Hợp kim đồng-Nickel (CU-NI) không tự nhiên xảy ra như các khoáng chất riêng biệt trong các mỏ lớn; Thay vào đó, chúng là các hợp kim nhân tạo được sản xuất bằng cách kết hợp kim loại đồng và niken. Tuy nhiên, chất liệu nguyên liệu chính và niken-được khai thác từ nhiều nguồn địa chất khác nhau trên toàn thế giới:
Niken ores: Tiền gửi niken lớn được tìm thấy ở các quốc gia như Indonesia, Philippines, Nga, Canada (đáng chú ý là lưu vực Sudbury), Úc và New Caledonia. Các quặng này thường chứa niken cùng với đồng, sắt và các yếu tố khác, làm cho chúng nguồn cho cả hai kim loại được sử dụng trong hợp kim Cu-Ni.
Quặng đồng: Đồng rất phong phú ở Chile (nhà sản xuất lớn nhất thế giới), Peru, Trung Quốc, Cộng hòa Dân chủ Congo và Hoa Kỳ. Nhiều quặng đồng cũng chứa lượng niken theo dõi, có thể được chiết xuất trong quá trình xử lý.
Sau khi được khai thác, đồng và niken được tinh chế riêng biệt và sau đó tan chảy với tỷ lệ được kiểm soát để tạo thành hợp kim đồng, được sản xuất trên toàn cầu tại các cơ sở luyện kim.
Một hợp kim bao gồm 70% niken và 30% đồng thường được gọi là monel 400.
Monel 400 là một hợp kim Niken-đồng nổi tiếng nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường biển, cũng như sức mạnh và độ dẻo của nó ở cả nhiệt độ cao và thấp. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như phần cứng biển, thiết bị chế biến hóa học và các thành phần công nghiệp dầu khí. Trong khi "Hợp kim Niken-đồng bộ 70-30" là một thuật ngữ mô tả, tên thương mại Monel 400 là chỉ định tiêu chuẩn cho thành phần cụ thể này.
Thử nghiệm cho sự hiện diện của hợp kim đồng-Nickel (Cu-NI) liên quan đến sự kết hợp của các phương pháp thị giác, vật lý và hóa học để xác nhận sự hiện diện của cả hai kim loại. Đây là các kỹ thuật chính:
Kiểm tra trực quan: Hợp kim Cu-Ni thường có vẻ ngoài màu xám bạc đến nhạt, khác biệt với đồng nguyên chất (màu đỏ) hoặc niken tinh khiết (màu trắng bạc). Họ cũng có thể thể hiện một sự tỏa sáng đặc trưng và khả năng chống lại sự mờ nhạt, đặc biệt là trong các hợp kim cấp biển.
Thử nghiệm từ tính: Đồng nguyên chất là không từ tính và niken là từ tính yếu. Hầu hết các hợp kim Cu-Ni (ví dụ: những người có<50% nickel) are non-magnetic or weakly magnetic, distinguishing them from ferromagnetic alloys like steel. A strong magnet will not cling firmly to Cu-Ni.
Đo mật độ: Hợp kim Cu-Ni có mật độ dao động từ ~ 8,9 đến 9,2 g/cm³ (tùy thuộc vào thành phần), cao hơn nhôm nguyên chất (~ 2,7 g/cm³) nhưng thấp hơn chì (~ 11,3 g/cm³). Đo mật độ thông qua dịch chuyển nước có thể giúp thu hẹp các khả năng hợp kim.
Thử nghiệm hóa học:
Phát hiện đồng: Thêm dung dịch axit nitric loãng (HNO₃) vào một mẫu nhỏ sẽ hòa tan hợp kim, tạo ra dung dịch màu xanh lam (do các ion đồng, cu²⁺). Một sự bổ sung tiếp theo của amoniac (NH₃) sẽ làm sâu sắc màu xanh lam, xác nhận đồng.
Phát hiện niken: Trong cùng một dung dịch axit, các ion niken (NI²⁺) tạo thành kết tủa màu hồng hoặc đỏ khi thuốc thử dimethylglyoxime (DMG) được thêm vào trong điều kiện kiềm (sử dụng amoniac). Đây là một thử nghiệm cụ thể cho niken.
Phân tích quang phổ: Đối với thành phần chính xác, các công cụ như huỳnh quang tia X (XRF) hoặc quang phổ phát xạ quang (OES) có thể xác định và định lượng cả đồng và niken trong hợp kim, cung cấp dữ liệu phần trăm chính xác.
Hợp kim đồng-niken thường dễ bùng phát vừa phải, mặc dù hành vi bùng phát của chúng phụ thuộc vào thành phần hợp kim cụ thể, tính khí (độ cứng) và độ dày.
Quá trình Flared-A trong đó sự kết thúc của một ống được mở rộng thành hình nón để kết nối với các phụ kiện-các yêu cầu vật liệu đủ dễ uốn để biến dạng mà không bị nứt. Hợp kim đồng-niken, chẳng hạn như các hợp kim có niken 10-30% (ví dụ: Cu-NI 90/10 hoặc 70/30), được biết đến với độ dẻo tốt, đặc biệt là khi được ủ (làm mát và làm mát chậm để làm mềm vật liệu). Các ống Cu-Ni được ủ có thể được bùng phát bằng cách sử dụng các công cụ tiêu chuẩn, mặc dù chúng có thể cần nhiều lực hơn đồng nguyên chất, rất dễ uốn.
Tuy nhiên, những cơn nóng hơn (ví dụ: Cu-Ni làm việc lạnh) ít dễ uốn và có thể bị nứt trong khi bùng phát nếu không được ủ đúng cách trước. Ngoài ra, các ống Cu-Ni có thành dày hơn là khó khăn hơn đối với các ống mỏng hơn. Nhìn chung, với sự chuẩn bị thích hợp (ủ) và dụng cụ, đồng-niken có thể được lo lắng một cách hiệu quả, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng ống nước, làm lạnh và ống biển nơi các kết nối bùng phát là phổ biến.
