Cupronickel Samenstelling en toepassingen

Cupronickel (ook wel "cupernickel" of koper-nikkellegering genoemd) verwijst naar een groep koper-nikkellegeringen die vanwege hun corrosiebestendige eigenschappen in zoutwateromgevingen worden gebruikt.

De meest voorkomende cupronickel legeringen zijn: 90/10 Cupro-nikkel (koper-nikkel-ijzer) of 70/30 Cupro-nikkel (koper-nikkel-ijzer)

Deze legeringen hebben goede werkingseigenschappen, zijn gemakkelijk lasbaar en worden ongevoelig geacht voor spanningscorrosie. Cupronickel is ook bestand tegen biofouling, spleetcorrosie, spanningscorrosie en waterstofverbrossing.

Kleine verschillen in corrosieweerstand en sterkte bepalen in het algemeen welke legeringssoort voor een bepaalde toepassing wordt gebruikt.

Cupronickel wordt al meer dan duizend jaar gemaakt en gebruikt. Het eerste bekende gebruik ervan was in China rond 300 voor Christus. Chinese archieven beschrijven het proces voor het maken van "wit koper", waarbij verhitten en mengen betrokken waren koper, nikkel, en salpeter.

Cupronickel werd ook gebruikt om Griekse munten te maken. Latere Europese "herontdekking" van kopernikkel omvatte alchemistische experimenten.

De legering werd in de periode na de Amerikaanse Burgeroorlog door de Amerikaanse Munt gebruikt om stukken van drie cent en stukken van vijf cent te maken. De munten waren eerder gemaakt van zilver, dat tijdens de oorlog schaars werd. De afgelopen decennia is de bekleding of coating op Amerikaanse stukken, kwartieren en dubbeltjes van 50 cent gemaakt van kopernikkel.

Er zijn veel munten in omloop, zo niet in gebruik, die ofwel cupronickel gebruiken of zijn gemaakt van cupronickel. Dit omvat de Zwitserse frank, de 500 en 100 gewonnen stukken in Zuid-Korea en het Amerikaanse nikkel Jefferson.

Cupronickel is van nature bestand tegen corrosie in zeewater, waardoor het een waardevol metaal is voor maritiem gebruik. Deze legering is bestand tegen corrosie in zeewater omdat het elektrodepotentieel in dergelijke omgevingen in wezen neutraal is. Bijgevolg vormt het geen elektrolytische cellen wanneer het in de buurt van andere metalen in een elektrolyt wordt geplaatst, wat de belangrijkste oorzaak is van galvanische corrosie.

Koper vormt van nature ook een beschermende oxidelaag op het oppervlak wanneer het wordt blootgesteld aan zeewater, wat het metaal beschermt tegen aantasting.

Cupronickel heeft een breed scala aan toepassingen. In sommige gevallen wordt het gewaardeerd om zijn sterkte en corrosiebestendigheid. In andere gevallen wordt het gewaardeerd om zijn zilverkleur en roestvrije glans. Enkele voorbeelden van het gebruik van cupronickel zijn:

• buizen voor lichte condensors, voedingswaterverwarmers en verdampers die worden gebruikt in energiecentrales en ontziltingsinstallaties
• leidingen die zeewater naar brandleidingen voeren, koelwatersystemen en scheepssanitairsystemen
• omhulsel voor houten palen
• onderwaterhekwerk
• bekabelde buizen voor hydraulische en pneumatische leidingen
• bevestigingsmiddelen, krukassen, rompen en andere maritieme hardware die wordt gebruikt in boten
• zilverkleurige circulatiemunten
• verzilverd bestek
• medische apparatuur
• auto-onderdelen
• sieraden
• cilinderkernen in hoogwaardige sloten

Cupronickel heeft een breed scala aan toepassingen in cryogene producten omdat het een goede thermische geleidbaarheid heeft bij extreem lage temperaturen. Het materiaal werd ook gebruikt om de mantels van kogels te bedekken aan het einde van de 19e eeuw, maar veroorzaakte wat metaalvervuiling in de boring en werd later vervangen.