Сплав алюминия никеля и кобальта. Монетные металлы: никель и алюминий

Первые три были основными монетными металлами, хотя с древних времен предпринимались немногочисленные попытки использования для изготовления монет некоторых других металлов. В древней Византии, в средневековых Китае и Японии были в ходу железные монеты. В последние годы Римской республики, в Китае IX–X веков встречаются монеты из свинца, а на островах Сицилии, Яве, Борнео и Суматре - из олова. В древней Бактрии делали монеты из почти современного медно-никелевого сплава, содержащего 20% никеля; такой состав соответствовал естественным рудным залежам, из которых выплавляли металл.

В конце XIX века к трем основным монетным металлам добавился четвертый - никель. Этот металл открыл в 1751 году шведский минералог Аксель Фредерик Кронстедт (1722–1765). Он исследовал красновато-бурую руду. По цвету она напоминает медь, и, когда средневековые немецкие горняки не сумели выплавить из этой руды металл, они назвали ее «купферникелем», то есть «чертовой медью» (от нем. Kupfer - медь и Nickel - злой горный дух, или гном). Кстати, когда-то по-русски (например, у Менделеева в «Основах химии») писали, по немецкому шаблону, «никкель». Канада - одна из ведущих стран мира, добывающих никель. И в 1951 году в честь 200-летия открытия этого важного для страны металла в Канаде была выпущена пятицентовая монета из никеля.

В США пятицентовые монеты традиционно называют «никелями», хотя на самом деле их чеканят из медно-никелевого сплава, в котором никеля только 25% (рис. 2). Но уже 15% никеля полностью маскируют в сплаве цвет меди, делая его чисто-белым. Первые монеты в США из медно-никелевого сплава имели другой номинал - три цента; они заменили прежние трехцентовые серебряные монеты, и их чеканили с 1865 по 1889 год. Интересно, что 8 октября 1942 года в обращении в США появились «никели без никеля» - в их составе было 56% меди, 9% марганца и... 35% серебра! Причина проста: в конце 1941-го США вступили во Вторую мировую войну, и никель в больших количествах потребовался военным для изготовления стальной брони. Такие монеты чеканились вплоть до 1945 года. Много ли никеля можно было сэкономить? Только в 1941-м было отчеканено 300 152 000 пятицентовых монет массой 5 г каждая и общей массой 1500,76 т, из которых на чистый никель приходилось более 375 т. Это позволяло произвести почти 10 тыс. т крупповской брони!

Впервые монеты из медно-никелевого сплава начали чеканить в Швейцарии в 1850 году.

А из никеля - в Австро-Венгерской империи с 1892 года (10 и 20 геллеров). Монеты из почти чистого (99%) никеля чеканили в 1923–1943 годах в Италии (две лиры), а монеты номиналом одна лира, 50, 25 и 20 ченте зимо содержали в разные годы 97,5% никеля. В ХХ веке никелевые монеты чеканили во многих странах - Бельгии, Франции, Швейцарии, Германии, Венгрии, Люксембурге, Нидерландах и др.

В Российской империи за чеканку никелевой монеты выступал известный физик, открывший гальванопластику, академик Борис Якоби. Он представлял Россию в международной комиссии для выработки общих единиц мер, весов и монет. По его просьбе в 1871 году на Брюссельском монетном дворе были отчеканены пробные образцы предлагаемых монет. Однако в Министерстве финансов это предложение отклонили, как и последующие, поступавшие из Англии, Франции и Германии. В начале ХХ века в России были обнаружены богатые никелевые руды, и предложение начать чеканку никелевых монет поступило в 1911-м теперь уже от Петербургского монетного двора. Но начавшаяся вскоре война похоронила и эту инициативу. Монеты из медно-никелевого сплава начали чеканить в СССР только в 1931 году. Состав сплава изменился с изменением дизайна советских монет в 1961-м. Так, анализ сплава 20-копеечной монеты 1978 года показал, что он содержит 52,77% меди, 31,72% цинка, 11,40% никеля, 3,85% марганца и 0,26% железа.

Очень легки, дешевы и хорошо смотрятся монеты из алюминия, но только пока они новые. Мягкий алюминий быстро истирается, легко корродирует, и монеты становятся довольно неприглядными. Монеты из алюминия чеканили (а кое-где и сейчас чеканятся) в ГДР, Польше, Чехословакии, Албании, Венгрии, Монголии, Австрии и ряде других стран.

Удивительная история произошла с итальянскими алюминиевыми монетами. (Строго говоря, их чеканили не из чистого алюминия, а из сплава italma - от «Италия», «алюминий» и «магний», но алюминия в этом сплаве 96,2%, а магния - только 3,5%, и 0,3% марганца.) Из этого справа в послевоенной Итальянской Республике чеканились монеты самых мелких номиналов: 1, 2, 5 и 10 лир. Как говорилось в первой статье про монеты из золота, серебра и меди, цена металла в монете когда-то соответствовала номиналу. Известна так называемая порча монеты, когда правители злостно снижали пробу драгоценного металла. Но история знает и прямо противоположные случаи, когда стоимость металла превышала номинал монеты. Как правило, это связано с инфляцией и неповоротливостью чиновников, не прекращающих своевременно чеканить монеты, как говорится, себе в убыток. В Италии в 1970-е годы ХХ века возникла острая нехватка разменной монеты - из обращения почти исчезли самые мелкие номиналы. Оказалось, что некоторые фирмы скупали эти дешевые монеты, металл которых стоил больше номинала, и использовали их в различных целях, например в качестве основы для пуговиц, - это было дешевле, чем штамповать кружки даже из недорогого алюминия. В результате итальянское правительство приняло срочные меры по массовой чеканке мелких монет. Так, если в 1970 году пятилировых монет было отчеканено 3,1 млн, то в 1972-м - уже 16,4 млн, а в 1973-м - 28,8 млн! И хотя еще в 1976 году лира соответствовала всего 0,0012 долл. США, т. е. на нее ничего нельзя было купить, массовая чеканка мелких монет продолжалась почти до перехода на евро в 2002 году. Как бы в насмешку на монете достоинством одна лира был изображен рог изобилия. Справедливости ради следует сказать, что тиражи алюминиевых монет в конце ХХ - начале XXI века, конечно, были скромные. Так, в 2001-м было отчеканено всего 110 тыс. пятилировых монет, но не для обращения, а для коллекционеров - улучшенного качества.

В связи с уменьшением добычи чистых металлов, в промышленности увеличилось применение смесей, и одна из них - сплав алюминия и никеля под названием ални. Это группа магнитотвердых материалов, обладающих большой коэрцитивной силой и остаточной индукцией. Содержание никеля доходит до 20–30%, а алюминия - до 10–20%.

Ални сплав.

Ални-сплавы характеризуются высокой твердостью и хрупкостью, поэтому изготовление постоянных магнитов проводят методом литья. Легирование этих соединений улучшают магнитные свойства. Для этого используются медь, кобальт и некоторые другие элементы. Однако сплав алюминия с никелем, содержащий более 0,03% углерода, снижает эти качества.

Свойства сплавов

Сплав - это однородный твердый материал, состоящий из двух и более компонентов. Один из них является основой.

В ални-соединениях ею выступает никель. Они считаются главными конструкционными материалами, среди которых большое значение имеют сплавы, где в качестве основы применяется железо и алюминий. Все они наделены свойствами основных металлов:

• электропроводностью,
• теплопроводностью,
• пластичностью.

Основной характеристикой этих соединений служит способность к свариванию.

Область применения

Никель-алюминиевые сплавы, содержащие железо, обычно легируют медью и кобальтом. Полученные соединения используют для изготовления магнитов разнообразных форм. Материал выходит твердый и хрупкий, с крупнозернистой структурой, поэтому изделия из него изготавливают методом отливки, с последующей шлифовкой специальным инструментом. При легировании кобальтом и титаном с применением термомагнитной обработки получаются изделия с наивысшей энергией. Они используются в сильно разомкнутых системах, так как обладают наиболее высокой коэрцитивной силой.

Понятие «сверхпрочный сплав» - часто применяется к высокотемпературным соединениям, которые способны длительное время сохранять надежность, сопротивление ползучести и коррозии при воздействии высоких температур.

Именно эти свойства сплавов на никелевой основе дали возможность использовать их в качестве конструкционного материала для изготовления элементов газотурбинных двигателей. Детали реактивного двигателя - рабочие и сопловые лопатки, диски турбин и другие элементы - работают под воздействием температуры более 1100 °С многие тысячи часов, сохраняя при этом целостность металла.

Лопатки являются одними из самых напряженных элементов газотурбинного двигателя. На них воздействует не только высокая температура, но и огромные статические и динамические нагрузки.

Сплавы ални — незаменимы при производстве газотурбинных двигателей.

Чтобы предотвратить губительное влияние температурной коррозии, их поверхность покрывается защитным слоем. Для этого используется пакетная цементация либо покрытия, наносимые в газовой среде. В процессе диффузного воздействия происходит обогащение поверхностного слоя обрабатываемой детали алюминием с образованием алюминида никеля, который является основой покрытия.

Благодаря высоким антикоррозионным свойствам никелевые сплавы используются для плакировки сталей, что повышает их стойкость к износу и коррозии.

Никелевые сплавы — спасение от коррозии.

• Алник (англ. Alnwick, ˈ слушать [ˈænɨk]) - небольшой торговый городок (англ. Market town) на Северо-Востоке Англии в графстве Нортумберленд.
• Сплав Fe c Ni и Al
• Магнитотвердый сплав
• Сплав на основе никеля и алюминия
• Сплав для постоянных магнитов
• Сплав для изготовления постоянных магнитов
• Магнитный сплав
• Сплав для изготовл. постоян. магнитов
• Сплав железа с никелем и алюминием
• Магнитный сплав из железа, никеля, алюминия
• (от алюминий и никель) магнитотвердые сплавы Fe (основа) с Ni (20-34%) и Al (11-18%), иногда с добавками Cu, Co, Si, Ti
• Юваль Авиталь (Иерусалим, 1977) - израильский музыкант, композитор и гитарист.
• Сплав с алюминием
• Сплав на основе алюминия, используемый в авиации
• Легкий сплав
• Высокопластичный алюминиевый сплав
• Сплав алюминия для самолетов
• Легкий сплав для крылатых лайнеров
• Сплав, авиационный алюминий
• Авиационный алюминий
• Мельхио́р (нем. Melchior, искаженное от фр. Maillot-Chorier) - однофазный сплав меди, в основном, с никелем, иногда с добавками железа и марганца, получивший своё название по именам французских изобретателей из Лиона Майо (Maillot) и Шорье (Chorier), которые создали свой сплав в 1819 году.Обычно в состав мельхиора входит 5-30 % никеля, ≤0,8 % железа и ≤1 % марганца, хотя в отдельных случаях он отличается от этих пропорций.
• Сплав для украшений
• Посудный сплав
• Сплав меди с никелем
• Сплав никеля с медью
• Серебристо-белый сплав меди с никелем
• Металлический сплав, покрытый серебром, более известный под именем новое серебро
• Тяжелый сплав на основе меди и никеля, похожий на серебро и широко применяемый для столовых приборов и посуды
• Сплав для ложек и вилок
• Нержавеющий сплав