) | (NC030) | (NC050) | ||
| (mm²) | مقاومت در هر متر | مقاومت در هر متر | مقاومت در هر متر | مقاومت در هر متر | ||||
| (Ω/m) | (Ω/m) | (Ω/m) | (Ω/m) | |||||
| 0.1 | 0.00785 | 3.14 | 0.000069865 | 14313.32 | 12.739 | 19.108 | 38.217 | 62.42 |
| 0.12 | 0.011304 | 3.77 | 0.000100606 | 9939.8 | 8.846 | 13.27 | 26.539 | 43.347 |
| 0.15 | 0.0176625 | 4.71 | 0.000157196 | 6361.47 | 5.662 | 8.493 | 16.985 | 27.742 |
| 0.17 | 0.0226865 | 5.34 | 0.00020191 | 4952.71 | 4.408 | 6.612 | 13.224 | 21.599 |
| 0.19 | 0.0283385 | 5.97 | 0.000252213 | 3964.91 | 3.529 | 5.293 | 10.586 | 17.291 |
| 0.21 | 0.0346185 | 6.6 | 0.000308105 | 3245.65 | 2.889 | 4.333 | 8.666 | 14.154 |
| 0.25 | 0.0490625 | 7.85 | 0.000436656 | 2290.13 | 2.038 | 3.057 | 6.115 | 9.987 |
| 0.27 | 0.0572265 | 8.48 | 0.000509316 | 1963.42 | 1.747 | 2.621 | 5.242 | 8.562 |
| 0.29 | 0.0660185 | 9.11 | 0.000587565 | 1701.94 | 1.515 | 2.272 | 4.544 | 7.422 |
| 0.31 | 0.0754385 | 9.74 | 0.000671403 | 1489.42 | 1.326 | 1.988 | 3.977 | 6.495 |
| 0.35 | 0.0961625 | 11 | 0.000855846 | 1168.43 | 1.04 | 1.56 | 3.12 | 5.096 |
| 0.4 | 0.1256 | 12.57 | 0.00111784 | 894.58 | 0.796 | 1.194 | 2.389 | 3.901 |
| 0.45 | 0.1589625 | 14.14 | 0.001414766 | 706.83 | 0.629 | 0.944 | 1.887 | 3.082 |
| 0.5 | 0.19625 | 15.71 | 0.001746625 | 572.53 | 0.51 | 0.764 | 1.529 | 2.497 |
| 0.6 | 0.2826 | 18.85 | 0.00251514 | 397.59 | 0.354 | 0.531 | 1.062 | 1.734 |
| 0.7 | 0.38465 | 22 | 0.003423385 | 292.11 | 0.26 | 0.39 | 0.78 | 1.274 |
| 0.8 | 0.5024 | 25.1 | 0.00447136 | 223.65 | 0.199 | 0.299 | 0.597 | 0.975 |
| 0.9 | 0.63585 | 28.3 | 0.005659065 | 176.71 | 0.157 | 0.236 | 0.472 | 0.771 |
| 1 | 0.785 | 31.4 | 0.0069865 | 143.13 | 0.127 | 0.191 | 0.382 | 0.624 |
| 1.2 | 1.1304 | 37.7 | 0.01006056 | 99.4 | 0.088 | 0.133 | 0.265 | 0.433 |
| 1.4 | 1.5386 | 44 | 0.01369354 | 73.03 | 0.065 | 0.097 | 0.195 | 0.318 |
| 1.6 | 2.0096 | 50.3 | 0.01788544 | 55.91 | 0.05 | 0.075 | 0.149 | 0.244 |
| 1.8 | 2.5434 | 56.5 | 0.02263626 | 44.18 | 0.039 | 0.059 | 0.118 | 0.193 |
| 2 | 3.14 | 62.8 | 0.027946 | 35.78 | 0.032 | 0.048 | 0.096 | 0.156 |
| 2.2 | 3.7994 | 69.1 | 0.03381466 | 29.57 | 0.026 | 0.039 | 0.079 | 0.129 |
| 2.5 | 4.90625 | 78.5 | 0.043665625 | 22.9 | 0.02 | 0.031 | 0.061 | 0.1 |
| 2.8 | 6.1544 | 88 | 0.05477416 | 18.26 | 0.016 | 0.024 | 0.049 | 0.08 |
| 3 | 7.065 | 94.2 | 0.0628785 | 15.9 | 0.014 | 0.021 | 0.042 | 0.069 |
| 3.5 | 9.61625 | 110 | 0.085584625 | 11.68 | 0.01 | 0.016 | 0.031 | 0.051 |
| 4 | 12.56 | 125.7 | 0.111784 | 8.95 | 0.008 | 0.012 | 0.024 | 0.039 |
| 4.5 | 15.89625 | 141.4 | 0.141476625 | 7.07 | 0.006 | 0.009 | 0.019 | 0.031 |
| 5 | 19.625 | 157.1 | 0.1746625 | 5.73 | 0.005 | 0.008 | 0.015 | 0.025 |
| 5.5 | 23.74625 | 172.8 | 0.211341625 | 4.73 | 0.004 | 0.006 | 0.013 | 0.021 |
| 6 | 28.26 | 188.5 | 0.251514 | 3.98 | 0.004 | 0.005 | 0.011 | 0.017 |
| 6.5 | 33.16625 | 204 | 0.295179625 | 3.39 | 0.003 | 0.005 | 0.009 | 0.015 |
| 7 | 38.465 | 220 | 0.3423385 | 2.92 | 0.003 | 0.004 | 0.008 | 0.013 |
