В конце XIX века французские ученые Шорье и Майо с помощью сплава никеля и меди создали металл, который весьма успешно мог имитировать натуральное серебро. Сплав стали применять для изготовления столовых приборов и посуды, а затем из него начали делать и украшения, а также медицинский инструментарий и различные детали для технического применения.
Мельхиор быстро вошел в моду, поэтому практически в каждой семье, чей достаток не позволял иметь столовые приборы из серебра, вилки, ложки и ножи для застолий были из мельхиора. Стоимость таких изделий была не слишком высока, а по внешнему виду их было сложно отличить от серебряных. Однако хозяйкам приходилось тщательно начищать столовую утварь из мельхиора, чтобы она выглядела дорого и презентабельно.
Что это такое?
Химическая формула мельхиора подразумевает соединение металлов меди и никеля, взятых в определенных процентах, итогом чего получается сплав, который внешне выглядит блестящим и имеет цвет серебра. Подобный металл стал своеобразным камнем преткновения для обывателей, которые не знали, как отличить серебро от мельхиора и нередко попадали впросак, приобретая мельхиоровые изделия по цене серебряных.
Иногда к сплаву меди с никелем добавляли железо и марганец, чтобы увеличить плотность и прочность материала. Если к такому изделию подносили магнит, то можно было заметить, что оно проявляет свои магнитные свойства и магнитится, в то время как серебряные изделия не были способны проявить магнитные свойства.
Проведя несколько экспериментов, специалисты стали делать мельхиор различных марок, которые даже получили свои названия и нашли для себя определенные сферы применения.
Внешний вид
Изначально мельхиор был задуман в качестве недорогой альтернативы серебру. По внешнему виду изделия из сплава меди и никеля ничем не отличались от серебряных, выглядели они при этом так же элегантно и добротно, но по цене были значительно дешевле серебряных аналогов. Особенно сложно было определить мельхиоровые предметы, если сверху на них были нанесены позолота, серебрение или слой родия. Разница между серебром и мельхиором заключается не только в составе их сплавов, но еще и в принципах ухода за изделиями.
Состав
Сплав, состоящий из медно-никелевой основы, относят к классу цветных металлов. В основном мельхиор состоит из меди, а никель и другие добавки выступают в роли лигатуры, которая придает готовому сплаву твердость и прочность. Состав металлов, применимых для сплава, позволяет материалу не корродировать, окисляясь на воздухе. Именно свойства нержавеющего металла и его серебристый блеск стали самыми важными и ценными в мельхиоре.
Изначально мельхиор состоял только из меди и никеля, но со временем его состав делался более совершенным и разнообразным. Так появились различные марки мельхиора. Состав металлов в современном мельхиоре может быть следующим:
- медь – от 65 до 90%;
- никель (иногда с добавлением кобальта) – от 5 до 30%;
- марганец – не более 1%;
- железо – не более 1%.
В некоторых марках мельхиора присутствует цинк, которым заменяли определенную часть никеля. Полученный сплав имел благородный серебристо-стальной цвет и довольно часто применялся для изготовления монет. Из-за разнообразия мельхиоровых сплавов доходило до того, что несведущие люди посеребренные ложки из латуни стали называть не иначе, как мельхиоровыми.
Современный сплав мельхиора – это прочный, нержавеющий материал. Благодаря большому содержанию меди поверхность изделий из мельхиора со временем тускнеет.
Для сохранения первоначального вида изделия требуется регулярно чистить и полировать как с профилактической целью, так и после применения.
Маркировка
Для изделий, выполненных из мельхиорового сплава, имеется клеймо (проба), состоящее из двух букв: М и Н. Эти буквы обозначают, что в состав сплава входят медь и никель. Если рядом с буквами МН ставились Ж и Мц, то такие символы указывали на то, что в виде лигатуры в состав сплава входят железо и марганец. Кроме буквенного обозначения, клеймо на мельхиоровых изделиях имело и цифры. Например, проба МНЖМц 30-1-1 обозначала, что в сплаве, помимо медной основы, содержится 30% никеля, 1% железа и 1% марганца.
Изделия из мельхиора изготавливались в нашей стране до периода распада СССР, после чего аналогичный сплав стали выпускать уже с добавлением цинка. В результате получился нейзильбер – одна из разновидностей мельхиора. Предметы из медно-никелевого сплава без добавок цинка сейчас можно приобрести разве что в антикварных магазинах. Изделия из нейзильбера по внешнему виду и прочности визуально не отличить от серебряных, вот только серебро при контакте с влажной поверхностью и на воздухе может потемнеть, а сплав мельхиора с цинком останется в неизменном виде.
Отличительным признаком нейзильбера является его клеймо. И если мельхиор маркируют пробой МН, то сплав с цинком уже имеет другую маркировку – МНЦ. Иногда случается так, что пробы на изделии нет. Тогда для определения состава нужно узнать дату его изготовления или оценить цвет изделия на предмет присутствия в нем желтоватого оттенка: если такой оттенок отсутствует, значит, перед вами нейзильбер, а не мельхиор.
Свойства металла
Характеристики у сплава меди с никелем следующие:
- сплав не вступает в окислительную реакцию с кислородом;
- не подвергается воздействию соленых и кислотных растворов, в том числе морской воды;
- проявляет стойкость к газам;
- хорошо подвержен спайке, полировке;
- плотность материала составляет 8900 кг/м3;
- удельное электрическое сопротивление равно 284-285 нОм/м, превышая сопротивление меди примерно в 20 раз;
- если в сплаве отсутствуют марганец и железо, то мельхиор будет проводником электрического тока;
- без примеси железа в своем составе сплав не будет обладать свойством намагничивания;
- прочность мельхиора сопоставима с прочностью стали;
- сопротивление материала на разрыв составляет 380-400 МПа;
- уровень твердости по Бринеллю составляет 66-70 ед.
Мельхиор считается более прочным сплавом, чем серебро, при этом его вес значительно меньше, чем у благородного металла.
Температура плавления
Чтобы придать мельхиоровому сплаву твердость, проводят специальную термическую обработку, которая заключается в следующем: сплав нагревают до 260-300°C, а затем дают ему медленно остывать в печи, естественным путем снижая температуру. Такой процесс называется нагартовкой. С его помощью мельхиор делается очень прочным.
Характеристики материала:
- температура плавления у мельхиора колеблется от 1190 до 1230°C и зависит от состава сплава;
- показатели удельной теплоемкости составляют в среднем до 390-400 Дж/кг, что проявляется при температуре от +15 до +25°C;
- мельхиоровый состав не подвержен окислительным процессам при условии, что температура окружающей его среды будет находиться в пределах до +150°C.
От того, какой состав лигатуры применяется в сплаве, будет зависеть и показатель пластичности металла. Чем больше в его составе железа и марганца, тем ниже коэффициент твердости мельхиора.
Разновидности сплавов
На сегодняшний день известно более 65 различных металлических сплавов, которые относят к общей группе мельхиоров. Каждый такой сплав имеет свои название и свойства, что находит отображение в маркировке и процентном составе материала.
Рассмотрим наиболее распространенные сплавы.
- Монель. Металлический сплав содержит в своем составе до 66-67% никеля. Этот материал нашел широкое применение при изготовлении медицинского инструментария, применяется для выпуска изделий, необходимых в нефтяной и химической сферах, в отрасли кораблестроения.
- Константан. В сплаве содержится не более 40-41% никеля, что придает материалу высокую твердость и прочность. Этот материал применяют для изготовления металлорежущих станков и приспособлений.
- Нейзильбер. Сплав содержит в своем составе до 15% никеля, а также в качестве лигатуры добавляют цинк. Этот сплав мельхиора применяют для выпуска нагрудных государственных знаков отличия, из него делают монеты и украшения, а также детали, применяемые в точном приборостроении.
Для изготовления столовых принадлежностей и посуды цинк не применяется, а чтобы во время еды не ощущалось металлического привкуса, поверхность столовых приборов покрывают тонким слоем позолоты или серебра.
Области применения
Так как мельхиор устойчив к воздействию морской соленой воды, из него мастерят изделия, которые находят применение в сфере морского судостроения. Высокая электропроводность позволяет применять мельхиоровые сплавы для производства термоэлементов, резисторов и иных токопроводящих элементов. Нередко применяется мельхиор и в сфере автомобилестроения: металлическим сплавом покрывают определенные запчасти механизма автомобиля с целью предотвращения их коррозии.
Из медно-никелевого сплава делают водозапорную арматуру, фитинги, клапаны и другие узлы системы водоснабжения. Мельхиоровый сплав применяют в медицине: изделия, выполненные из этого материала, могут быть неоднократно подвергнуты различным вариантам антимикробной обработки. При этом они не ржавеют, оставаясь в первоначальном виде.
Столовые приборы и посуда
С момента создания мельхиорового сплава его применяли для производства столовой посуды и приборов, которые по своей красоте могли конкурировать с серебряными изделиями. Наборы мельхиоровых ложек, вилок и ножей использовали во время праздничных застолий: такая сервировка украшала стол своим ярким серебристым блеском. В качестве столовых приборов из мельхиорового сплава изготавливали вазы для фруктов или конфет, солонки, блюдца, подносы с набором стопок, кувшины и бокалы.
Посуду из мельхиора не стыдно было и подарить. Чайник, подстаканник, ложечка с эмалью – все это было не только уместным, но и желанным, и преподносилось по любому торжественному случаю. Из мельхиора нередко делались большие чайные самовары и турки для варки кофе. Внутри эти предметы могли быть покрыты тонким слоем олова, чтобы при нагреве в воду не выделялись какие-либо вредные вещества. Мельхиоровые подстаканники имели низкую теплопроводность: поставив в них горячий чай, можно было не бояться обжечь пальцы во время чаепития.