Алюминий температура плавления: Температура плавления алюминия – aluminium-guide.com

alexxlab | 11.11.1999 | 0 | Разное

Содержание

Знание, какая температура плавления алюминия по Цельсию, обеспечивает домашнее литье – Pcity.su

Какая температура плавления алюминия по Цельсию

Такой металл, как алюминий, очень распространен в мире. Немалое его количество содержится в организме человека, а уж в окружающем мире его еще больше. Среди материалов, из которых построены дома, а также в конструкции любого автомобиля есть некая доля алюминия.

Нередко из этого вещества изготавливаются детали мебели. И если вдруг что-то из этого сломается, то можно либо приобрести новый товар в соответствующем магазине, либо заняться самостоятельным ремонтом изделия. В последнем случае придется плавить металл в домашних условиях, а для этого уже нужно знать о некоторых свойствах этого металла.

Для изготовления какой-либо алюминиевой конструкции вовсе не обязательно подробно изучать все характеристики вещества, но на основные моменты следует обратить свое внимание, включая знание, при какой температуре плавится алюминий.

О температуре плавления

Необходимо помнить: алюминий очень легко поддается литью и начинает превращаться в жидкую субстанцию уже при температуре в 660 градусов. Для того чтобы понять, что этот показатель довольно низкий, достаточно сравнить его с температурами плавления других металлов, которые также нередко используются для изготовления тех или иных, нужных в обиходе предметов.

Например:

  • сталь начинает плавиться лишь при температуре в 1300 градусов;
  • чугун — при 1100 градусах.

Но все же, хоть температура плавления алюминия по Цельсию и не слишком высока по сравнению со многими другими металлами, достичь 600 градусов в домашних условиях с использованием обыкновенной газовой или электрической плиты довольно трудно.

Уменьшение температуры

Прежде чем подвергать металл плавлению, можно специальными методами уменьшить его температуру плавления, например, использовать в виде порошка. В этом случае он начнет плавиться чуть быстрее. Но при этом он становится опасным, так как взаимодействуя с атмосферным кислородом, может окислиться или воспламениться

. А в результате окисления, как мы помним из школьного курса химии, образуется оксид алюминия; и температура, при которой начинает плавиться это вещество, уже превышает две тысячи градусов.

Вообще избежать образования оксида не получится, если заниматься плавлением алюминия, но уменьшить количество лишнего вещества вполне возможно. При плавлении алюминия нужно не допускать попадания в вещество воды. Ведь если это случится, то произойдет взрыв.

Перед началом процесса нужно убедиться в том, что сырье является абсолютно сухим. Чаще всего в качестве исходного материала применяется алюминиевая проволока. Предварительно ее нужно с помощью ножниц разделить на множество мелких по длине кусочков. А для того, чтобы уменьшить площадь контакта с содержащимся в атмосфере кислородом, эти кусочки прессуются пассатижами.

Не всегда есть необходимость создать алюминиевое изделие высокого качества, поэтому вовсе не обязательно всегда использовать порошок или мелко нарезанную и плотно сдавленную проволоку. Можно взять любой предмет, который уже был использован, например, банку, в которой хранились консервы. Но перед плавкой нужно лишить ее нижнего шва или обрезать профиль. Полученное сырье может быть окрашено или испачкано. Не нужно об этом беспокоиться. Все, что имеется лишнее на поверхности, быстро отходит в виде шлаков.

Процесс плавления в домашних условиях

Плавление — это довольно опасный процесс. Предварительно необходимо обязательно побеспокоиться о средствах защиты от различных ядовитых веществ, которые будут образовываться, а также подготовить литейную форму.

Средства защиты

  1. Не обойтись без специальных перчаток даже в том случае, если расплавить алюминий необходимо лишь единожды. Это, пожалуй, основное средство защиты, так как расплавленная масса с большой долей вероятности может попасть на руки, и тогда неминуемо на коже появится ожог, поскольку температура жидкого металла превышает 600 градусов.
  2. Следующая часть тела, которую также необходимо защитить от попадания горячего алюминия — глаза. При частой плавке не обойтись без специальной защитной маски, ну или хотя бы очков. Но лучше всего работать в костюме, который устойчив к воздействию высокой температуры в несколько сотен градусов.
  3. Если необходимо получить чистый алюминий, потребуется рафинирующий флюс. И тогда работать нужно в химическом респираторе.

Выбор формы для литья

Для того, чтобы отлить алюминий, необязательно запасаться литейной формой. Достаточно лишь приобрести лист из более тугоплавкого металла — из стали, вылить на него расплавленный алюминий и подождать, пока последний затвердеет. Но для получения какой-либо детали из алюминия обязательно придется приобретать форму для литья.

Ее можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этой цели обычно используется скульптурный гипс. Он заливается в форму, затем какое-то время охлаждается. После этого в него вставляют модель и сверху кладут вторую емкость с гипсом. При этом важно не забыть проделать отверстие в гипсе с помощью какого-нибудь предмета цилиндрической формы. Через это отверстие и будет заливаться горячий алюминий.

При плавлении алюминия не обойтись без так называемого тигеля: то есть емкости из тугоплавкого металла. Она может быть выполнена из фарфора, кварца, стали, чугуна. Впрочем, изготавливать тигель самостоятельно вовсе не обязательно, ведь его можно просто купить в специальном магазине. Объем тигеля зависит от того, какое количество металла требуется получить.

Кратко о процессе

Плавка алюминия в домашних условиях — это не такой уж трудный процесс, которым он может показаться поначалу. Кусочки металла нагреваются до нужной температуры плавки алюминия в специальной емкости.

Некоторое время полученный расплав необходимо выдерживать в разогретом состоянии и периодически удалять с его поверхности образующийся шлак. После этого чистый жидкий металл наливается в специальную форму, в которой он некоторое время будет остывать.

Время, которое уйдет на плавку, зависит от самой печи, а точнее от той температуры, которую она может обеспечить. Если же вместо печи используется газовая горелка, то она должна нагревать металл сверху.

Источник:
http://tokar.guru/metally/alyuminiy/kakaya-temperatura-plavleniya-alyuminiya-po-celsiyu.html

Физические параметры алюминия и температура плавления.

Температура плавления алюминия для перехода в жидкое состояние требует нагрева в среднем до 660 °C или 993,5°К.

Температура плавления алюминия характеризует градиент перехода в жидкое состояние и определяет физические параметры химического элемента. Свойства металла позволяют применять его в различных отраслях промышленного производства, а способность образовывать устойчивые соединения значительно расширяет сферы его использования.

Характеристика физических и технических параметров алюминия

  • Алюминий относится к самым распространенным химическим элементам и характеризуется небольшим весом, мягкостью. Основные физические параметры металла, способность образовывать устойчивые к воздействию среды соединения, позволяют его использовать в различных отраслях промышленного производства.
  • Металл является привлекательным материалом для работы в домашних условиях. Удельная теплота плавления алюминия составляет 390 кДж/кг, и для литейных целей расплавить его в бытовых условиях не составляет труда.
  • Плавка металла может осуществляться поверхностным и внутренним нагревом. Способ внешнего теплового воздействия не требует особого оборудования и применяется в кустарных условиях.
  • Алюминий, температура плавления которого зависит от чистоты соединения, давления, для перехода в жидкое состояние требует нагрева в среднем до 660 °C или 993,5°К.
  • Существуют различные мнения относительно показателя температуры плавления металла в домашних условиях, но проверить их можно только на практике.

Свойства сплавов металла

Показатель температурного градиента колеблется для соединений металла с другими химическими элементами, определяющими их свойства. Для литейных сплавов, содержащих магний и кремний, он составляет 500 °C.

Удельная теплота плавления определяет физическое свойство химического элемента. Для сплавов этот показатель характеризует процесс перехода из одного агрегатного состояния в другое в определенном температурном интервале.

Температура начала перехода в жидкое состояние называется точкой солидус (твердый), а окончание — ликвидус (жидкий). Соответственно начало кристаллизации будет определяться точкой ликвидус, а окончание — солидус. В температурном интервале соединение находится в переходном состоянии от жидкости к твердой фазе.

В некоторых соединениях алюминия с другими химическими элементами отсутствует интервал между температурными показателями перехода из твердого состояния в расплав. Эти сплавы называются эвтектическими.

Например, соединению алюминия с 12,5% кремния, как и чистому металлу, свойственна точка плавления, а не интервал. Этот сплав относится к литейным и характеризуется постоянной температурой 577 °C.

При увеличении в сплаве количества кремния градиент ликвидус снижается от максимального показателя, свойственного чистому металлу. Среди лигатурных добавок температурный градиент снижает использование магния (450 °C). Для соединения с медью он составляет 548 °C, а с марганцем — всего 658 °C.

Большинство соединений состоят из нескольких компонентов, что влияет на показатель затвердевания и плавления материала. Понятия температурных градиентов солидус и ликвидус определены для бесконечной длительности процессов равновесных переходов в жидкое и твердое состояние.

На практике учитываются поправки скорости нагревания и охлаждения составов.

Применение металла в промышленном производстве

В естественных условиях алюминий имеет свойство образовывать тонкую оксидную пленку, что предотвращает реакции с водой и азотной кислотой (без нагрева). При разрушении пленки в результате контакта со щелочами химический элемент выступает в качестве восстановителя.

С целью предотвращения образования оксидной пленки в сплав добавляют другие металлы (галлий, олово, индий). Металл практически не подвергается коррозионным процессам. Он является востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

  • Алюминий считается популярным материалом для изготовления посуды, основным сырьем для авиационной и космической отрасли промышленности. Отличная электропроводность металла позволяет использовать его при напылении проводников в микроэлектронике.
  • Свойство алюминия и его сплавов при низких температурах приобретать хрупкость позволяет его использовать в криогенной технике. Отражательная способность и дешевизна, легкость вакуумного напыления делают алюминий незаменимым материалом для изготовления зеркал.
  • Нанесение металла на поверхность деталей турбин, нефтяных платформ придают устойчивость к коррозии сплавам из стали. Для производства сероводорода применяется сульфид металла, а чистый алюминий используется в качестве восстановителя редких сплавов из оксидов.
  • Химический элемент используют как компонент соединений, например, в алюминиевых бронзах, магниевых сплавах. Наряду с другими материалами его применяют для изготовления спиралей в электронагревательных приборах. Соединения металла широко применяются в стекловарении.
  • В данное время чистый алюминий редко используется в качестве материала для ювелирной бижутерии, но набирает популярности его сплав с золотом, обладающий особым блеском и игрой. В Японии металл вместо серебра используется для изготовления украшений.
  • В пищевой промышленности алюминий зарегистрирован в качестве добавки. Алюминиевые банки для пива стали популярной упаковкой для напитка с 60-х годов прошлого века. Технологическая линия предусматривает производство тары 0,33 и 0,5 л. Упаковка имеет одинаковый диаметр и отличается только высотой.
  • Основным преимуществом упаковки перед стеклом является возможность вторичного использования материала.
  • Банки для пива (газированных напитков) выдерживают давление до 6 атмосфер, имеют куполообразное, толстое дно и тонкие стенки. Особенности технологии изготовления путем вытяжки обеспечивают конструкционную прочность и надежные эксплуатационные свойства тары.

Источник:
http://ometallah.com/plavlenie/fizicheskie-parametry-alyuminiya.html

Какая температура плавления алюминия по Цельсию — раскрываем суть

Алюминий — всем известный из школьного курса химии элемент из таблицы Менделеева. В большей части соединений он проявляет трехвалентность, но в условиях высоких температур достигает некоторой степени окисления. Одним из самых важных его соединений является оксид алюминия.

О температуре плавления

Необходимо помнить: алюминий очень легко поддается литью и начинает превращаться в жидкую субстанцию уже при температуре в 660 градусов. Для того чтобы понять, что этот показатель довольно низкий, достаточно сравнить его с температурами плавления других металлов, которые также нередко используются для изготовления тех или иных, нужных в обиходе предметов.

Например:

  • сталь начинает плавиться лишь при температуре в 1300 градусов;
  • чугун — при 1100 градусах.

Но все же, хоть температура плавления алюминия по Цельсию и не слишком высока по сравнению со многими другими металлами, достичь 600 градусов в домашних условиях с использованием обыкновенной газовой или электрической плиты довольно трудно.

Уменьшение температуры

Прежде чем подвергать металл плавлению, можно специальными методами уменьшить его температуру плавления, например, использовать в виде порошка. В этом случае он начнет плавиться чуть быстрее. Но при этом он становится опасным, так как взаимодействуя с атмосферным кислородом, может окислиться или воспламениться. А в результате окисления, как мы помним из школьного курса химии, образуется оксид алюминия; и температура, при которой начинает плавиться это вещество, уже превышает две тысячи градусов.

Вообще избежать образования оксида не получится, если заниматься плавлением алюминия, но уменьшить количество лишнего вещества вполне возможно. При плавлении алюминия нужно не допускать попадания в вещество воды. Ведь если это случится, то произойдет взрыв.

Перед началом процесса нужно убедиться в том, что сырье является абсолютно сухим. Чаще всего в качестве исходного материала применяется алюминиевая проволока. Предварительно ее нужно с помощью ножниц разделить на множество мелких по длине кусочков. А для того, чтобы уменьшить площадь контакта с содержащимся в атмосфере кислородом, эти кусочки прессуются пассатижами.

Не всегда есть необходимость создать алюминиевое изделие высокого качества, поэтому вовсе не обязательно всегда использовать порошок или мелко нарезанную и плотно сдавленную проволоку. Можно взять любой предмет, который уже был использован, например, банку, в которой хранились консервы. Но перед плавкой нужно лишить ее нижнего шва или обрезать профиль. Полученное сырье может быть окрашено или испачкано. Не нужно об этом беспокоиться. Все, что имеется лишнее на поверхности, быстро отходит в виде шлаков.

Основные характеристики алюминия

Алюминий — серебристый металл с удельным весом 2,7*103кг/м3 и плотностью 2,7 г/см3. Легкий и пластичный, хорош, как проводник электроэнергии, благодаря тому, что теплопроводность алюминия довольно высока — 180 ккал/м*час*град (указан коэффициент теплопроводности). Теплопроводность алюминия превышает аналогичный показатель чугуна в пять раз и железа в три раза.

Благодаря своему составу, этот металл можно легко раскатать в тонкий лист или вытянуть в проволоку. При соприкосновении с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка (оксид алюминия), которая является защитой от окисления и обеспечивает его высокие антикоррозионные свойства. Тонкий алюминий, например, фольга или порошок этого металла мгновенно сгорают, если их нагреть до высоких температур и становятся оксидом алюминия.

Металл не особенно устойчив к агрессивным кислотам. К примеру, его можно растворить в серной или соляной кислотах даже, если они разбавленны, особенно, если их нагреть. Однако он не растворяется ни в разбавленной ни в концентрированной и при этом холодной азотной кислоте, благодаря оксидной пленке. Определенное воздействие на металл имеют водные растворы щелочей — оксидный слой растворяется и образуются соли, содержащие этот металл в составе аниона — алюминаты.

Известно, что алюминий является самым часто встречающимся металлом в природе, но впервые в чистом виде его смог получить ученый-физик из Дании Х. Эрстед еще в 1925 году XIX века. Этот металл занимает третье место по распространенности в природе среди элементов и является лидером среди металлов. 8,8% алюминия содержит земная кора. Его выявили в составе слюд, полевых шпатов, глин и минералов.

Процесс плавления в домашних условиях

Плавление — это довольно опасный процесс. Предварительно необходимо обязательно побеспокоиться о средствах защиты от различных ядовитых веществ, которые будут образовываться, а также подготовить литейную форму.

Средства защиты

  1. Не обойтись без специальных перчаток даже в том случае, если расплавить алюминий необходимо лишь единожды. Это, пожалуй, основное средство защиты, так как расплавленная масса с большой долей вероятности может попасть на руки, и тогда неминуемо на коже появится ожог, поскольку температура жидкого металла превышает 600 градусов.
  2. Следующая часть тела, которую также необходимо защитить от попадания горячего алюминия — глаза. При частой плавке не обойтись без специальной защитной маски, ну или хотя бы очков. Но лучше всего работать в костюме, который устойчив к воздействию высокой температуры в несколько сотен градусов.
  3. Если необходимо получить чистый алюминий, потребуется рафинирующий флюс. И тогда работать нужно в химическом респираторе.

Выбор формы для литья

Для того, чтобы отлить алюминий, необязательно запасаться литейной формой. Достаточно лишь приобрести лист из более тугоплавкого металла — из стали, вылить на него расплавленный алюминий и подождать, пока последний затвердеет. Но для получения какой-либо детали из алюминия обязательно придется приобретать форму для литья.

Ее можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этой цели обычно используется скульптурный гипс. Он заливается в форму, затем какое-то время охлаждается. После этого в него вставляют модель и сверху кладут вторую емкость с гипсом. При этом важно не забыть проделать отверстие в гипсе с помощью какого-нибудь предмета цилиндрической формы. Через это отверстие и будет заливаться горячий алюминий.

При плавлении алюминия не обойтись без так называемого тигеля: то есть емкости из тугоплавкого металла. Она может быть выполнена из фарфора, кварца, стали, чугуна. Впрочем, изготавливать тигель самостоятельно вовсе не обязательно, ведь его можно просто купить в специальном магазине. Объем тигеля зависит от того, какое количество металла требуется получить.

Производство и применение алюминия

Процесс производства очень энергоемкий и поэтому первый большой завод в нашей стране был построен и запущен в XX веке. Основным сырьем для получения этого металла является оксид алюминия. Чтобы его получить, необходимо минералы, содержащие алюминий или бокситы, очистить от примесей. Далее электролитическим способом расплавляют естественный или полученный искусственным путем криолит при температуре чуть ниже 1000 ºС . Затем начинают понемногу добавлять оксид алюминия и сопутствующие вещества, необходимые для улучшения качества металла. В процессе оксид начинает разлагаться и выделяется алюминий. Чистота получаемого металла 99,7% и выше.

Этот элемент нашел свое применение в пищевом производстве в качестве фольги и столовых приборов, в строительстве используют его сплавы с другими металлами, в авиации, электротехнике в качестве заменителя меди для кабелей, как легирующая добавка в металлургии, алюмотермии и других отраслях.

Что такое температура плавки металлов?

Температура плавки металлов – значение температуры нагревания металла, при которой начинается процесс перехода из исходного состояния в другое, то есть процесс противоположный кристаллизации (отвердевания), но неразрывно связаный с ней.

Итак, для расплавления металл нагревают извне до температуры плавки и продолжают нагревать для преодоления границы фазового перехода. Суть в том, что показатель температуры плавки означает температуру, при которой металл находится в фазовом равновесии, то есть между жидким и твердым телом. Другими словами существует одновременно, как в том, так и в другом состоянии. А для плавления нужно нагреть его больше пограничной температуры, чтобы процесс пошел в нужную сторону.

Стоит сказать о том, что только для чистых составов температура плавки постоянна. Если в составе металла находятся примеси, то это сместит границу фазового перехода, а, соответственно, и температура плавления будет другой. Это объясняется тем, что состав с примесями имеет иную кристаллическую структуру, в которой атомы взаимодейстуют между собой по-другому. Исходя из этого принципа, металлы можно разделить на:

  • легкого плавления, такие как ртуть и галлий, например, (температура плавки до 600°С)
  • среднеплавкие — это алюминий и медь (600-1600°С)
  • тугоплавкие — молибден , вольфрам (больше 1600°С).

Знание показателя температуры плавления необходимо, как при производстве сплавов для правильного расчета их параметров, так и при эксплуатации изделий из них, поскольку этот показатель определяет ограничения их использования. Уже давным давно для удобства ученые физики свели эти данные в одну таблицу. Существуют таблицы температур плавки как металлов, так и их сплавов.

Кратко о процессе

Плавка алюминия в домашних условиях — это не такой уж трудный процесс, которым он может показаться поначалу. Кусочки металла нагреваются до нужной температуры плавки алюминия в специальной емкости.

Некоторое время полученный расплав необходимо выдерживать в разогретом состоянии и периодически удалять с его поверхности образующийся шлак. После этого чистый жидкий металл наливается в специальную форму, в которой он некоторое время будет остывать.

Время, которое уйдет на плавку, зависит от самой печи, а точнее от той температуры, которую она может обеспечить. Если же вместо печи используется газовая горелка, то она должна нагревать металл сверху.

Применение металла в промышленном производстве

В естественных условиях алюминий имеет свойство образовывать тонкую оксидную пленку, что предотвращает реакции с водой и азотной кислотой (без нагрева). При разрушении пленки в результате контакта со щелочами химический элемент выступает в качестве восстановителя.

С целью предотвращения образования оксидной пленки в сплав добавляют другие металлы (галлий, олово, индий). Металл практически не подвергается коррозионным процессам. Он является востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

Алюминий и его сплавы очень востребованы в различных сферах жизни человека.

  • Алюминий считается популярным материалом для изготовления посуды, основным сырьем для авиационной и космической отрасли промышленности. Отличная электропроводность металла позволяет использовать его при напылении проводников в микроэлектронике.
  • Свойство алюминия и его сплавов при низких температурах приобретать хрупкость позволяет его использовать в криогенной технике. Отражательная способность и дешевизна, легкость вакуумного напыления делают алюминий незаменимым материалом для изготовления зеркал.
  • Нанесение металла на поверхность деталей турбин, нефтяных платформ придают устойчивость к коррозии сплавам из стали. Для производства сероводорода применяется сульфид металла, а чистый алюминий используется в качестве восстановителя редких сплавов из оксидов.
  • Химический элемент используют как компонент соединений, например, в алюминиевых бронзах, магниевых сплавах. Наряду с другими материалами его применяют для изготовления спиралей в электронагревательных приборах. Соединения металла широко применяются в стекловарении.
  • В данное время чистый алюминий редко используется в качестве материала для ювелирной бижутерии, но набирает популярности его сплав с золотом, обладающий особым блеском и игрой. В Японии металл вместо серебра используется для изготовления украшений.
  • В пищевой промышленности алюминий зарегистрирован в качестве добавки. Алюминиевые банки для пива стали популярной упаковкой для напитка с 60-х годов прошлого века. Технологическая линия предусматривает производство тары 0,33 и 0,5 л. Упаковка имеет одинаковый диаметр и отличается только высотой.
  • Основным преимуществом упаковки перед стеклом является возможность вторичного использования материала.
  • Банки для пива (газированных напитков) выдерживают давление до 6 атмосфер, имеют куполообразное, толстое дно и тонкие стенки. Особенности технологии изготовления путем вытяжки обеспечивают конструкционную прочность и надежные эксплуатационные свойства тары.

Источник:
http://tpspribor.ru/vidy-metalla/temperatura-plavleniya-alyuminiya-v-gradusah-cel-siya.html

Алюминий вошел в промышленное и бытовое применение относительно не так давно. На пересечении XIX – XX было освоено производство этого металла в промышленных масштабах. Все дело в том, что началось производство множества товаров, в которых алюминий широко применялся, например, при строительстве катеров, железнодорожных вагонов и пр. Кстати, именно тогда был показан широкой публике автомобиль с кузовом, выполненным из алюминия.

Состав и структура алюминия

Алюминий – это самый распространенный в земной коре металл. Его относят к легким металлам. Он обладает небольшой плотностью и массой. Кроме того, у него довольно низкая температура плавления. В то же время он обладает высокой пластичностью и показывает хорошие тепло- и электропроводные характеристики.

Предел прочности чистого алюминия составляет всего 90 МПа. Но, если в расплав добавить некоторые вещества, например, медь и ряд других, то предел прочности резко вырастает до 700 МПа. Такого же результат можно достичь, применяя термическую обработку.

Алюминий, обладающий предельно высокой чистотой – 99,99% производят для использования в лабораторных целях. Для применения в промышленности применяют технически чистый алюминий. При получении алюминиевых сплавов применяют такие добавки, как – железо и кремний. Они не растворяются в расплаве алюминия, а из добавка снижает пластичность основного материала, но в то же время повышает его прочность.

Внешний вид простого вещества

Структура этого металла состоит из простейших ячеек, состоящих из четырех атомов. Такую структуру называют гранецентрической.

Проведенные расчеты показывают, что плотность чистого металла составляет 2,7 кг на метр кубический.

Свойства и характеристики

Алюминий – это металл с серебристо-белой поверхности. Как уже отмечалось, его плотность составляет 2,7 кг/м 3 . Температура составляет 660°C.

Его электропроводность равняется 65% от меди и ее сплавов. Алюминий и бо́льшая часть сплавов из него стойко воспринимает воздействие коррозии. Это связано с тем, что на его поверхности образуется оксидная пленка, которая и защищает основной материал от воздействия атмосферного воздуха.

В необработанном состоянии его прочность равна 60 МПа, но после добавления определенных добавок она вырастает до 700 МПа. Твердость в этом состоянии достигает 250 по НВ.

Алюминий хорошо обрабатывается давлением. Для удаления наклепа и восстановления пластичности после обработки алюминиевые детали подвергают отжигу, при этом температура должна лежать в пределах 350°C.

Температура плавления алюминия

Получение алюминиевого расплава, как и многих других материалов, происходит после того, как к исходному металлу подвели тепловую энергию. Она может быть подведена как непосредственно в него, так и снаружи.

Температура плавления алюминия напрямую зависит от уровня его чистоты:

    1. Сверхчистый алюминий плавится при температуре 660, 3°C.
    2. При количестве алюминия 99,5% температура плавления составляет 657°C.
    3. При содержании этого металла в 99% расплав можно получить при 643°C.

Алюминиевый сплав может включать в свой состав различные вещества, в том числе и легирующие. Их наличие приводит к снижению температуры плавления. Например, при наличии большого количества кремния, температура может понизиться до 500°C. На самом деле понятие температуры плавления относят к чистым металлам. Сплавы не обладают какой-то постоянной температурой плавления. Этот процесс происходит в определенном диапазоне нагрева.

В материаловедении существует понятие – температура солидус и ликвидус.

Первая температура обозначает ту точку, в которой начинается плавление алюминия, а вторая, показывает, при какой температуре, сплав будет окончательно расплавлен. В промежутке между ними сплав будет находиться в кашеобразном состоянии.

Уменьшение температуры

Перед тем как приступать к плавке металла, можно выполнить определенные операции, которые позволят снизить температуру плавления. Например, иногда расплаву подвергают алюминиевый порошок. В порошкообразном состоянии металл начинает плавиться несколько быстрее. Но при такой обработке возникает реальная опасность того, что при взаимодействии с кислородом, который содержится в атмосфере алюминиевый порошок, начнет окисляться с большим выделением тепла и образования оксидов металла, этот процесс происходит при температуре 2300 градусов. Главное, в этот момент плавления не допустить контакта расплава и воды. Это приведет к взрыву.

Процесс плавления в домашних условиях

Относительно низкая температура плавления алюминия позволяет проводить эту операцию в домашних условия. Надо сразу отметить, что в качестве сырья в домашней мастерской использовать порошкообразную смесь слишком опасно. Поэтому в качестве сырья применяют или чушки, или нарезанную проволоку. Если к будущему изделию нет особых требований по качеству, то для плавления можно использовать все, что изготовленного из этого металла.

Плавка алюминия в самодельном горне

При этом не особо важно, будет сырье покрыто краской или нет. Когда происходит плавление алюминия, все посторонние вещества просто выгорят и будут удалены вместе со шлаком.

Для получения качественного результата плавки необходимо использовать материалы, которые называют флюсами. Они призваны решать задачу по связыванию и удалению из расплава посторонних примесей и загрязнений.

Средства защиты

Домашний мастер, решивший в домашних условиях выполнять плавление алюминия должен отдавать себе отчет в том, что это довольно опасный процесс. И поэтому без применения средств защиты не обойтись. В частности, должны быть использованы перчатки, фартук, очки. Дело в том, что температура расплава лежит в пределах 600 градусов. Поэтому имеет смысл использовать средства защиты, которые применяют сварщики.

Использование средств защиты при плавке алюминия

Кстати, при плавлении алюминия и использовании очищающих химикатов необходимо защищать органы дыхания от продуктов их сгорания.

Выбор формы для литья

При выборе формы для отливки алюминия домашний мастер должен понимать, а для какой цели он обрабатывает алюминий. Если будущая отливка будет предназначена для использования в качестве припоя, то использовать, какие-то специальные формы, нет необходимости. Для этого можно использовать металлический лист, на котором можно остудить расплавленный металл.

Но если возникает необходимость получения даже простой детали, то мастер должен определиться с типом формы для литья.

Форму можно изготовить из гипса. Для этого, гипс в жидком состоянии заливают в обработанную маслом форму. После того, как начнет застывать, в него устанавливают литейную модель. Для того, чтобы в форму можно было залить расплавленный металл необходимо сформировать литник. Для этого в форму устанавливают цилиндрическую деталь. Формы бывают разъемные и нет. Процесс изготовления разъемной формы усложняется тем, что модель будет находиться в двух полуформах. После застывания их разделяют, удаляют модель и соединяют снова. Форма готова к работе.

Кокиль для литья алюминия

Для получения качественных отливок целесообразно использовать металлические формы (кокили), но изготавливать их целесообразно только в заводских условиях.

Источник:
http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/alyuminiy.html

Плавление алюминия

Алюминий и его сплавы используются почти во всех сферах промышленности, а также в процессе изготовления предметов домашнего обихода. В условиях комнатной температуры на алюминии образуется тонкая пленка окиси (А12O3), прочно защищающая его от последующего окисления. Время окисления алюминия с ростом температуры резко увеличивается. Именно по этой причине в процессе плавки алюминия и его сплавов в плавильных печах поверхность расплавляемого материала и зеркало ванны очень быстро покрывается пленкой окиси.

Печи для плавки алюминия

Зачастую в производстве вторичного алюминия используют отражательные (подовые) печи. Такой тип печей для плавки алюминия отличается большим количеством модификаций. Однако все они приспособлены под стандартную отражательную печь, под специальные условия работы и особую шихту.
Не меньшей популярность пользуются и тигельные печи, в особенностях, на малых производствах.
Производства вторичного алюминия часто используют в качестве плавильных печей роторные печи, в особенности для того, чтобы переплавить лом с высокой удельной поверхностью, к примеру, алюминиевую стружку, а также очень грязный алюминиевый лом.
Всех производителей вторичного алюминия делят на две категории:

  • компании, создающие литейные сплавы для изготовителей алюминиевых отливок
  • компании, создающие алюминий для раскисления стали.

Обе категории компаний используют в качестве сырья «старый» лом и производственные отходы литейных заводов. На таких заводах помимо введения легирующих составляющих для доводки определенного сплава используют оснащение для очистки алюминиевого расплава и ликвидации нежелательных химических элементов и прочих примесей. Роторными плавильными печами пользуются именно эти переработчики алюминиевого лома.
Плавление алюминия на литейных предприятиях, которые занимаются производством алюминиевых отливок из вторичного литейного алюминия, осуществляется главным образом в тигельных печах – газовых и электрических, индукционных и сопротивления, и для плавки, и для выдержки алюминия, а также для разливки алюминиевого расплава в подготовленные формы.
Температура плавления окиси алюминия составляет примерно 2050° С, что почти в три раза выше, чем градус плавления алюминия металлического.
На сегодняшний день наиболее популярной является плавка алюминия в пламенных отражательных печах, которые работают на углеродистом топливе, и в электрических печах. В ходе плавки алюминия в отражательных пламенных печах и в камерных электропечах сопротивления прогрев обособленных кусков садки стартует в области самых высоких температур, т. е. в верхней части. В тоже время поверхность садки с большой скоростью окисляется и поглощает много газов.
Внутри канальной индукционной электропечи расплавление кусков алюминия осуществляется в области наивысших температур под слоем жидкого металла, поверхность которого накрыта пленкой окиси алюминия. Области наивысших температур в канальных электропечах расположена в узком канале и в прилегающих к нему частях шихты.
Металл на поверхности шахты имеет самую низкую температуру, вследствие чего получившиеся отливки из канальных электропечей, имеют в своем составе более низкое количество окислов, чем отливки из печей других видов. Таким же преимуществом отличаются тигельные индукционные электропечи, в которых по технологическим требованиям в тигле по окончанию каждой плавки остается некоторое количество жидкого металла, примерно 20—35% от емкости тигля печи.
Важное свойство жидкого алюминия и его сплавов заключается в его способности поглощать газы, в особенности водород. В пламенных печах много водорода собирается в топочных газах. Помимо этого, в плавильные печи всех видов его можно внести сырой шихтой.
Жидкий алюминий является хорошим растворителем для многих металлов, к примеру, железа. При этом образуются хрупкие соединения FeAl2 и Fe2Al7, которые снижают качество отливок.

Плавление алюминия в домашних условиях

Очень печально, если в доме выходят из строя маленькие, но важные функциональные составляющие, к примеру, направляющие рольставен или раздвижных дверей (могут лопнуть), фурнитура и прочее. Чаще всего такие элементы создают из алюминия. Искать им замену проблематично, а иногда ликвидировать поломку в функционале двери или окна нужно немедленно, хотя бы временно. Если вы имеете опыт паяния, но большую часть поломок алюминиевой фурнитуры или профиля можно устранить самостоятельно.
Основная проблема – это получение рабочего материала, то есть расплавленного алюминия, при помощи которого будет осуществляться пайка сломанных деталей.
Многие не знают, какая температура плавления алюминия. Она составляет около 660 градусов. Стандартная газовая плита не способна разогреть металл до такой температуры. Что же делать?
Для начала необходимо приобрести алюминиевую чушку, но можно и использовать обрезки старого профиля. Чтобы расплавить алюминий понадобится портативная газовая горелка или паяльная лампа. Разные модели этих устройств способны дать температуру в пределах 1000 – 1300 градусов.
Подготовленный материал нужно положить в тугоплавкую емкость, к примеру, из нержавеющей стали. Кроме этого, нужна прокаленная стальная пластина или еще одна емкость, в которую мы будем выливать расплавленный металл.
Последовательность работы:

  • создание небольшого «колодца». Сверху нужно будет поставить емкость для плавки
  • розжиг костра в «колодце». Это необходимо для поддержания тары в нагретом состоянии, после использования горелки. Также костер поможет прогреть алюминий снизу
  • после образования жарких углей можно установить емкость с алюминием. Время плавления алюминия таким образом составляет примерно 15 – 20 минут. Тут же вы можете оставить прогреваться и вторую емкость или пластину
  • далее нужно включить газовую горелку на максимум и греть алюминий сверху
  • плавка металла начинается почти мгновенно, но цель еще не получена. Главная задача – получение однородного прогрева. Чтобы этого добиться нужно периодически встряхивать емкость
  • в процессе плавки образуется оксид алюминия, формирующий окалину
  • после этого расплавленный металл нужно вылить на прокаленную стальную поверхность, аккуратно, чтобы не высыпалась окалина. Теперь расплавленный алюминий готов к дальнейшей работе.

Источник:
http://mining-prom.ru/cvetmet/alyuminiy/plavlenie-alyuminiya/

Как в домашних условиях плавить алюминий

Алюминий часто используется для изготовления деталей. Иногда плавят кусочки алюминия, чтобы заделать дефект, делают отливки. Плавить можно обломки дюраля, ненужные радиодетали. В обзоре представлены способы, как в домашних условиях расплавить алюминий, что для этого потребуется. Специалисты поделятся опытом, расскажут, какие свойства легкого металла необходимо учитывать, чтобы плавить металл самостоятельно.

Характеристики алюминия

Чтобы правильно плавить металл, необходимо учитывать температуру плавки алюминия. Чистый сплав легко плавится уже при +660°С, а оксидная пленка только при +2300°С. Опасно самостоятельно плавить порошок, он способен воспламениться. Кусочки алюминия плавят сухими, вода в расплаве способна спровоцировать взрыв.

Технология плавления алюминия в домашних условиях

Суть плавления состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка лома. В качестве исходного сырья используют профиль из алюминия, проволоку (ее предварительно уминают пассатижами), отслужившие детали. Кусочки должны быть небольшими. Краску, вкрапления других металлов из них не достают, все это будет в составе шлака.
  2. Подбор емкости, в которой можно плавить алюминий. Подойдет прочная посудина из стали (температура плавления 1300°С) или чугунок (1100°С), используют готовые огнеупорные тигли.
  3. Подготовка формы для расплава. В домашних условиях их делают самостоятельно. Процедура изготовления представлена ниже.
  4. Плавление лома. Предварительно определяют источник тепла.
  5. Снятие шлака, изготовление отливки. Самый простой способ плавки – аккуратно слить жидкий алюминий в подготовленную емкость или форму, шлак остается на стенках плавильной посудины. Чтобы он не прилип, требуется быстро ее охладить.

В принципе, технология промышленного и кустарного литья ничем не отличается. Лом плавят до состояния текучести. После этого отделяют расплав от шлака, сливают в заготовленные формы. Их после охлаждения отливки разбивают. Важно определить, что в результате должно получиться из жидкого алюминия. Даже если плавить металл решили ради эксперимента, емкость или форму для литья все равно необходимо приготовить. Тогда можно будет рассмотреть получившийся слиток, проверить его на пористость, чистоту, однородность структуры.

Оборудование и способы плавки

Прежде, чем плавить алюминий, выбирают место и способ разогрева металла. Два часто используемых варианта:

  1. В гаражах или домовладениях плавят алюминий, сооружается плавильня, ее составляют из кирпича без использования связующего раствора. В качестве опоры удобен металлический каркас, в нем должно быть отверстие для нагнетания воздуха, для этого используют пылесос или фен. Самодельная печь обкладывается углем. Емкость для плавления с ломом помещают внутрь. Для лучшего сохранения тепла кирпичи сверху накрывают листом металла.
  2. В домашних условиях для разогрева небольшого количества лома пользуются:

— газовой плитой, можно плавить небольшое количество лома, но выход расплава будет невысокий.

Литье плавят в стальной посуде. Для повышения скорости нагрева используют конструкцию из двух емкостей, их вставляют одна в другую с зазором 1 см. Дно большой посудины перфорируется, оно выполняет функцию пламярассекателя. Когда есть газовая горелка, совмещают нижний нагрев с верхним. Плавить металл можно быстрее.

Дополнительное оборудование

Для небольших порций лома иногда используют жестяные банки. Но эта тара ненадежная, не исключено прогорание жести. Надежнее использовать керамический или металлический огнеупорный тигель для муфельных печей. Хороший вариант – обрезанный стакан огнетушителя. Для удобства делают желоб, по которому будет стекать расплавленный алюминий. При работе используют длинные щипцы. Понадобится ложка на длинной ручке для сбора шлака.

Как сделать форму для отливки

Перед тем, как расплавить алюминий, готовят болванку для отливки. Существует несколько способов заливки жидкого расплава. Чаще используют открытый и закрытый метод. О каждом стоит рассказать подробнее.

Открытая форма

Когда плавят алюминий по открытой методике, после плавления расплав выливают в подготовленную емкость, например, жестяную банку. Алюминиевую отливку вынимают из банки в горячем виде, когда горячий расплав немного схватится сверху. Достаточно несильно постучать по емкости. Если не нужен слиток заданной геометрии, расплавленный металл выливают на любую ровную огнеупорную поверхность, он хорошо держится, не растекается, внешне напоминает ртуть.

Закрытая форма

Сложные по геометрии отливки получают в специально приготовленных формах. Она должна соответствовать параметрам детали, обычно делается разъемной. Для изготовления формы используют деталь-макет, по которому делают отливку. В качестве формующего материала используют кремнезем, он хорошо трамбуется, его несложно найти. Кремнезем заменяют:

  • смесью речного песка и жидкого стекла;
  • смесь песка, цемента, вместо воды добавляют тормозную жидкость;
  • гипс, он удобен для сложных макетов.

Из гипса делают сплошные бесшовные формы, они одноразовые, их после застывания алюминия разбивают. Деталь-макет изготавливают из воска или пенопласта. Его помещают внутрь емкости, используемой для формы, затем заливают пустоты. Получаются ровные детали, не требующие дополнительной обработки. Когда используется гипс, его сушат в течение пары дней. Гипс боится влаги, разбухает. Он склонен к растрескиванию при высыхании. При контакте с парафином или пенопластом гипс сохраняет свою структуру, не образуется рытвин, раковин.

Полезные советы

  1. Расплав должен быть горячим, чтобы форма заполнялась равномерно. Его заливают, когда он приобретает консистенцию ртути.
  2. Сложные по конфигурации отливки делают быстро, стараются сразу залить формы, чтобы металл не успел схватиться, не образовалось перегородок и пустот.
  3. В гипс металл можно заливать по воску или пенопласту, от высокой температуры воск и пенопласт выгорают. Поверхность отливки будет ровной.
  4. Для охлаждения отливку не опускают в воду, литье потрескается.
  5. При расплавлении чистого алюминия применяется технология использования защитных флюсов, они предохраняют металл от окисления.

Необходимо соблюдать противопожарную безопасность, процесс литья связан с использованием открытого пламени. Важно использовать индивидуальные средства защиты: перчатки, очки.

Источник:
http://svarkaprosto.ru/tehnologii/kak-plavit-alyuminij

Температура плавления алюминия и физические параметры.

Температура плавления алюминия для перехода в жидкое состояние требует нагрева в среднем до 660 °C или 993,5°К.

Температура плавления алюминия характеризует градиент перехода в жидкое состояние и определяет физические параметры химического элемента. Свойства металла позволяют применять его в различных отраслях промышленного производства, а способность образовывать устойчивые соединения значительно расширяет сферы его использования.

Способность переходить из твердого в жидкое состояние определяет физические свойства металла.

Характеристика физических и технических параметров алюминия

  • Алюминий относится к самым распространенным химическим элементам и характеризуется небольшим весом, мягкостью. Основные физические параметры металла, способность образовывать устойчивые к воздействию среды соединения, позволяют его использовать в различных отраслях промышленного производства.
  • Металл является привлекательным материалом для работы в домашних условиях. Удельная теплота плавления алюминия составляет 390 кДж/кг, и для литейных целей расплавить его в бытовых условиях не составляет труда.
  • Плавка металла может осуществляться поверхностным и внутренним нагревом. Способ внешнего теплового воздействия не требует особого оборудования и применяется в кустарных условиях.
  • Алюминий, температура плавления которого зависит от чистоты соединения, давления, для перехода в жидкое состояние требует нагрева в среднем до 660 °C или 993,5°К.
  • Существуют различные мнения относительно показателя температуры плавления металла в домашних условиях, но проверить их можно только на практике.

Свойства сплавов металла

Показатель температурного градиента колеблется для соединений металла с другими химическими элементами, определяющими их свойства. Для литейных сплавов, содержащих магний и кремний, он составляет 500 °C.

Удельная теплота плавления определяет физическое свойство химического элемента. Для сплавов этот показатель характеризует процесс перехода из одного агрегатного состояния в другое в определенном температурном интервале.

Температура начала перехода в жидкое состояние называется точкой солидус (твердый), а окончание — ликвидус (жидкий). Соответственно начало кристаллизации будет определяться точкой ликвидус, а окончание — солидус. В температурном интервале соединение находится в переходном состоянии от жидкости к твердой фазе.

В некоторых соединениях алюминия с другими химическими элементами отсутствует интервал между температурными показателями перехода из твердого состояния в расплав. Эти сплавы называются эвтектическими.

Например, соединению алюминия с 12,5% кремния, как и чистому металлу, свойственна точка плавления, а не интервал. Этот сплав относится к литейным и характеризуется постоянной температурой 577 °C.

При увеличении в сплаве количества кремния градиент ликвидус снижается от максимального показателя, свойственного чистому металлу. Среди лигатурных добавок температурный градиент снижает использование магния (450 °C). Для соединения с медью он составляет 548 °C, а с марганцем — всего 658 °C.

Алюминий образует различные сплавы с минералами.

Большинство соединений состоят из нескольких компонентов, что влияет на показатель затвердевания и плавления материала. Понятия температурных градиентов солидус и ликвидус определены для бесконечной длительности процессов равновесных переходов в жидкое и твердое состояние.

На практике учитываются поправки скорости нагревания и охлаждения составов.

Применение металла в промышленном производстве

В естественных условиях алюминий имеет свойство образовывать тонкую оксидную пленку, что предотвращает реакции с водой и азотной кислотой (без нагрева). При разрушении пленки в результате контакта со щелочами химический элемент выступает в качестве восстановителя.

С целью предотвращения образования оксидной пленки в сплав добавляют другие металлы (галлий, олово, индий). Металл практически не подвергается коррозионным процессам. Он является востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

Алюминий и его сплавы очень востребованы в различных сферах жизни человека.

  • Алюминий считается популярным материалом для изготовления посуды, основным сырьем для авиационной и космической отрасли промышленности. Отличная электропроводность металла позволяет использовать его при напылении проводников в микроэлектронике.
  • Свойство алюминия и его сплавов при низких температурах приобретать хрупкость позволяет его использовать в криогенной технике. Отражательная способность и дешевизна, легкость вакуумного напыления делают алюминий незаменимым материалом для изготовления зеркал.
  • Нанесение металла на поверхность деталей турбин, нефтяных платформ придают устойчивость к коррозии сплавам из стали. Для производства сероводорода применяется сульфид металла, а чистый алюминий используется в качестве восстановителя редких сплавов из оксидов.
  • Химический элемент используют как компонент соединений, например, в алюминиевых бронзах, магниевых сплавах. Наряду с другими материалами его применяют для изготовления спиралей в электронагревательных приборах. Соединения металла широко применяются в стекловарении.
  • В данное время чистый алюминий редко используется в качестве материала для ювелирной бижутерии, но набирает популярности его сплав с золотом, обладающий особым блеском и игрой. В Японии металл вместо серебра используется для изготовления украшений.
  • В пищевой промышленности алюминий зарегистрирован в качестве добавки. Алюминиевые банки для пива стали популярной упаковкой для напитка с 60-х годов прошлого века. Технологическая линия предусматривает производство тары 0,33 и 0,5 л. Упаковка имеет одинаковый диаметр и отличается только высотой.
  • Основным преимуществом упаковки перед стеклом является возможность вторичного использования материала.
  • Банки для пива (газированных напитков) выдерживают давление до 6 атмосфер, имеют куполообразное, толстое дно и тонкие стенки. Особенности технологии изготовления путем вытяжки обеспечивают конструкционную прочность и надежные эксплуатационные свойства тары.

Температура плавления алюминия

Алюминий. Распространённый металл, известный своей долговечностью и другими полезными свойствами. О них и поговорим.

Распространённость

Алюминий стал известен науке сравнительно недавно. Впервые он был получен опытным путём в 1825-ом году в Дании учёным-физиком Гансом Эстредом. Среди металлов алюминий самый распространённый на земле. По распространённости, среди всех элементов таблицы Д.И. Менделеева, этот металл занимает третье место, уступая только кислороду и кремнию.

Учёные отмечают, что алюминий, чаще всего встречается в природе в виде соединений. Самородный алюминий встречается очень редко, и в очень малых количествах, в основном в жерлах действующих вулканов или в остатках лавы после извержения.

Торговля

В настоящее время алюминий производится в промышленных масштабах. Кроме того, для многих стран, этот металл является важной статьёй международной торговли. Среди стран, мировыми лидерами по производству и экспорту алюминия являются: Россия и Китай.

Свойства алюминия

 Алюминий – это металл серебристого цвета. Твёрдый, выносливый к эрозии и ржавчине. Более того, он вынослив не только к воздействию воды, но и к воздействию огня. Температура плавления алюминия составляет 600 градусов по Цельсию, более подробно можно узнать на сайте
https://aluminiypro.ru/temperatura-plavlenija-aljuminija. В некоторых химических реакциях может выступать ускорителем.  Относится к категории лёгких металлов. В данном случае, название группы говорит само за себя, при изготовлении деталей из алюминия, используется то, что изделия получаются лёгкими по весу. Например, во время Великой Отечественной Войны, из такого делали двигатели для знаменитого танка «Победы» «Т-34». Кроме лёгкости, этот металл податлив при выплавке, что существенно ускоряет процесс производства деталей или техники.

Эти полезные свойства делают алюминий практически незаменимым при изготовлении многих деталей для военной и гражданской техники, медицинского и многих других видов оборудования. Однако, нужно учитывать, что производство алюминия может наносить существенный вред экологии. Необходимо не только брать от природы, но и восстанавливать урон или хотя бы минимизировать его.  

Параметры плавления порошков алюминия с различной дисперсностью

Том 323 № 3 (2013): Химия

С использованием дифференциального термического анализа исследованы параметры плавления (энтальпия плавления, температура плавления) порошков Al с различной дисперсностью. Показано, что при уменьшении диаметра частиц Al от микронного (грубодисперсные промышленные порошки АСД-1, АСД-4) до субмикронного и наноразмерного диапазона (электровзрывные порошки, dср=120 нм) происходит уменьшение величин температуры плавления на 6 градусов и удельной энтальпии плавления на 55 % относительно алюминия в массивном состоянии. На основе данных о составе исследованных образцов установлено, что понижение температуры плавления связано с формированием эвтектической системы Al-Fe с примесями железа (0,1…0,3 мас. %). Уменьшение удельной энтальпии плавления с увеличением дисперсности порошков Al обусловлено понижением доли металлической составляющей в субмикронных и наночастицах за счет влияния поверхностных оксидно-гидроксидных пленок.

Ключевые слова:

алюминий, субмикронные частицы, наночастицы, дифференциальный термический анализ, плавление, энтальпия, температура

Авторы:

Андрей Владимирович Коршунов

Скачать bulletin_tpu-2013-323-3-18.pdf

Температура плавления алюминия 660 °С, температура плавления латуни 1000 °С. Какое из утверждений является верным?

  • О проекте
  • Контакты
  • Помощь
  • Рекламодателям
Поиск найти Расширенный поиск

Разделы

  • Все Кроссворды Советы Обзоры Статьи
  • Викторины Пазлы Рецепты Списки

Искать

  • Везде В названии В описании
  • В содержании По тегам

11303 викторины, 1068 кроссвордов, 906 пазлов и многое другое…

Приготовление алюминиевых лигатур :: Технология металлов

 

Лигатура алюминий—кремний применяется для приготовле­ния алюминиево-кремниевых сплавов АЛ2, АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ9 и др. Она содержит 10—12% кремния и остальное— алю­миний. Температура плавления этой лигатуры около620-—640° С.

В расплавленный алюминий, нагретый до 850—900°, вводится небольшими порциями (в виде кусков размером 20—30 мм) по­догретый до 100—200° С кремний. В целях ускорения растворе­ния кремния производится постоянное погружение его в жидкий расплав с помощью графитовой мешалки.

По окончании растворения последней присадки кремния сплав тщательно размешивается и при температуре 700—720° разливается по изложницам.

 

Лигатура алюминий — медь, содержащая 50% меди, имеет температуру плавления около 575° С. Она может бытьприготов­лена двумя способами.

Первый способ состоит в том, что расплавляют алюминий и в него .вводят медь в твердом виде. Этот способ требует перегре­ва алюминия до 700—750° С. Но он очень удобен тем, что дляприготовления лигатуры по этому способу не требуется особых печей, так как плавку можно вести в обычной тигельной печи. Этот способ широко применяется на практике.

В расплавленный и перегретый до 750° алюминий при перемешивании вводится медь в виде кусков размером 100 Х100 мм  подогретых до 400—600°. После растворения всей навески меди расплав размешивается, снимается шлак, температура сни­жается до 720—730°, затем производится рафинирование и раз­ливка.

Второй способ заключается в расплавлении меди и введении в нее твердого алюминия. В этом случае для расплавления меди требуется такая печь, где можно получить высокую температуру-

В нагретый до красного каления графитовый тигель загру­жают медь. По ее расплавлении постепенно, небольшими пор­циями добавляют чушковый алюминий, погружая его в глубь ванны и помешивая при этом расплав. Благодаря этому полу­чается нужное растворение алюминия и ускоряется процесс плавки.

После растворения всего алюминия сплав охлаж­дается до720°, затем производится рафинирование иразливка.

 

Лигатура алюминий — марганец, содержащая 10% марганца, имеет температуру плавления около 780° С.

Порядок плавки лигатуры в печи с графитовым тиглем сле­дующий. Перед началом плавки тигель тщательно очищается и подогревается докрасна. Алюминий загружается в тигель в ко­личестве 1/3части навески. По  расплавлении его добавляется остальной алюминий, причем одна чушка алюминия остается для введения в готовую лигатуру с целью понижения температуры перед заливкой.

Температура алюминия доводится до 850—900° С, и начи­нается введение в него марганца небольшими порциями. Мар­ганец должен быть предварительно измельчен на кусочки диа­метром 15—20 мм. Во время расплавления алюминия эти мел­кие кусочки марганца подогреваются на противнях.

Перегрев расплавленного алюминия, а также измельчение марганца делается с целью более быстрого растворения послед­него. При введении в расплавленный алюминий мелких кусочков марганца сплав тщательно перемешивается. Перемешивание сплава желательно производить не железными мешалками, а графитовыми. После перемешивания при каждой загрузке сплав выдерживается при температуре 850—900° С в течение 10—12 мин. для полного растворения введенной порции марган­ца. Оставшаяся чушка алюминия после присадки и полного растворения всей навески марганца вводится в сплав. Темпера­тура сплава несколько понижается ипроизводятся рафинирова­ние и разливка его в изложницы. Изложницы должны быть пред­варительно подогреты до 100—150° С.

 

Лигатура алюминий—бериллий содержит 3—4% бериллия; температура плавления этой лигатуры около 880° С.

В целях форсирования процесса плавки указанную лигатуру рекомендуется приготовлять в высокочастотных печах емкостью 20—60 кГ.

Вначале расплавляется алюминий и перегревается до 1200— 1300° С, затем с помощью графитового «колокольчика» вводится бериллий в виде мелких кусочков (размером не более 10— 20 мм) отдельными порциями, завернутыми в алюминиевую фольгу. Для ускорения растворения расплав тщательно переме­шивается графитовой мешалкой. После полного растворения бе­риллия   температура   расплава   снижается   до   800—830° С, снимается шлак, сплав рафинируется, и производится разливка лигатуры.

 

Лигатура алюминий—никель содержит 10—20% никеля. Для приготовления ее плавится 3/4 всей навески алюминия. Темпе­ратуру алюминия доводят до 850—900° С, после чегоприсажи­вают небольшими порциями никель в виде катодных плиток раз­мером 50 X 50 X 5 мм. Расплавление никеля проверяют графи­товой мешалкой; когда на дне тигля не обнаруживают твердых частей никеля, добавляют оставшуюся часть алюминия для по­нижения температуры сплава, рафинируют сплав и производят разливку.

 

Лигатура алюминий—магний содержит 10—12% магния.

Для приготовления этой лигатуры применяют магний всех марок и алюминий марок А0 или А1.

Поверхность расплавленного алюминия покрывают слоем карналлита в количестве 4 — 5% от веса шихты. При темпера­туре 690—710° С с помощью «колоколов» или специальных кле­щей вводят магний, подогретый до температуры 100—150° С. Разливают эту лигатуру при температуре 680—690° С вметаллические изложницы, предварительно окрашенные и подо­гретые.

 

Источник:
Белоусов Н.Н. Плавка и разливка сплавов цветных металлов. Машгиз 1961 г.

Особенности состава, свойств и характеристик алюминия

Кусок чистого алюминия

Алюминий — очень редкий минерал семейства меди-купалита подкласса металлов и интерметаллидов класса самородных элементов. Преимущественно в виде микроскопических выделений сплошного мелкозернистого строения. Может образовывать пластинчатые или чешуйчатые кристаллы до 1 мм., отмечены нитевидные кристаллы длиной до 0,5 мм. при толщине нитей несколько мкм. Лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке.

Блок: 1/10 | Кол-во символов: 493
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/

Состав и структура алюминия

Для начала нашему рассмотрению подлежат структура и хим.состав алюминия. Предел прочности чистого алюминия крайне небольшой и составляет до 90 МПа. Если же к его составу добавить в небольшом соотношении марганец, медь, цинк или магний, прочность может возрасти до 700 МПа. К такому же результату приведет использование особой термической обработки.

Металл, обладающий наиболее высокой чистотой (99,99% алюминия), может применяться в специальных и лабораторных целях, в остальных же случаях используется алюминий с технической чистотой. Наиболее распространенными примесями в нем могут выступать кремний и железо, которые практически не растворяются в алюминии. В результате их добавки уменьшается пластичность и повышается прочность конечного металла.

Структура алюминия представлена элементарными ячейками, которые в свою очередь состоят из четырех атомов. Теоретически плотность данного металла составляет 2698 кг/м3.

Теперь поговорим о свойствах металла алюминия.

Данное видео расскажет о структуре алюминия:

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 1043
Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/alyuminiy/osobennosti-svoystv-i-harakteristik.html

О температуре плавления

Необходимо помнить: алюминий очень легко поддается литью и начинает превращаться в жидкую субстанцию уже при температуре в 660 градусов. Для того чтобы понять, что этот показатель довольно низкий, достаточно сравнить его с температурами плавления других металлов, которые также нередко используются для изготовления тех или иных, нужных в обиходе предметов.

Например:

  • сталь начинает плавиться лишь при температуре в 1300 градусов;
  • чугун — при 1100 градусах.

Но все же, хоть температура плавления алюминия по Цельсию и не слишком высока по сравнению со многими другими металлами, достичь 600 градусов в домашних условиях с использованием обыкновенной газовой или электрической плиты довольно трудно.

Уменьшение температуры

Прежде чем подвергать металл плавлению, можно специальными методами уменьшить его температуру плавления, например, использовать в виде порошка. В этом случае он начнет плавиться чуть быстрее. Но при этом он становится опасным, так как взаимодействуя с атмосферным кислородом, может окислиться или воспламениться. А в результате окисления, как мы помним из школьного курса химии, образуется оксид алюминия; и температура, при которой начинает плавиться это вещество, уже превышает две тысячи градусов.

Вообще избежать образования оксида не получится, если заниматься плавлением алюминия, но уменьшить количество лишнего вещества вполне возможно. При плавлении алюминия нужно не допускать попадания в вещество воды. Ведь если это случится, то произойдет взрыв.

Перед началом процесса нужно убедиться в том, что сырье является абсолютно сухим. Чаще всего в качестве исходного материала применяется алюминиевая проволока. Предварительно ее нужно с помощью ножниц разделить на множество мелких по длине кусочков. А для того, чтобы уменьшить площадь контакта с содержащимся в атмосфере кислородом, эти кусочки прессуются пассатижами.

Не всегда есть необходимость создать алюминиевое изделие высокого качества, поэтому вовсе не обязательно всегда использовать порошок или мелко нарезанную и плотно сдавленную проволоку. Можно взять любой предмет, который уже был использован, например, банку, в которой хранились консервы. Но перед плавкой нужно лишить ее нижнего шва или обрезать профиль. Полученное сырье может быть окрашено или испачкано. Не нужно об этом беспокоиться. Все, что имеется лишнее на поверхности, быстро отходит в виде шлаков.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2401
Источник: https://tokar.guru/metally/alyuminiy/kakaya-temperatura-plavleniya-alyuminiya-po-celsiyu.html

Процесс плавления в домашних условиях

Плавление — это довольно опасный процесс. Предварительно необходимо обязательно побеспокоиться о средствах защиты от различных ядовитых веществ, которые будут образовываться, а также подготовить литейную форму.

Средства защиты

  1. Не обойтись без специальных перчаток даже в том случае, если расплавить алюминий необходимо лишь единожды. Это, пожалуй, основное средство защиты, так как расплавленная масса с большой долей вероятности может попасть на руки, и тогда неминуемо на коже появится ожог, поскольку температура жидкого металла превышает 600 градусов.
  2. Следующая часть тела, которую также необходимо защитить от попадания горячего алюминия — глаза. При частой плавке не обойтись без специальной защитной маски, ну или хотя бы очков. Но лучше всего работать в костюме, который устойчив к воздействию высокой температуры в несколько сотен градусов.
  3. Если необходимо получить чистый алюминий, потребуется рафинирующий флюс. И тогда работать нужно в химическом респираторе.

Выбор формы для литья

Для того, чтобы отлить алюминий, необязательно запасаться литейной формой. Достаточно лишь приобрести лист из более тугоплавкого металла — из стали, вылить на него расплавленный алюминий и подождать, пока последний затвердеет. Но для получения какой-либо детали из алюминия обязательно придется приобретать форму для литья.

Ее можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этой цели обычно используется скульптурный гипс. Он заливается в форму, затем какое-то время охлаждается. После этого в него вставляют модель и сверху кладут вторую емкость с гипсом. При этом важно не забыть проделать отверстие в гипсе с помощью какого-нибудь предмета цилиндрической формы. Через это отверстие и будет заливаться горячий алюминий.

При плавлении алюминия не обойтись без так называемого тигеля: то есть емкости из тугоплавкого металла. Она может быть выполнена из фарфора, кварца, стали, чугуна. Впрочем, изготавливать тигель самостоятельно вовсе не обязательно, ведь его можно просто купить в специальном магазине. Объем тигеля зависит от того, какое количество металла требуется получить.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 2140
Источник: https://tokar.guru/metally/alyuminiy/kakaya-temperatura-plavleniya-alyuminiya-po-celsiyu.html

Производство и применение алюминия

Процесс производства очень энергоемкий и поэтому первый большой завод в нашей стране был построен и запущен в XX веке. Основным сырьем для получения этого металла является оксид алюминия. Чтобы его получить, необходимо минералы, содержащие алюминий или бокситы, очистить от примесей. Далее электролитическим способом расплавляют естественный или полученный искусственным путем криолит при температуре чуть ниже 1000 ºС . Затем начинают понемногу добавлять оксид алюминия и сопутствующие вещества, необходимые для улучшения качества металла. В процессе оксид начинает разлагаться и выделяется алюминий. Чистота получаемого металла 99,7% и выше.

Этот элемент нашел свое применение в пищевом производстве в качестве фольги и столовых приборов, в строительстве используют его сплавы с другими металлами, в авиации, электротехнике в качестве заменителя меди для кабелей, как легирующая добавка в металлургии, алюмотермии и других отраслях.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 967
Источник: https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/alyuminiy/udelnyy-ves-teploprovodnost-i-temperatura-plavleniya-alyuminiya.html

Кратко о процессе

Плавка алюминия в домашних условиях — это не такой уж трудный процесс, которым он может показаться поначалу. Кусочки металла нагреваются до нужной температуры плавки алюминия в специальной емкости.

Некоторое время полученный расплав необходимо выдерживать в разогретом состоянии и периодически удалять с его поверхности образующийся шлак. После этого чистый жидкий металл наливается в специальную форму, в которой он некоторое время будет остывать.

Время, которое уйдет на плавку, зависит от самой печи, а точнее от той температуры, которую она может обеспечить. Если же вместо печи используется газовая горелка, то она должна нагревать металл сверху.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 676
Источник: https://tokar.guru/metally/alyuminiy/kakaya-temperatura-plavleniya-alyuminiya-po-celsiyu.html

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Кусочки алюминия

По распространённости в земной коре Земли занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре, по данным различных исследователей, оценивается от 7,45 до 8,14%.
Современный метод получения, процесс Холла—Эру был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых анодных электродов. Такой метод получения требует очень больших затрат электроэнергии, и поэтому получил промышленное применение только в XX веке.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 731
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/

Температура плавления алюминия

Плавление — процесс перерабатывания металлов обычно в специальных печах для получения сплава нужного качества в жидком состоянии . Как уже говорилось выше, алюминий относится к среднеплавким металлам и плавится при нагреве до 660ºС. При изготовлении изделий из металла температура плавления влияет на выбор плавильной печи или агрегата и, соответственно, используемых для отливки огнеупорных форм.

Указанная температура относится к процессу расплавки чистого алюминия. Так как в чистом виде он применяется реже, а введение в его состав примесей меняет температуру плавления. Сплавы алюминия изготавливаются для того, чтобы изменить какие-либо его свойства, увеличить прочность, например, или жароустойчивость. В качестве добавок применяют:

  • цинк
  • медь
  • магний
  • кремний
  • марганец.

Добавление примесей влечет за собой снижение электропроводности, ухудшение или улучшение коррозионных свойств, повышение относительной плотности.

Обычно добавление других элементов в металл приводит к тому, что температура плавления сплава понижается, но не всегда. К примеру, добавление меди в объеме 5,7% приводит к понижению температуры плавления до 548ºС. Полученный сплав называют дюралюминием, его подвергают дальнейшей термической закалке. А алюминиево-магниевые составы плавятся при температуре 700 — 750ºС.

Во время процесса плавления необходим строгий контроль температуры расплава, а также присутствия газов в составе, которые выявляют через технологические пробы или способом вакуумной экстракции. На заключительной стадии производства сплавов алюминия проводят их модифицирование.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1589
Источник: https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/alyuminiy/udelnyy-ves-teploprovodnost-i-temperatura-plavleniya-alyuminiya.html

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Аллюминий, агрегированный с коркой байерита на поверхности. Узбекистан, Навойская область, Учкудук

Вследствие высокой химической активности он не встречается в чистом виде, а лишь в составе различных соединений. Так, например, известно множество руд, минералов, горных пород, в состав которых входит алюминий. Однако добывается он только из бокситов, содержание которых в природе не слишком велико. Самые распространенные вещества, содержащие рассматриваемый металл: полевые шпаты; бокситы; граниты; кремнезем; алюмосиликаты; базальты и прочие. В небольшом количестве алюминий обязательно входит в состав клеток живых организмов. Некоторые виды плаунов и морских обитателей способны накапливать этот элемент внутри своего организма в течение жизни.

Блок: 5/10 | Кол-во символов: 764
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/

Основные характеристики алюминия

Алюминий — серебристый металл с удельным весом 2,7*103кг/м3 и плотностью 2,7 г/см3. Легкий и пластичный, хорош, как проводник электроэнергии, благодаря тому, что теплопроводность алюминия довольно высока — 180 ккал/м*час*град (указан коэффициент теплопроводности). Теплопроводность алюминия превышает аналогичный показатель чугуна в пять раз и железа в три раза.

Благодаря своему составу, этот металл можно легко раскатать в тонкий лист или вытянуть в проволоку. При соприкосновении с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка (оксид алюминия), которая является защитой от окисления и обеспечивает его высокие антикоррозионные свойства. Тонкий алюминий, например, фольга или порошок этого металла мгновенно сгорают, если их нагреть до высоких температур и становятся оксидом алюминия.

Металл не особенно устойчив к агрессивным кислотам. К примеру, его можно растворить в серной или соляной кислотах даже, если они разбавленны, особенно, если их нагреть. Однако он не растворяется ни в разбавленной ни в концентрированной и при этом холодной азотной кислоте, благодаря оксидной пленке. Определенное воздействие на металл имеют водные растворы щелочей — оксидный слой растворяется и образуются соли, содержащие этот металл в составе аниона — алюминаты.

Известно, что алюминий является самым часто встречающимся металлом в природе, но впервые в чистом виде его смог получить ученый-физик из Дании Х. Эрстед еще в 1925 году XIX века. Этот металл занимает третье место по распространенности в природе среди элементов и является лидером среди металлов. 8,8% алюминия содержит земная кора. Его выявили в составе слюд, полевых шпатов, глин и минералов.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1687
Источник: https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/alyuminiy/udelnyy-ves-teploprovodnost-i-temperatura-plavleniya-alyuminiya.html

ПРИМЕНЕНИЕ

Украшение из алюминия

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость. Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем.
Когда алюминий был очень дорог, из него делали разнообразные ювелирные изделия. Так, Наполеон III заказал алюминиевые пуговицы, а Менделееву в 1889 г. были подарены весы с чашами из золота и алюминия. Мода на ювелирные изделия из алюминия сразу прошла, когда появились новые технологии его получения, во много раз снизившие себестоимость. Сейчас алюминий иногда используют в производстве бижутерии.

Алюминий (англ. Aluminium) — Al

Молекулярный вес26.98 г/моль
Происхождение названияот латинского alumen
IMA статусутверждён в 1978

Блок: 6/10 | Кол-во символов: 1162
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/

КЛАССИФИКАЦИЯ

Hey’s CIM Ref1.21

Strunz (8-ое издание)1/A.03-05
Nickel-Strunz (10-ое издание)1.AA.05
Dana (7-ое издание)1.1.22.1
Dana (8-ое издание)1.1.1.5

Блок: 7/10 | Кол-во символов: 161
Источник: http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/

Кол-во блоков: 13 | Общее кол-во символов: 15526
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
  1. http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/tsvetnyie/alyuminiy/osobennosti-svoystv-i-harakteristik.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 1043 (7%)
  2. https://stanok.guru/cvetnye-metally-i-splavy/alyuminiy/udelnyy-ves-teploprovodnost-i-temperatura-plavleniya-alyuminiya.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 5955 (38%)
  3. https://tokar.guru/metally/alyuminiy/kakaya-temperatura-plavleniya-alyuminiya-po-celsiyu.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 5217 (34%)
  4. http://mineralpro.ru/minerals/aluminium/: использовано 5 блоков из 10, кол-во символов 3311 (21%)

Metal Melting Points – руководство по плавлению металлов

по выводам CGM 3 октября 2012 г.

Для тех, кто интересуется плавкой металлов — ну, теперь вы знаете. Разные температуры плавления для разных драгоценных металлов.
О чем следует помнить при пайке, плавке, ковке горячего металла.
Мы не составляли это. Спасибо кому-то из сети ювелирных художников, кто это сделал.
Это ценная информация и заслуживает упоминания.
Посмотрите на разницу между алюминием и железом.Что-то думать о. Хотя у вас может даже не быть возможности поработать ни с тем, ни с другим, конечно, приятно иметь приблизительное представление о том, с чем вы имеете дело.
Мы действительно удивлены тем, что латунь, стерлинговое серебро и золото на самом деле выше, чем мы могли бы подумать, глядя на цифры.

«Обратите внимание, что точки плавления варьируются от ресурса к ресурсу — эта диаграмма была составлена ​​с использованием многочисленных источников и перекрестных подтверждений».

Температура плавления металлов

Металл Температура плавления по Цельсию Температура плавления по Фаренгейту
Алюминий 659 1218
Латунь (85 Cu 15 Zn) 900-940 1652-1724
Бронза (90 Cu 10 Sn) 850-1000 1562-832
Чугун 1260 2300
Медь 1083 1981
Золото (24k) 1063 1946
Железо 1530 2786
Свинец 327 621
Никель 1452 2646
Палладий 1555 2831
Платина 1770 3220
Красная латунь 990 – 1025 1810 – 1880
Серебро (чистое) 961 1762
Серебро (стерлинг) 893 1640
Нержавеющая сталь 1363 2550
Сталь-высокоуглеродистая 1353 2500
Средний углерод 1427 2600
Низкоуглеродистый 1464 2700
Олово 232 450
Титан 1795 3263
Желтая латунь 905 – 932 1660 – 1710
Цинк 419 786

Эта информация взята из: The Jewelry Artists Network [посмотрите и скажите им спасибо]
также у них есть версия в формате PDF, так что вы можете скачать эту таблицу!

http://www.jewelryartistsnetwork.com/index/metals-melting-temperatures/

 

Сеть художников-ювелиров – что это?

«Сеть — это интернет-сообщество художников, которые хотят делиться, учиться и расти.
Мы говорим о технике, дизайне, бизнесе и многом другом.
Здесь есть информационные статьи, учебные пособия, интервью с художниками, вдохновляющая галерея, видео, а также случайные испытания и розыгрыши.

Цель — информировать, вдохновлять и поощрять рост».

Низкотемпературные сплавы галлия

В последние годы интерес к жидким металлам как теплоносителям для электростанций очень велик.Возможность создания атомных электростанций усилила этот интерес и послужила толчком к многочисленным исследованиям легкоплавких металлов и сплавов для этих целей. Основные причины рассмотрения жидких металлов в качестве теплоносителей заключаются в их высокой теплопроводности и, как следствие, высоких коэффициентах теплопередачи, стабильности при высоких температурах и возможном широком диапазоне температур.

Элемент галлий обладает некоторыми свойствами, необходимыми для теплоносителя.Это уникальный материал, имеющий низкую температуру плавления и высокую температуру кипения. Чистый галлий плавится при 29,78°С, и подходящим сплавлением можно получить металл, плавящийся при температуре ниже комнатной. Температура кипения составляет около 2000°С. Так как это жидкий металл, характеристики теплопередачи будут хорошими. Галлий сейчас недоступен, отчасти из-за отсутствия применения этого металла. Тем не менее, это не редкий элемент, и существует достаточный запас галлия, чтобы можно было рассматривать его для этого использования.

Экспериментальные результаты

В первом приближении разработка легкоплавких сплавов галлия основывалась на легирующих элементах, пригодных для использования в атомной электростанции, что также понизило температуру плавления галлия. Информация из литературы указывает на то, что олово, алюминий и цинк являются единственными подходящими элементами, вызывающими понижение температуры плавления галлия. Индий и серебро также снижают температуру плавления галлия, но не представляют большого интереса для использования в атомных электростанциях.Из элементов, которые, как сообщается, не снижают температуру плавления галлия, есть некоторая неоднозначность в отношении поведения меди. Вейбке получил температуру остановки солидуса 29°С для сплавов Cu-Ga с содержанием галлия от 60 до 90%, что на 0,8°С ниже общепринятой температуры плавления. Это может быть влияние эвтектики, близкой к галлиевой, или, что более вероятно, результат примесей, или ошибка эксперимента.

Во всех случаях температура солидуса была температурой плавления галлия. Поскольку эти элементы (As, Ca, Ce, Mg, Sb, Si, Tl) не снижали температуру плавления галлия, в дальнейшем они не рассматривались как компоненты сплава эвтектического типа.

Предварительные рассуждения об этой системе для легкоплавких сплавов были обнадеживающими. Все три бинарные системы относятся к простому эвтектическому типу. Состав и температуры плавления эвтектик: Sn-9% Zn (199°C), Ga-8% Sn (20°C), Ga-5% Zn (25°C). Поэтому вероятность тройной эвтектики была высокой. По причинам, которые будут обсуждаться позже, алюминий нельзя было использовать в качестве легирующего компонента, оставляя систему Ga-Sn-Zn единственной интересной для легкоплавкого галлия-

.

богатые сплавы из трех и более компонентов.Следовательно, значительные усилия были затрачены на разработку поверхности ликвидуса.

Сплавы, содержащие алюминий Алюминий

, добавляемый в сплавы Ga-Sn-Zn, поначалу казался выгодным. Установлено, что инвариантная точка богатых галлием сплавов Ga-Sn-Zn-Al на первом прогоне составляет 15,5°C. Однако при повторном обжиге тех же сплавов получена инвариантная точка 17°С, идентичная точке эвтектики Ga-Sn-Zn.

Было обнаружено, что сплавы Ga-Sn-Zn-Al очень быстро окисляются на воздухе при комнатной температуре.Выдерживая их при 50°C в течение 3-4 часов, они имели тенденцию превращаться в порошок. Чтобы увидеть, какой из элементов способствует окислению, сплавы, перечисленные ниже, выдерживали на воздухе при 100°C в течение 24 часов, и были сделаны следующие наблюдения:

Разбавление эвтектики Ga-Sn-Zn

Когда такой дорогой материал, как галлий, предназначен для целей теплопередачи, имеет смысл максимально разбавить его, сохранив при этом его низкоплавкие характеристики.С этой точки зрения были изучены способы разбавления эвтектики Ga-Sn-Zn таким образом, чтобы поддерживать ее температуру солидуса 17°С и минимизировать повышение температуры ликвидуса.

Еще одним свидетельством избирательного замерзания двух компонентов эвтектики является появление этих сплавов при комнатной температуре. Компонент Pb-Sn-Bi затвердевает в единый твердый комок, расположенный на дне жидко-галлиевого компонента сплава. Это плохая характеристика для жидких металлов, которые, возможно, придется прокачивать через зоны с переменной температурой.

Какова температура плавления алюминиевого сплава в процессе пайки? – Первый законкомик

Какова температура плавления алюминиевого сплава в процессе пайки?

Успешно проведена пайка алюминиевого сплава 6061 с присадочным металлом Al–10Si–15Cu–4Ni (все в мас. %) с температурой плавления от 519,3 до 540,2 °С при 570 °С.

Можно ли паять алюминиевый сплав?

Вы действительно можете использовать алюминиевый припой для ремонта трещин, отверстий, утечек, заклепок, сломанных ушей, резьбы или изготовления алюминия, литого алюминия и чугуна быстро, легко и прочнее, чем новый.Это совсем не сложно. Многие алюминиевые сплавы можно паять.

Какова температура плавления припоя?

450°C
При пайке используются присадочные материалы с температурой плавления 450°C или выше; а при пайке используются припои (мягкие присадочные материалы), температура плавления которых ниже 450°C.

Какова минимальная температура плавления припоя?

Присадочный металл не должен становиться полностью жидким (т. е. иметь «ликвидус») до тех пор, пока температура пайки не достигнет не менее 450°C (840°F).

Как пайка предотвращает окисление?

Во время пайки по мере нагревания металлов они становятся более реактивными с кислородом и другими окисляющими элементами. Чтобы предотвратить окисление из-за газов и твердых частиц в атмосфере, пайку можно проводить в вакууме или в атмосфере, состоящей исключительно из нереакционноспособных элементов, таких как газообразный водород или аргон.

Насколько прочна пайка алюминия?

Алюминиевый сплав Super Alloy 5 для сварки и пайки

🌡 Температура плавления 600°F / 317°C
⇄︎ Сила сцепления 30000 фунтов на квадратный дюйм, 206.84 МПа
🔧︎ Доступные размеры (дюймы) 3/32 дюйма, 1/16 дюйма
🔧︎ Доступные размеры (мм) 2,38 мм, 1,58 мм

Какая температура требуется для пайки?

Большинство процессов пайки проходят при температуре от 800°F до 2000°F. Для максимально прочного паяного соединения металлы, которые соединяются вместе, должны иметь одинаковую температуру.

Какой тип пламени идеально подходит для пайки?

Для большинства работ по пайке с использованием кислородно-ацетиленовых газов следует использовать науглероживающее или нейтральное пламя.Нейтральное пламя имеет хорошо выраженный внутренний конус. См. схему. Избегайте окислительного пламени. Избыток ацетилена удаляет поверхностные оксиды с меди.

Какова минимальная температура пайки?

Диапазон плавления припоя определяется минимальной температурой, при которой сплав начинает плавиться («солидус»), и температурой, при которой сплав становится 100% жидким («ликвидус»). Для большинства целей фактическая температура пайки составляет от 50°F до 200°F (от 30°C до 110°C) выше ликвидуса.

Какова температура плавления алюминия?

1221°F (660,3°C)
Алюминий/точка плавления

Почему некоторые металлы травятся перед пайкой?

Окисление приводит к потускнению металла. Однако для сплава хрома, такого как нержавеющая сталь, наличие поверхностного окисления требует повторения процесса пайки или травления сборки в растворе кислоты для удаления окисления.

Как эффективно снизить потери при горении при плавке алюминия

Как эффективно снизить потери при горении при плавке алюминия

Как эффективно снизить потери при горении при плавке алюминия

Алюминий — элемент группы III A периодической таблицы.Это менее активный металл, чем K, Ca, Na и Mg.

Может взаимодействовать с кислородом, азотом, водяным паром, углекислым газом и т. д. в воздухе в условиях высокой температуры.

Плавка и литье алюминия относится к процессам легирования, смешивания, перемешивания, выдерживания, очистки, снятия сливок и другим процессам жидкого алюминия с получением готовых изделий или полуфабрикатов из алюминиевых слитков, заготовок или других форм.

Алюминий и алюминиевые сплавы подвержены различным потерям из-за окисления, рафинирования, обезжиривания и других причин в процессе плавки и литья.

Потери алюминия при плавлении – это общий термин, обозначающий безвозвратные потери металла и металла, содержащегося в алюминиевом шлаке, вызванные окислением, улетучиванием и взаимодействием со стенками печи и рафинирующими агентами в процессе плавки алюминия и алюминиевых сплавов.

Общая формула расчета потерь при плавлении:

(количество первичного алюминия-количество готового продукта) ÷ количество первичного алюминия × 100%.

Чем выше потери при плавке, тем меньше количество готового продукта.

Для переработчика алюминия с годовой производительностью 100 000 тонн, если потери при плавке и литье уменьшатся на 0,1%, без дополнительных инвестиций можно произвести 100 тонн алюминиевых изделий (то есть уменьшить потери при горении 100 тонн алюминиевых изделий) , что принесет значительные социальные и экономические выгоды, поэтому очень важно, как эффективно снизить потери при литье.

Печь отражательная предназначена для выплавки алюминиевого сплава.

Из-за различной загрузки количество шлака составляет от 2% до 5% от количества загрузки, а содержание алюминия в шлаке составляет около 40-60% от количества шлака.

Таким образом, правильная обработка алюминиевого шлака и извлечение алюминия из шлака для снижения потерь при плавлении имеют большое значение. Машина для переработки алюминиевого шлака является обязательным условием для заводов по переработке алюминиевого лома.

Анализ причин потери плавки и литья

Основные внешние формы потерь при плавке можно разделить на две части: одна в виде чистого алюминиевого шлака, а другая в виде сыпучего алюминия и некачественного алюминия и алюминиевого шлака.

Статистические данные в цехе плавки и литья в некоторых компаниях алюминиевой промышленности, в том числе на неперерабатываемый чистый алюминиевый шлак приходится около 90% потерь при плавке и литье (потери при окислении при горении и образование шлака), на другие факторы приходится около 10%, дальнейший статистический анализ данных для других факторов составляет 10%, это в основном вызвано потерями при сжигании в печи переплавки крупного и низкокачественного алюминия и содержанием алюминия в алюминиевом шлаке.

Таким образом, основной причиной внутренних потерь при плавлении является окисление, потери при сжигании, вторичные потери при сжигании низкокачественного алюминия, содержание алюминия в алюминиевом шлаке.

Принцип потерь при горении при окислении алюминия можно дополнительно понять с помощью следующего химического уравнения:

   4Al+3O2=2Al2O3

Термодинамическое исследование окисления металлов показывает, что: тенденция окисления металла, порядок окисления каждого элемента сплава и степень окисления определяются сродством металла и кислорода и связаны с составом, температурой и давление сплава.

Чем больше сродство металла к кислороду, тем больше склонность его степени к окислению и тем выше степень окисления; чем выше температура, тем больше сродство металла к кислороду, тем больше склонность его степени к окислению и тем выше степень окисления;

Чем ниже давление разложения оксида, тем больше сродство металла с кислородом, тем больше склонность его степени окисления, тем выше степень окисления.

В диапазоне температур плавления алюминий имеет сильное сродство с кислородом и легко окисляется.

После окисления на поверхности образуется пленка Al₂O₃. Когда она выше 500 ℃, она становится метастабильным r-Al₂O₃.

Эта метастабильная оксидная пленка стабильна. При превращении оксидной пленки объем уменьшается, происходит дальнейшее окисление и растрескивание.

По мере увеличения температуры и времени расплавленного алюминия оксидная пленка растет быстрее, а количество и толщина оксида также значительно увеличиваются

Факторы, влияющие на потери при плавлении:

1.Температура жидкого алюминия;

2. Прочность контакта жидкого алюминия с кислородом;

3. Содержание алюминия в алюминиевом шлаке;

4. Жидкий алюминий, получаемый скиммингом;

5. Процент алюминиевых отходов материалов;

6. Потери при плавке по другим причинам

Вот 8 эффективных способов снижения потерь при плавке

1.контроль температуры жидкого алюминия

Температура плавления алюминия 660℃.Вообще говоря, температура плавления первичного алюминия поддерживается на уровне около 730 ℃ или даже ниже.

Текучесть алюминиевого сплава относительно ниже, чем у первичного алюминия, около 710 ℃-730 ℃.

Для устройств, которые непосредственно используют жидкий алюминий в электролизере, когда высокотемпературный жидкий алюминий поступает в смесительную печь, следует вовремя добавлять холодный материал, то есть можно добавлять низший алюминий, алюминиевый шлак и т. д. в смесительно-выдерживающую печь, а часть промежуточного сплава (технический кремний) добавляют в печь заранее для формирования расплавленного под давлением состояния, что не только увеличивает фактический выход, но и снижает температуру.

В то же время поверхность добавленного холодного материала должна быть чистой и свободной от масла и пыли, в противном случае он может гореть и выделять тепло и способствовать горению.

Короче говоря, эффективное снижение температуры расплавленного алюминия до соответствующей температуры плавления может уменьшить большое влияние температуры на потери при плавлении.

2. Уменьшите силу контакта между жидким алюминием и воздухом.

Чем выше прочность контакта между жидким алюминием и кислородом, тем серьезнее потери при окислении при сжигании и тем больше потери при плавлении.

2.1. Сокращение времени контакта между жидким алюминием и кислородом

В условиях обеспечения производственной потребности максимально быстро превратить жидкий алюминий в печи в готовую продукцию.

Лучше всего производить в дежурном режиме и производить в дежурном режиме, и не допускать, чтобы жидкий алюминий оставался в печи слишком долго;

Разумно Установить плавильное и литейное оборудование, чтобы максимально сократить длину желоба и сократить время пребывания жидкого алюминия в воздухе.

В то же время в верхней части желоба можно разместить изоляционную плиту из алюмосиликата, которая может не только сохранять тепло, но и снижать содержание кислорода в желобе.

Короче говоря, необходимо предотвратить длительное хранение расплавленного алюминия в печи по разным причинам, чтобы сократить время контакта между расплавленным алюминием и кислородом и уменьшить потери при плавлении.

2.2. Контроль метода смешивания жидкого алюминия

Будь то ручное смешивание или механическое смешивание, оно осуществляется при открытой дверце печи, что не только вызывает большие колебания уровня жидкости, увеличивает площадь контакта с кислородом, но и увеличивает содержание кислорода в печи.

Ускоряет вышеупомянутую химическую реакцию и увеличивает потери при горении.

Электромагнитное перемешивание может осуществляться в закрытом состоянии, а колебания уровня жидкости малы, что эффективно устраняет соответствующие недостатки.

В то же время он также может уменьшить влажность воздуха, поступающего в печь, и уменьшить вероятность поглощения водорода жидким алюминием.

2.3 Контроль высоты пузырьков при рафинировании жидкого алюминия

Общий метод рафинирования заключается в том, чтобы вручную всыпать рафинирующий агент в печь, а затем выполнить перемешивание и рафинирование, но для производства некоторых сплавов требуется рафинирование с подачей азота (время рафинирования больше, примерно до 30 минут). неизбежно будет определенная высота продувки, горизонтальная в сторону, вертикальная к голове, приводящая к огромным колебаниям жидкого алюминия, поэтому лучше всего отрегулировать давление азота, чтобы контролировать высоту продувки на 10-15 мм.

3. Правильный выбор и использование рафинирующего агента для полного отделения алюминия от шлака

В процессе выплавки алюминия и алюминиевых сплавов, помимо собственных включений, алюминий может легко образовывать с кислородом глинозем или субглинозем, в результате чего на поверхности алюминиевой жидкости образуется слой накипи, обладающий определенной степенью смачиваемость расплавом алюминия.

В смеси имеется значительное количество расплава, поэтому необходим рафинирующий агент, чтобы изменить смачиваемость обоих, увеличить поверхностное натяжение на границе между шлаком и алюминием и разделить шлак и алюминий.

Флюс для алюминия и алюминиевых сплавов обычно состоит из хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов, а его основными компонентами являются KCl, NaCl и NaF. CaF2, Na3A1F6, Na2SiF6 и т.д., но состав совсем другой, и эффект тоже разный.

В дополнение к использованию флюса, произведенного флюсовым заводом, лучше всего отрегулировать соотношение состава флюса в соответствии с составом выплавляемого алюминиевого сплава.

В то же время строго контролируйте условия процесса рафинирования, такие как количество флюса, время контакта между флюсом и расплавом, площадь контакта, условия перемешивания, температура и т. д.

Использование рафинирующих агентов может эффективно снизить содержание алюминия в шлаке и уменьшить потери при плавке.

4. Эффективная обработка алюминиевого шлака, образующегося в процессе плавки

Алюминиевый шлак является неотъемлемой частью процесса плавки и литья.

Несмотря на принятые соответствующие меры, определенная доля металлического алюминия будет вывозиться, и его необходимо эффективно обрабатывать, а не продавать напрямую другим подразделениям.

Самым простым и экономичным методом может быть многократное измельчение алюминиевого шлака в шаровой мельнице, а затем просеивание для эффективного извлечения алюминия из шлака.

Машина для обработки алюминиевого шлака

5. Уменьшите наклон шлакообразования в печи и полностью вытащите алюминиевый шлак из печи

Наклон шлака печи напрямую влияет на количество алюминиевого шлака.

Если уклон слишком велик, большая часть шлака не будет вытягиваться, что приведет к образованию большого количества алюминиевого шлака и алюминиевых отложений, а шлак и алюминиевые осадки не смогут быть извлечены вовремя при очистке печи.

С целью обеспечения производительности печи максимально уменьшить уклон шлакового откоса.

6. Строго контролировать качество скимминга для предотвращения выноса жидкого алюминия

Существующая операция по шлакованию в основном использует большие грабли для вытягивания алюминиевого шлака из дверцы печи.

Во время этой операции, кроме того, что персонал требует осторожности, не вынимайте расплавленный алюминий настолько, насколько это возможно.

В то же время дизайн больших граблей также должен быть изысканным.

На поверхности гребенки делаются несколько рядов небольших круглых отверстий, чтобы жидкий алюминий, содержащийся в алюминиевом шлаке, мог стекать в печь, иначе лишний жидкий алюминий будет выведен и снова возвращен в печь, что вызвать потерю горения.

7. Сократить количество бракованного алюминия и алюминия в массе

В процессе производства строго соблюдайте технологические требования, чтобы обеспечить производство одной печи и ее квалификацию.

В частности, при производстве обычного алюминия максимально избегают производства некачественного алюминия, такого как облое, заусенцы, рябь и несоответствие веса.

Перед окончанием производства втолкните жидкий алюминий из желоба в форму как можно больше, чтобы сформировать качественный продукт, чтобы уменьшить количество сыпучего алюминия.

8. Эффективно обрабатывать дефектный алюминий, который был произведен

Для низкокачественного алюминия, сыпучего алюминия, алюминиевой окалины, алюминиевой дроби и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.