Mis vahe on pronksil ja vask-niklil?
1. kompositsioon
Pronks:
Primaarsed komponendid: vask (Cu) kui mitteväärimetall, tavaliselt legeeritud tinaga (SN), ehkki kaasaegsed pronkssid võivad sisaldada muid elemente, näiteks alumiinium, räni, mangaan või tsink (nt alumiiniumpronks, räni pronks).
Tavaline tina pronkskompositsioon: 80–95% Cu, 5–20% SN (muud sulamid varieeruvad).
Vask-nikkel (kuppel):
Esmased komponendid: vask (Cu) ja nikkel (NI), sageli väikeste raua, mangaani või tsingiga lisandustega omaduste suurendamiseks.
Tavalised kompositsioonid: 90/10 (90% Cu, 10% NI) või 70/30 (70% Cu, 30% Ni), mõnikord lisatakse raua ja mangaan (nt mererakenduste jaoks).
2. Mehaanilised omadused
Kõvadus ja tugevus:
Pronks: üldiselt raskem ja tugevam kui puhas vask, tõmbetugevus vahemikus 200–800 MPa (sõltuvalt sulamist ja töötlemisest). Näiteks võib tina pronks ulatuda ~ 300–500 MPa, alumiiniumist pronks võib aga ületada 600 MPa.
Vask-nikkel: pehmem kui paljudel pronksidel, tõmbetugevusega umbes 300–700 MPa (nt 70/30 cu-Ni on tavaliselt ~ 350–650 MPa). See on kõrgtugevam ja vähem raske kui pronks.
Elastsus ja elastsus:
Pronks: võib olla habras, kui tinasisaldus on kõrge, kuid enamik pronks on elastsed ja sobivad valamiseks või sepistamiseks.
Vask-nikkel: väga kõrvaltoimeline, isegi külma tööga osariikides, muutes selle ideaalseks lehtedeks, torudeks või juhtmeteks moodustamiseks.
3. korrosioonikindlus
Pronks:
Vastub magevees korrosiooni ja mõned atmosfääritingimused, kuid on vastuvõtlikum soolase vee korrosioonile kui vask-nikkel.
Tina pronks moodustab kaitseoksiidikihi, kuid merekeskkonnas võib see kogeda "dezintifitseerimist" (kui tsink on olemas) või liikuvast veest erosioon.
Vask-nikkel:
Suurepärane korrosioonikindlus soolases vees, hapetes ja aluselistes lahustes. Nikli sisu suurendab selle võimet taluda merekeskkonda, muutes selle ideaalseks laevaehituse, avamere torustiku ja soojusvahetite jaoks.
Vastub biokile (mereorganismide kasv), mis on peamine eelis merevee rakendustes.
4. termilised ja elektrilised omadused
Soojusjuhtivus:
Pronks: madalam kui puhas vask, kuid siiski suhteliselt kõrge (nt tina pronksil on ~ 50–80 w/m · k).
Vask-nikkel: Nickeli mõju tõttu madalam soojusjuhtivus (~ 25–40 W/m · K), muutes selle soojusülekande jaoks vähem sobivaks võrreldes pronksiga.
Elektriline juhtivus:
Pronks: mõõdukas juhtivus (10–30% puhtast vasest), mida kasutatakse elektritükkides või komponentides, kus on vaja juhtivust, kuid mitte ülitähtsat.
Vask-nikkel: madal elektriline juhtivus (~ 2–5% puhtast vasest), mida kasutatakse harva elektriliste rakenduste jaoks, välja arvatud juhul, kui takistust ei soovi (nt kütteelemendid).
5. Rakendused
Pronks:
Ajaloolised kasutusviisid: kujud, mündid ja kunst (nt pronksiaeg).
Kaasaegsed rakendused: laagrid, puksid (madala hõõrdumise tõttu), ventiilid, mereriistvara (magevees), muusikariistad (messingist on vask-tsingi sulam, teatud tüüpi pronks) ja dekoratiivsed elemendid.
Vask-nikkel:
Meretehnoloogia: laevakered, propellerid, mereveetorud ja soojusvahetid.
Keemiatööstus: seadmed söövitavate vedelike käitlemiseks.
Minege: mõned mündid (nt USA niklid, ehkki tänapäevased USA niklid on vask nikli kattega).
Elektriline: takistid või komponendid, kus madal juhtivus on tahtlik.
6. Värv ja välimus
Pronks: on tavaliselt pruunikas või kuldne toon, mis oksüdatsiooni tõttu aja jooksul tumeneb.
Vask-Nickel: näitab kõrge niklisisalduse tõttu nikliga sarnast hõbedahalli värvi.
Mis on pehmem, vask või nikkel?
1. kõvaduse mõõtmised
Vask (puhas):
Mohsi kõvadus: ~ 2,5–3
Vickersi kõvadus: ~ 35–40 HV
Pehme ja tempermalitav, hõlpsasti kujuga käsitsi või tööriistad.
Nikkel (puhas):
Mohsi kõvadus: ~ 4–4,5
Vickersi kõvadus: ~ 70–100 HV
Raskem ja deformatsiooni suhtes vastupidavam, suurema tõmbetugevusega kui puhas vask.
2. Mehaaniliste omaduste erinevused
Tõmbetugevus:
Puhas vask: ~ 220 MPA
Puhas nikkel: ~ 400 MPa
Nickeli tugevamad aatomsidemed ja kristallstruktuur annavad sellele suurema tugevuse ja kõvaduse.
Elastsus:
Mõlemad on elastsed, kuid vask on paremini vormitav (hõlpsamini lehtedeks lamendatav), samas kui nikkel on kõrgtugevam (juhtmetesse lihtsam tõmmata), kuid selle kõvaduse tõttu vähem vormitav.
3. Praktilised tagajärjed
Vase pehmus: muudab selle ideaalseks elektrijuhtmete (hõlpsasti painutamise ja lõpetamise), sanitaartehniliste torude ja dekoratiivsete elementide jaoks. Selle pehmus võimaldab tal moodustada toru liitmikes tihend ilma liigse jõuta.
Nickeli kõvadus: muudab kasulikuks kulumiskindlust vajavate rakenduste jaoks, näiteks metallidele plaadistamine, et vältida korrosiooni või legeeriva elemendina teiste metallide tugevdamiseks (nt roostevabast terasest või vask-nikli sulamites).
