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Zusammensetzung und Anwendungen von Cupronickel

Cupronickel (auch als „Cupernickel“ oder Kupfer-Nickel-Legierung bezeichnet) bezieht sich auf eine Gruppe von Kupfer-Nickel-Legierungen, die aufgrund ihrer korrosionsbeständigen Eigenschaften in Salzwasserumgebungen verwendet werden.

Die gebräuchlichsten Kupfer-Nickel- Legierungen sind: 90/10 Kupfer-Nickel (Kupfer-Nickel-Eisen) oder 70/30 Kupfer-Nickel (Kupfer-Nickel-Eisen)

Diese Legierungen haben gute Arbeitseigenschaften, sind leicht schweißbar und gelten als unempfindlich gegen Spannungskorrosion. Cupronickel ist auch beständig gegen Biofouling, Spaltkorrosion, Spannungsrisskorrosion und Wasserstoffversprödung.

Geringe Unterschiede in der Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit bestimmen im Allgemeinen, welche Legierungssorte für eine bestimmte Anwendung verwendet wird.

 

Geschichte von Cupronickel

Cupronickel wird seit über tausend Jahren hergestellt und verwendet. Die erste bekannte Verwendung erfolgte in China um 300 v. Chinesische Aufzeichnungen beschreiben den Prozess zur Herstellung von „weißem Kupfer“, bei dem Kupfer. Nickel und Salpeter erhitzt und gemischt wurden .

Cupronickel wurde auch zur Herstellung griechischer Münzen verwendet. Die spätere europäische „Wiederentdeckung“ von Cupronickel beinhaltete alchemistische Experimente.

Die Legierung wurde von der US-amerikanischen Münzanstalt in der Zeit nach dem Bürgerkrieg zur Herstellung von Drei-Cent-Stücken und Fünf-Cent-Stücken verwendet. Die Münzen waren zuvor aus Silber gefertigt worden, das während des Krieges knapp wurde. In den letzten Jahrzehnten wurde die Verkleidung oder Beschichtung von amerikanischen 50-Cent-Stücken, Vierteln und Groschen aus Kupfernickel hergestellt.

Es sind viele Münzen im Umlauf, wenn sie nicht derzeit verwendet werden, die entweder Cupronickel verwenden oder aus Cupronickel bestehen. Dazu gehören der Schweizer Franken, die 500 und 100 gewonnenen Stücke in Südkorea und der amerikanische Jefferson Nickel.

 

Korrosionsbeständigkeit von Cupronickel

Cupronickel ist von Natur aus korrosionsbeständig im Meerwasser und somit ein wertvolles Metall für den Einsatz auf See. Diese Legierung ist in der Lage, Korrosion im Meerwasser zu widerstehen, da ihr Elektrodenpotential in solchen Umgebungen im Wesentlichen neutral ist. Folglich bildet es keine Elektrolysezellen, wenn es in unmittelbarer Nähe zu anderen Metallen innerhalb eines Elektrolyten platziert wird, was die Hauptursache für galvanische Korrosion ist.

Kupfer bildet auf natürliche Weise auch eine schützende Oxidschicht auf seiner Oberfläche, wenn es Meerwasser ausgesetzt wird, wodurch das Metall vor einer Verschlechterung geschützt wird.

 

Anwendungen für Cupronickel

Cupronickel hat eine breite Palette von Anwendungen. In einigen Fällen wird es wegen seiner Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit geschätzt. In anderen Fällen wird es wegen seiner silbernen Farbe und seines rostfreien Glanzes geschätzt. Einige Beispiele für die Verwendung von Cupronickel sind:

  • Rohre für leichte Kondensatoren, Speisewassererhitzer und Verdampfer in Kraftwerken und Entsalzungsanlagen
  • Rohre, die Meerwasser zu Feuerlöschleitungen, Kühlwassersystemen und Schiffshygienesystemen führen
  • Ummantelung für Holzpfähle
  • Unterwasserzäune
  • Kabelrohre für Hydraulik- und Pneumatikleitungen
  • Befestigungselemente, Kurbelwellen, Rümpfe und andere Schiffszubehörteile, die in Booten verwendet werden
  • silberfarbene Umlaufmünzen
  • versilbertes Besteck
  • medizinische Ausrüstung
  • Autoteile
  • Schmuck
  • Zylinderkerne in hochwertigen Schlössern

Cupronickel hat ein breites Anwendungsspektrum in der Kryotechnik, da es bei extrem niedrigen Temperaturen eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Das Material wurde im späten 19. Jahrhundert auch zum Beschichten der Kugeln von Kugeln verwendet, verursachte jedoch einige Metallverschmutzungen in der Bohrung und wurde später ersetzt.

 

Standard-Cupronickel-Zusammensetzungen (Gew .-%)

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