Neizilbers ir vara (Cu) bāzes sakausējums, kura galvenie leģējošie elementi ir niķelis (Ni) un cinks (Zn). Tam raksturīga sudrabaina krāsa, labas mehāniskās īpašības un iespēja izgatavot plānas un sarežģītas detaļas. Neizilberu izmanto aparātbūvē, furnitūras, mūzikas instrumentu, dekoratīvu un apsudrabotu izstrādājumu ražošanā.
Kas ir neizilbers
Neizilbers pieder pie vara bāzes sakausējumiem. Niķelis piešķir materiālam sudrabainu nokrāsu un ietekmē tā stiprību un korozijizturību, savukārt cinks maina mehāniskās un tehnoloģiskās īpašības. Konkrētie raksturlielumi ir atkarīgi no komponentu attiecības un materiāla piegādes stāvokļa.
Angļu valodā neizilberu sauc par nickel silver, bet vācu valodā — par Neusilber. Neraugoties uz šiem nosaukumiem, sudrabs nav parastā neizilbera pamatkomponents. Materiāla sudrabaino krāsu nosaka tā ķīmiskais sastāvs, nevis obligāta sudraba klātbūtne.
Neizilberu nedrīkst sajaukt ar melhioru: abi materiāli ir vara sakausējumi un var izskatīties līdzīgi, tomēr neizilbers satur cinku kā vienu no galvenajiem komponentiem.
Neizilbera ķīmiskais sastāvs
Neizilbera galvenie komponenti ir varš, niķelis un cinks. Visai sakausējumu grupai nav viena nemainīga sastāva: tiek ražotas markas ar atšķirīgu niķeļa un cinka saturu, kas paredzētas spiedienapstrādei, mehāniskajai apstrādei un citiem uzdevumiem.
Piemēram, marka CuNi18Zn20 (CW409J) satur aptuveni 60–63 % vara un 17–19 % niķeļa; pārējo daļu veido galvenokārt cinks. Pieļaujamo piemaisījumu un papildu elementu saturu nosaka konkrētās markas prasības.
| Elements | Apzīmējums | Nozīme sakausējumā |
|---|---|---|
| Varš | Cu | Sakausējuma pamats, nodrošina plastiskumu un piemērotību spiedienapstrādei |
| Niķelis | Ni | Piešķir sudrabainu nokrāsu, ietekmē stiprību un korozijizturību |
| Cinks | Zn | Maina materiāla mehāniskās īpašības un apstrādājamību |
| Svins | Pb | Atsevišķām markām tiek pievienots, lai uzlabotu apstrādājamību ar griešanu |
Svins nav visu neizilbera marku sastāvā. Izvēloties materiālu, jāpārbauda pilns markas apzīmējums un ražotāja dokumentācija.
Fizikālās un mehāniskās īpašības
- Blīvums: CuNi18Zn20 markai — aptuveni 8,7 g/cm³ istabas temperatūrā; citām markām vērtība var atšķirties.
- Krāsa: sudrabaini balta; nokrāsa ir atkarīga no sastāva un virsmas stāvokļa.
- Stiprība un cietība: ir atkarīga no markas un aukstās deformācijas pakāpes.
- Plastiskums: piemērotas markas labi padodas velmēšanai, vilkšanai, liekšanai un štancēšanai.
- Elastīgās īpašības: ļauj izmantot noteiktas markas un materiāla stāvokļus atsperīgu detaļu izgatavošanai.
- Siltumvadītspēja: ievērojami zemāka nekā tīram varam; CuNi18Zn20 markai — aptuveni 33 W/(m·K).
- Elektrovadītspēja: ievērojami zemāka nekā tīram varam; CuNi18Zn20 markai — aptuveni 5,5 % IACS.
IACS ir starptautiska elektrovadītspējas salīdzināšanas skala, kuras atskaites materiāls ir atkvēlināts varš. Norādītās skaitliskās vērtības ir konkrētās markas orientējošie dati, nevis visas sakausējumu grupas universālie raksturlielumi.
Eiropas neizilbera markas
Eiropas dokumentācijā izmanto ķīmiskā sastāva apzīmējumus un EN sistēmas materiālu numurus. Marku burtu un ciparu apzīmējumi nemainās atkarībā no dokumenta valodas.
| Marka | EN numurs | Īpatnības | Pielietojums |
|---|---|---|---|
| CuNi12Zn24 | CW403J | Neizilbers ar nominālo niķeļa saturu aptuveni 12 % | Lokšņu un štancētas detaļas, furnitūra |
| CuNi18Zn20 | CW409J | Neizilbers ar nominālo niķeļa saturu aptuveni 18 % | Atsperīgas detaļas, briļļu ietvaru elementi, metāla galantērija |
| CuNi18Zn27 | CW410J | Paaugstināts cinka saturs salīdzinājumā ar CuNi18Zn20 | Lentes un štancētas detaļas ar noteiktām mehāniskajām īpašībām |
| CuNi12Zn25Pb1 | CW404J | Svinu saturoša marka ar uzlabotu apstrādājamību ar griešanu | Detaļas, kurām nepieciešama mehāniskā apstrāde |
EN ir Eiropas standartu sistēma. Piemēram, EN 1652 nosaka prasības vispārīga lietojuma vara un vara sakausējumu loksnēm, lentēm, plātnēm un apaļām sagatavēm. Citiem produkcijas veidiem piemēro attiecīgos standartus. Latvijā pārņemtajiem Eiropas standartiem var būt apzīmējums LVS EN.
Materiāla numurs identificē marku, taču neaizstāj informāciju par piegādes stāvokli, izmēriem un mehāniskajām īpašībām. Šie parametri jāpārbauda atsevišķi.
Korozijizturība
Neizilberam piemīt laba korozijizturība daudzos parastos ekspluatācijas apstākļos. Tomēr sudrabaina virsma nenozīmē pilnīgu izturību pret jebkādu ķīmisku iedarbību: laika gaitā materiāls var zaudēt spīdumu un mainīt izskatu.
Izturība ir atkarīga no markas, vides, mitruma un virsmas stāvokļa. Neizilberu nevar automātiski uzskatīt par jūras apstākļiem paredzētu vara un niķeļa sakausējumu aizstājēju: cinka klātbūtnes un atšķirīgā sastāva dēļ lietošanas apstākļi jāizvērtē atsevišķi.
Ražošana un apstrāde
Neizilberu ražo lokšņu, lenšu, stiepļu, stieņu, cauruļu un speciālu sagatavju veidā. Atkarībā no markas materiālu apstrādā ar velmēšanu, vilkšanu, liekšanu, štancēšanu un griešanu.
Aukstā deformācija paaugstina stiprību un cietību, vienlaikus samazinot plastiskumu. Tāpēc dziļajai vilkšanai paredzētam materiālam un atsperīgai detaļai paredzētam materiālam var būt vienāds ķīmiskais sastāvs, bet atšķirīgs piegādes stāvoklis.
Lodēšanas, metināšanas un pārklājumu uzklāšanas piemērotību izvērtē konkrētajai markai. Neizilberu izmanto arī kā pamatmateriālu apsudrabošanai: pārklājums un pamatmetāls šajā gadījumā ir atšķirīgi materiāli.
Pielietojuma jomas
- Aparātbūve: precīzas štancētas detaļas, ekrāni, korpusi un mehānismu elementi.
- Atsperīgas detaļas: kontaktatsperes un citi komponenti no piemērotām markām attiecīgajā materiāla stāvoklī.
- Optikas rūpniecība: metāla briļļu ietvaru elementi un to sastāvdaļas.
- Mūzikas instrumenti: atsevišķas pūšaminstrumentu detaļas, stīgu instrumentu ladu slieksnīši un furnitūra.
- Galantērija un furnitūra: aizdares, rāvējslēdzēju elementi, dekoratīvās uzlikas un nelieli metāla izstrādājumi.
- Sadzīves un dekoratīvie izstrādājumi: galda piederumi un mākslas izstrādājumi, tostarp ar sudraba pārklājumu.
Neizilbers, melhiors un sudrabs: kāda ir atšķirība
Šiem materiāliem var būt līdzīgs sudrabains izskats, taču to sastāvs un īpašības atšķiras. Nosaukums nickel silver nenozīmē, ka neizilbers ir sudraba sakausējums.
| Raksturlielums | Neizilbers | Melhiors | Sudrabs un sudraba sakausējumi |
|---|---|---|---|
| Pamatsastāvs | Cu + Ni + Zn | Cu + Ni | Ag vai sakausējums, kura galvenais komponents ir sudrabs |
| Pamatmetāls | Varš | Varš | Sudrabs |
| Cinks | Viens no galvenajiem komponentiem | Nav galvenais leģējošais komponents | Atkarīgs no sudraba sakausējuma markas |
| Sudraba pārklājums | Iespējams | Iespējams | Nenosaka paša izstrādājuma sastāvu |
| Pielietojuma piemēri | Furnitūra, precīzas un dekoratīvas detaļas | Jūras tehnika, siltummaiņi, monētas | Juvelierizstrādājumi, elektriskie kontakti, sudraba galda piederumi |
Pēc krāsas un spīduma materiālu nevar droši noteikt. Apsudrabots neizilbera izstrādājums saglabā vara, niķeļa un cinka pamatmateriālu un nekļūst par sudrabu visā tā tilpumā.
Priekšrocības un ierobežojumi
Neizilbera galvenās priekšrocības ir pievilcīgs sudrabains izskats, pulēšanas iespēja, labas mehāniskās īpašības un plaša apstrādes metožu izvēle. Dažādas markas ļauj izgatavot gan dekoratīvus izstrādājumus, gan funkcionālas detaļas.
Ierobežojumi ir zemā elektrovadītspēja salīdzinājumā ar tīru varu, iespējamā virsmas spīduma zuduma un krāsas maiņas parādīšanās, kā arī īpašību atkarība no sastāva un piegādes stāvokļa. Materiāla izmaksas ietekmē arī niķeļa saturs.
Izstrādājumiem, kas saskaras ar ādu vai pārtiku, piemērotību nevar noteikt tikai pēc sakausējuma nosaukuma. Jāņem vērā konkrētā marka, pārklājums un gatavajam izstrādājumam piemērojamās prasības.
Neizilbers metāllūžņos
Neizilbera lūžņi rodas, ražojot un demontējot ierīces, furnitūru, mūzikas instrumentus, dekoratīvus un sadzīves izstrādājumus. Tie var ietvert lokšņu un lenšu atgriezumus, stiepli, skaidas, štancētas detaļas un nolietotus komponentus.
Pieņemšanas laikā ir svarīgi atšķirt neizilberu no melhiora, misiņa, nerūsējošā tērauda, sudraba un izstrādājumiem ar niķeļa vai hroma pārklājumu. Sudrabaina krāsa pati par sevi neapstiprina niķeļa klātbūtni pamatmetālā.
Apsudraboti izstrādājumi jāvērtē, ņemot vērā gan pamatsakausējumu, gan pārklājumu. Plāns sudraba slānis nenozīmē, ka visa izstrādājuma masa ir sudrabs.
Šķirošana un sastāva noteikšana
Novērtējot neizilberu, nosaka vara, niķeļa un cinka, kā arī papildu komponentu saturu. Metāliskā sastāva identificēšanai var izmantot rentgenfluorescences analīzi (XRF).
Pārklājumi, piesārņojums un virsmas neviendabīgums var ietekmēt mērījumu rezultātus. Tāpēc vajadzības gadījumā analizē sagatavotu pamatmetāla laukumu un veic mērījumus vairākos punktos.
Zināmu marku lūžņus ieteicams uzglabāt atsevišķi. Arī skaidas, masīvas detaļas un izstrādājumus ar pārklājumiem ir lietderīgi nodalīt, lai atvieglotu novērtēšanu un turpmāko pārstrādi.
Neizilbera pārstrāde
Neizilbers ir vērtīga otrreizējā izejviela, jo tas satur varu, niķeli un cinku. Pēc šķirošanas un sagatavošanas lūžņus nodod atbilstošai metalurģiskai pārstrādei.
Atkarībā no sastāva un izejvielas kvalitātes materiālu var izmantot jaunu vara sakausējumu ražošanā vai pārstrādāt, atgūstot tā komponentus. Procesa izvēle ir atkarīga no piemaisījumiem, pārklājumiem un uzņēmuma tehnoloģiskajām prasībām.
Neizilbera atsevišķa savākšana palīdz saglabāt leģējošo komponentu vērtību un samazināt dažādu krāsaino metālu lūžņu plūsmu sajaukšanos.
