Температура плавления алюминий: Температура плавления алюминия – aluminium-guide.com

Температура плавления пищевого алюминия. Температура плавления алюминия. Особенности плавления и сварки алюминия

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.

Дайте ему огонь примерно на полчаса, затем дайте ему высохнуть на ночь. Мы помещаем тигель во время первого пожара, чтобы помочь сжечь краску. Это очень опасная часть, поэтому у вас есть вода рядом с ней и носите толстые кожаные или сварочные перчатки, а также защитные очки и убедитесь, что область хорошо вентилируется.

Вы захотите запустить его и положить в свой тигель. Начните с небольших кусков алюминия. Вы можете использовать банки, но у них, как правило, много шлака. У вас, вероятно, будет серьезный старт, так что идите медленно. После того, как вы получите хорошее количество алюминия, он сможет поддерживать температуру плавления, и вы можете расплавить большие куски за считанные секунды.

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.

После того, как вы либо заполните свой тигель, либо закончите из алюминия, вам нужно соскоблить шлак. Шлак будет плавать сверху и будет выглядеть немного иначе, чем металл под ним. Мы использовали металлический кусок металла для удаления шлака. Мы использовали тот же лом, чтобы сделать крюк, чтобы поднять тигель и еще одну деталь, чтобы поместиться в отверстия на дне тигля, чтобы вы могли легко налить его. Для этого вы можете использовать небольшую отвертку.

Удостоверьтесь, что у вас есть что-то, чтобы влить алюминий. Вы могли просто использовать впечатление на влажном песке или что-то в этом роде. Но не надейтесь снова использовать их для кексов. Налейте мягко в форму по вашему выбору. Вода может сильно кипеть после небольшой задержки.

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.

Расчет температуры жидкости для сплавов алюминия и магния Применение метода эквивалентности

Это зрелище, но опасно. Достижения в области материаловедения и техники. Академический редактор: Марта Герреро. Цель этой статьи – разработать математическое уравнение, которое позволит точно предсказать температуру ликвидуса различных алюминиевых и магниевых литых сплавов на основе их известного химического состава. Точное знание температуры ликвидуса позволяет исследователю прогнозировать различные физические параметры, относящиеся к данному сплаву. Кремний в качестве эталонного элемента был выбран для алюминиевых сплавов и алюминия для магниевых сплавов.

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.

Сумма эквивалентных концентраций для других элементов при добавлении к влиянию фактического эталонного элемента используется для расчета температуры ликвидуса сплава. Расчетные температуры ликвидуса для широких диапазонов химического состава сплава показывают хорошую корреляцию с соответствующими измеренными температурами ликвидуса.

Чтобы предсказать различные физические параметры затвердевающих алюминиевых и магниевых сплавов, температура ликвидуса этих сплавов должна быть известна с максимально возможной степенью точности. Более того, некоторые из этих уравнений недостаточно проверены экспериментальными данными. Как показано на рисунке, это фазовая диаграмма двоичного эвтектического типа с ограниченной растворимостью алюминия и кремния. Максимальная растворимость алюминия в кремнии при эвтектической температуре остается сомнительной, и, согласно некоторым литературным данным, она составляет приблизительно 015 мас.%.

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.

Концентрация кремния, соответствующая эвтектической реакции, до сих пор не определена или не определена среди исследователей, несмотря на то, что эта диаграмма часто исследовалась. В имеющейся литературе были найдены следующие значения для эвтектической концентрации кремния: 9 мас.%, 2 мас.%, 3 мас.% И 6 мас.%. В этой работе значение 3 мас.%. Литые алюминиево-кремниевые сплавы широко используются во многих автомобильных компонентах. Эти сплавы характеризуются низкой плотностью, малым весом, относительной низкой температурой плавления, незначительной растворимостью в газе, отличной отливностью, хорошей коррозионной стойкостью, электрической и теплопроводностью и хорошей обрабатываемостью.

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.

Использование магниевых сплавов стало значительным из-за одной трети меньшей плотности магния по сравнению с алюминием, улучшенной демпфирующей способностью, повышенной стойкостью к коррозии и лучшими механическими свойствами. В легких магниевых сплавах алюминий составляет основной легирующий элемент, главным образом из-за его низкой цены, доступности, низкой плотности и выгодного воздействия на коррозию и прочностных свойств.

Максимальная растворимость алюминия в магнии при эвтектической температуре составляет 8 ат.%. Моделирование и контроль процессов литья оставались предметом активного интереса в течение нескольких десятилетий, а также наличие многочисленных программных пакетов на рынке – хорошее представление о заинтересованности, которую бросают отрасли промышленности и исследователи в этой области. Большинство данных, используемых в перечисленных выше пакетах программного обеспечения, основаны на бинарных или многокомпонентных фазовых диаграммах, но, к сожалению, кроме бинарных диаграмм, многие из трехфазных или более высоких фазовых диаграмм по-прежнему недостаточно точны для этой цели.

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.

Имея в виду, что большинство бинарных систем из алюминия и магния очень хорошо зарекомендовали себя, передача многокомпонентной системы в известную «квазибинальную» систему имеет большой промышленный и исследовательский потенциал. Этот тип системы можно было бы использовать для расчета нескольких параметров термофизического процесса и процесса затвердевания многокомпонентных алюминиевых сплавов в условиях литья или расплава. Для расчета различных теплофизических и металлургических параметров затвердевающих алюминиево-литейных сплавов характерные температуры затвердевания сплавов должны быть известны с максимально возможной степенью точности.

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.

Разработка алгоритма эквивалентности

Целью настоящей работы является разработка общего метода расчета характерных температур ликвидуса многокомпонентных алюминиево-кремниевых и магниево-алюминиевых сплавов на основе их известного химического состава. Позволяя этим параметрам взаимодействия между, по меньшей мере, тремя элементами из расплавов алюминия и магния, можно приблизить рассчитанные значения к измеренным.

Основное преимущество метода эквивалентности было признано в его простоте и прямом применении. Однако эти коэффициенты получены из линий ликвидуса в соответствующих двоичных системах, и их надежность тесно связана с точностью, с которой кривые ликвидуса экспериментально определены и численно установлены. Поэтому некоторые неточности также наблюдаются при применении этого метода.

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.

Для всех рассмотренных бинарных фазовых диаграмм линии ликвидуса были математически описаны до их соответствующих эвтектических концентраций. Таблицы и показать только те сплавы, которые содержатся в доступной литературе с измеренными температурами ликвидуса. Кроме того, более высокие скорости охлаждения применяются в экспериментальных данных, представленных в таблицах, и являются потенциальным источником неточности, которые нельзя игнорировать. Другое преимущество нового метода эквивалентности можно признать в его общем приложении для расчета температуры ликвидуса других сплавов.

Алюминий – легкий металл белого цвета с серебристым оттенком, мягкий (можно согнуть руками), хорошо обрабатывается, в то же время достаточно прочный. Является отличным проводником тепла и электричества. В чистом виде алюминий почти не используется, применение его практикуется в виде сплавов с медью, углеродом, оловом, титаном, марганцем и цинком. По электро- и теплопроводности алюминий уступает только серебру и меди. В то же время примеси ванадия, хрома и марганца снижают эти показатели.

Потенциально аналогичный подход можно было бы использовать для разработки алгоритма расчета температуры солидуса других легких сплавов. В этой статье был разработан новый метод эквивалентности, который способен прогнозировать температуры ликвидуса многокомпонентных алюминиевых и магниевых сплавов на основе известных бинарных диаграмм алюминия и магния. Статистический анализ результатов, полученных для широкого спектра химического состава сплавов, показывает очень хорошую корреляцию между рассчитанными и экспериментально определенными данными.

Алюминий активно реагирует с кислотами и щелочами, образуя хлориды, сульфаты, алюминаты и прочие соединения. На воздухе металл моментально покрывается оксидной пленкой, которая защищает его от последующего окисления. Температура плавления алюминия находится в пределах 660,1 градусов, металл в расплавленном виде обладает хорошей жидкотекучестью. Для этого металла характерны высокая пластичность, морозостойкость, коррозионная стойкость при взаимодействии с дистиллированной и пресной водой.

Недавно разработанный метод может быть применен для расчета других характерных температур затвердевания цветных и черных многокомпонентных сплавов. Характеристики низкочастотной индукционной печи без сердечника для плавки алюминия. Степень окисления состава алюминия небольшая, потери на горение незначительны. Алюминий является своего рода активным металлом. Когда он нагревается для литья, температура достигает около 700 градусов по Цельсию. Под действием электромагнитного перемешивания алюминиевая жидкость будет вздыматься.

Степень потери горения алюминиевой жидкости, которая является степенью окисления, связана со степенью вспенивания жидкого алюминия. Чем более жесткая алюминиевая жидкость вздымается, она приведет к увеличению площади контакта с воздухом, а затем более серьезному окислению. Напротив, потери меньше. Чтобы четко прояснить проблему, Формула 1 и диаграмма 1 выглядят следующим образом.

Специалисты отмечают, что коррозионная стойкость зависит от чистоты алюминия – чем выше она, тем больше стойкость. Причиной коррозии могут стать поверхностные нарушения окисной пленки. Доказано, что температура плавления алюминия повышается по мере роста его чистоты. Обладая прекрасными литейными качествами, металл при кристаллизации дает большую усадку, этот показатель важен при изготовлении ответственного литья из этого металла.

Как формула, при условии постоянной мощности, более высокая частота с меньшей высотой алюминиевой струи алюминия, вздутие жидкого металла будет слабее. Напротив, он сильнее. Чтобы уменьшить потерю жидкого алюминия, увеличение частоты является хорошим способом. Среднечастотная индукционная печь имеет более высокую частоту, чем линейная печь, поэтому использование печи с промежуточной частотой может уменьшить потерю алюминиевых компонентов, снизить степень окисления алюминиевых компонентов. Однако слишком высокая частота повысит сложность производства печи.

Температура плавления алюминия может колебаться в зависимости от применяемого в качестве примеси материала. Лидерами производства алюминия в настоящее время в мире являются Россия, США, Канада, Австралия. Диапазон использования алюминия достаточно большой, наши предки алюминий в виде соединений (квасцы) применяли как вяжущее средство в медицине, для дубления кож, для продления срока хранения красок.

Более того, срок службы футеровки печи будет значительно уменьшен. Поэтому для достижения наилучших результатов следует выбрать подходящую частоту. Диаграмма 1 Индукционная алюминиевая плавильная печь. Индукционная печь с низкой частотой без сердечника для расплавления алюминия основана на принципе электромагнитного индукционного нагрева, эффективность нагрева может достигать 59, и это может улучшить скорость плавления за счет улучшения мощности.

Печь типа сопротивления с излучающим теплом для передачи тепла, в соответствии с результатами предыдущего проекта, общий КПД составляет всего 15 ~. Серия включает в себя покрытие операций плавления, практические аспекты повышения эффективности процесса, понимание потери расплава и образования шлаков, практическое обучение операторов и фундаментальные методы управления с уделением особого внимания процессам и оборудованию, чтобы помочь оптимизировать производство литейного производства и снизить стоимость процесса.

Достаточно низкая температура плавления алюминия позволяла расплавлять его в примитивных условиях.

В природе встречается (корунд), он применяется как абразивный материал, а разновидности его – сапфир и рубин – относятся к категории драгоценных камней. Так как в чистом виде алюминий малопригоден для технического применения, чаще всего его применяют как сырье для изготовления различных сплавов. Спектр алюминиевых сплавов довольно обширный, он постоянно пополняется (с применением разных технологий).

В настоящее время из таких сплавов изготавливают пищевые баллоны, бидоны, кухонную посуду и различные предметы домашнего быта. Важными потребителями являются автомобильная, электротехническая, приборостроительная, химическая, оборонная, металлургическая промышленности. При какой температуре плавится алюминий, учитывается при изготовлении комплектующих частей для оборонной, космической и ядерной промышленностей.

Одним из самых распространенных цветных сплавов является дюралюминий, разработан он в прошлом веке немецким инженером А. Вильмом. Температура плавления дюралюминия составила примерно 650 градусов. Сущность его изобретения заключается в том, что сплав на основе алюминия после термической обработки приобретает большую прочность и твердость. Этим незамедлительно воспользовались специалисты и его пустили на нужды воздухоплавания. Новый сплав стал одним из главных конструкционных материалов в авиастроении.

В настоящее время под понятием дюралюминий подразумевается большой выбор алюминиевых сплавов, отличающихся высокой прочностью. Современные сплавы кроме меди содержат марганец, кремний, магний и т.д., по прочности они приблизились к низкоуглеродистой стали. Сегодня эти сплавы имеют широкое применение в авиационной промышленности, при изготовлении скоростных поездов и в ряде других случаев.

Температура плавления алюминия в домашних условиях: плавка алюминиевых сплавов

Температура плавления алюминия в домашних условиях

Данный элемент (Al) является самым распространенным среди всех металлов. Благодаря своим особым свойствам (небольшой вес, мягкость и ряд других), он нашел широкое применение не только в промышленности. С алюминием часто имеют дело и домашние умельцы, так как его обработка труда не представляет ввиду невысокой температуры плавления.

Иногда приходится расплавлять этот металл для заливки в определенные формы. Как это сделать, причем в бытовых условиях, без специального оборудования – этот вопрос интересует многих. Прежде всего, нужно отметить, что плавление можно осуществить двумя способами – поверхностным нагревом металла и «внутренним». Последний способ в домашних условиях вряд ли осуществим, так как предусматривает применение специального оборудования. Например, для нагрева индукционного. Следовательно, самостоятельно можно использовать только способ внешнего воздействия (теплового) на Al.

Мы не будем рассматривать все нюансы, так как точная температура плавления зависит от нескольких факторов – давления, химической чистоты материала и некоторых других. Поэтому приведем только усредненное значение – 660 ºС (по шкале Кельвина это 993,5 º).

А вот мнения о том, можно ли достигнуть такой температуры в домашних условиях, встречаются разные. Одни «самоделкины» утверждают, что сами плавили Al на обычном костре (даже указывают температуру в 560 ºС), другие над этим смеются и говорят, что придется применять мощные нагревательные приборы и при этом не смотреть на эл/счетчик, а то мол, «сердце прихватит» от того, как он «накручивает».

Правильность утверждений о том, что алюминий можно расплавить на открытом огне, можно проверить только на практике. Попробуйте, может, и получится.

Остается добавить, что не все изделия, которые мы считаем «алюминиевыми» (например, кастрюли), на самом деле являются таковыми. В чистом виде этот металл в производстве редко используется. Как правило, все разновидности подобной продукции сделаны из различных сплавов Al, которые в обиходе имеют общее название «дюраль». А она плавится и при меньших значениях температуры.

Источник: https://ismith.ru/metal/temperatura-plavleniya-alyuminiya/

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.

Температура плавления алюминия

Температура плавления алюминия.

Температура плавления алюминия относится к разделу о плавкости металлов, так как данный химический элемент является металлом.

Температура плавления (обычно совпадает с температурой кристаллизации) — температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот.

Температура — физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым (кристаллическим) и газообразным состоянием.

Удельная теплота плавления — количество теплоты, которое необходимо сообщить одной единице массы кристаллического вещества в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества).

Температура плавления алюминия при нормальных условиях:

Температуру плавления обозначают Т_пл

Температура плавления алюминия (Т_пл) составляет 660,32 °C (933,47 К).

Температура плавления алюминия приведена при нормальных условиях (согласно ИЮПАК), т.е. при  давлении 10⁵ (100 000) Па.

Для сведения: 101 325 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.

Необходимо иметь в виду, что температура плавления металлов может изменяться в зависимости от условий окружающей среды (давления). Точное значение температуры плавления металлов в зависимости от условий окружающей среды (давления) необходимо смотреть в справочниках.

Зависимость температуры фазового перехода (в том числе и плавления, и кипения) от давления для однокомпонентной системы даётся уравнением Клапейрона-Клаузиуса.

Источник: https://ru.wikipedia.org

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

карта сайта

Коэффициент востребованности 35

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

Температура плавления свинца и алюминия

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.

Температуру плавления металлов, которая изменяется от малейшего (-39 °С для ртути) до наибольшего (3400 °С для вольфрама), а также плотность металлов в твердом состоянии при 20 °С и плотности жидких металлов при температуре плавления приведены в таблице плавки цветных металлов.

Таблица 1. Плавки цветных металлов

твердого при 20 °С

Сварка и плавка цветных металлов

Сварка меди. Температура плавки металла Cu, почти в шесть раз превышает температуру плавки стали, медь интенсивно поглощает и растворяет различные газы, образуя с кислородом оксиды. Оксид меди II с медью образует эвтектику, температура плавления которой (1064°С) ниже температуры плавления меди (1083°С). При затвердевании жидкой меди эвтектика располагается по границам зерен, делает медь хрупкой и склонной к образованию трещин. Поэтому основной задачей при сварке меди является защита его от окисления и активное раскисление сварочной ванны.

Наиболее распространенное газовое сварки меди ацетиленокисневим пламенем с помощью горелок, которые в 1,5…2 раза мощнее горелки для сварки сталей. Присадочным металлом есть медные прутки, содержащие фосфор и кремний. Если толщина изделий более 5…6 мм, их сначала подогревают до температуры 250…300°С. Флюсами при сварке является прожаренная бура или смесь, состоящую из 70% буры и 30% борной кислоты. Чтобы повысить механические свойства и улучшить структуру наплавленного металла, медь после сварки проковывают при температуре около 200…300°С. Потом ее снова нагревают до 500-550°С и охлаждают в воде. Медь сваривают также электродуговым способом электродами, в струе защитных газов, под слоем флюса, на конденсаторных машинах, способом трения.

Сварка латуни. Латунь – это сплав меди с цинком (до 50%). Основное загрязнение при этом – испарение цинка, в итоге чего шов теряет свои качества, в нем возникают поры. Латунь, как и медь, в основном сваривают ацетиленовым окислительным пламенем, при котором на поверхности ванны создается пленка тугоплавкого оксида цинка, уменьшающая дальнейшее выгорание и испарение цинка. Флюсы используют такие же, как и при сварке меди. Они создают на поверхности ванны шлаки, которые связывают оксиды цинка и затрудняют выход паров из сварочной ванны. Латунь сваривают также в защитных газах и на контактных машинах.

Сварка бронзы. В большинстве случаев бронза – это литейный материал, поэтому

сварку применяют при исправлении дефектов или во время ремонта. Чаще всего применяют сварку металлическим электродом. Присадочным металлом является прутки того самого состава, что и основной металл, а флюсами или электродным покрытием – хлористые и фтористые соединения калия и натрия.

Сварка алюминия. Основными факторами, затрудняющими сварку алюминия, является низкая температура его плавления (658°С), большая теплопроводность (примерно в 3 раза выше теплопроводности стали), образование тугоплавких оксидов алюминия, которые имеют температуру плавления 2050°С, поэтому технология плавки цветных металлов, таких как медь или бронза, не подходит для плавки алюминия. Кроме того, эти оксиды слабо реагируют как с кислыми, так и основными флюсами, поэтому плохо удаляются из шва.

Чаще всего используют газовую сварку алюминия ацетиленовым пламенем. В последние годы значительно распространилось также автоматическая дуговая сварка металлическими электродами под флюсом и в среде аргона. При всех способах сварки, кроме аргонодуговой, применяют флюсы или электродные покрытия, в состав которых входят фтористые и хлористые соединения лития, калия, натрия и других элементов. Как присадочный металл при всех способах сварки используют проволоку или стержни того же состава, что и основной металл.

Алюминий хорошо сваривается электронным лучом в вакууме, на контактных машинах, электрошлаковым и другими способами.

Сварка сплавов алюминия. Сплавы алюминия с магнием и цинком сваривают без

особых осложнений, так же как и алюминий. Исключением является дюралюминий – сплавы алюминия с медью. Эти сплавы термически упрочняются после закалки и следующего старения. Когда температура плавки цветных металлов свыше 350°С в них происходит снижение прочности, которое не восстанавливается термической обработкой. Поэтому при сварке дюралюминия в зоне термического влияния прочность уменьшается на 40…50%. Если дюралюминий сваривать в защитных газах, то такое снижение может быть восстановлено термической обработкой до 80…90% по отношению к прочности основного металла.

Сварка магниевых сплавов. При газовой сварке обязательно применяют фторидные флюсы, которые в отличие от хлоридных не вызывают коррозии сварных соединений. Дуговая сварка магниевых сплавов металлическими электродами через низкое качество сварных швов до настоящего времени не применяется. При сварке магниевых сплавов наблюдается значительный рост зерна в около шовных участках и сильное развитие столбчатых кристаллов в сварном шве. Поэтому предел прочности сварных соединений составляет 55…60% предела прочности основного металла.

Таблица 2. Физические свойства промышленных цветных металлов

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

1. легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
2. среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
3. тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

1. алюминий — 660 °C;
2. температура плавления меди — 1083 °C;
3. температура плавления золота — 1063 °C;
4. серебро — 960 °C;
5. олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
6. свинец — 327 °C;
7. температура плавления железо — 1539 °C;
8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
10. ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

пошаговая инструкция. Технология плавки алюминия в домашних условиях :: BusinessMan.ru

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

Все характеристики металла для домашних самоделок знать необязательно. Но есть несколько моментов, которые могут стать значительными или даже опасными в работе.

Алюминий хорошо поддается литью, плавится при относительно невысокой температуре в 660 °С. Для справки: чугун начинает плавиться при температуре 1100°С, а сталь – 1300 °С.

Поэтому плавка алюминия в домашних условиях на газовой плите трудно осуществима, так как домашние газовые приборы такую температуру обеспечить не могут. Правда, отечественные «кулибины» могут все, но об этом позже.

Снизить температуру плавления алюминия можно, растерев его в порошок или используя в качестве сырья готовый порошковый продукт. Но здесь важным становится еще одно свойство алюминия. Он достаточно активный металл, который при соединении с кислородом воздуха может воспламениться или просто окислиться. А температура плавления оксида алюминия — больше 2000 °С. При плавлении оксид все равно образуется, но в небольших количествах, именно он формирует окалину.

Та же активность может сыграть плохую шутку, если в расплавленный металл попадет вода. При этом происходит взрыв. Поэтому если в процессе плавки нужно сырье добавлять, то нужно следить, чтобы оно было сухим.

Применение

Механические свойства алюминия не столь хороши, чтобы применять его в чистом виде. Поэтому чаще всего используются сплавы на основе данного вещества. Таких много, можно назвать самые основные.

1. Дюралюминий.
2. Алюминиево-марганцевые.
3. Алюминиево-магниевые.
4. Алюминиево-медные.
5. Силумины.
6. Авиаль.

Основное их отличие — это, естественно, сторонние добавки. Во всех основу составляет именно алюминий. Другие же металлы делают материал более прочным, стойким к коррозии, износоустойчивым и податливым в обработке.

Можно назвать несколько основных областей применения алюминия как в чистом виде, так и в виде его соединений (сплавов).

1. Для изготовления проволоки и фольги, используемой в быту.
2. Изготовление посуды.
3. Самолетостроение.
4. Кораблестроение.
5. Строительство и архитектура.
6. Космическая промышленность.
7. Создание реакторов.

Вместе с железом и его сплавами алюминий — самый важный металл. Именно эти два представителя периодической системы нашли самое обширное промышленное применение в руках человека.

Сырье для плавки

Если предстоит плавка алюминия в домашних условиях, из-за сложности работы с порошковым металлом его в качестве сырья не используют.

Можно приобрести алюминиевую чушку или использовать обычную алюминиевую же проволоку, которую нарезать ножницами на небольшие кусочки и для уменьшения площади контакта с воздухом плотно спрессовать пассатижами.

Если не предполагается особо высокое качество изделия, то можно в качестве сырья использовать любые бытовые предметы, консервные банки без нижнего шва или обрезки профиля.

Вторичное сырье может быть окрашено или испачкано, это не страшно, лишние составляющие отойдут в виде шлаков. Только нужно помнить, что вдыхать пары сгоревшей краски нельзя.

Чтобы из вторичного сырья получилась качественная плавка алюминия в домашних условиях, флюсы, задача которых состоит в том, чтобы связывать и выводить на поверхность расплавленного металла все примеси и загрязнения, лучше приобрести готовые. Но можно сделать самостоятельно из технических солей.

Покровный флюс готовится из 10 % криолита и по 45 % хлорида натрия и хлорида калия.

В рафинирующий флюс для получения алюминия без пористости добавляют еще 25 % от общей массы фтористого натрия.

Автомобильный транспорт

Одним из основных требований к материалам, применяемым в автомобильном транспорте, является малая масса и достаточно высокие показатели прочности. Принимаются во внимание также коррозионная стойкость и хорошая декоративная поверхность материала.

Рисунок 3 – Автомобиль

Высокая удельная прочность алюминиевых сплавов увеличивает грузоподъемность и уменьшает эксплуатационные расходы передвижного транспорта. Высокая коррозионная стойкость материала продляет сроки эксплуатации, расширяет ассортимент перевозимых товаров, включая жидкости и газы с высокой агрессивной концентрацией.

При изготовлении элементов каркаса, обшивки кузова полуприцепа автофургона, рефрижератора, скотовоза и т.п. перспективным материалом являются алюминиевые сплавы АД31, 1915 (прессованные профили) и сплавы АМг2, АМг5 (лист).

Находят применение алюминиевые сплавы АМц, АМгЗ и 1915 при изготовлении отдельных узлов легкового автомобиля (навесные детали, бамперы, радиаторы охлаждения, отопители).

В автомобилестроении США широко используются алюминиевые свариваемые сплавы серии Зххх, 5ххх и 6ххх.

Из прессованных полуфабрикатов сплавов 2014 и 6061 изготовляют балки, рамы тяжелых грузовых автомобилей. Панели и отдельные элементы из сплава 5052 поступают на изготовление кабины. В качестве обшивочного материала кузова грузовика используют лист из сплавов 5052, 6061, 2024, 3003 и 5154. Стойки кузова выполняются из прессованных полуфабрикатов сплавов 6061 и 6063. Магналиевые сплавы серии 5ххх (5052, 5086, 5154 и 5454) являются основным материалом при изготовлении автоцистерн.

Средства индивидуальной защиты при плавке

Плавка алюминия в домашних условиях – процесс небезопасный. Поэтому нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Даже если такая плавка нужна один раз на минимальном оборудовании, то по меньшей мере нужно защитить руки, например специальными перчатками сварщика, отлично предохраняющими от ожогов, ведь температура жидкого алюминия — больше 600 °С.

Глаза тоже желательно защищать, особенно если плавка происходит достаточно часто, очками или маской. И совсем в идеале работать нужно в специальном костюме металлурга с повышенной стойкостью к огню и высоким температурам.

Если нужен очень чистый алюминий с использованием рафинирующего флюса, то работать следует в химическом респираторе.

Авиация

На современном этапе развития дозвуковой и сверхзвуковой авиации алюминиевые сплавы являются основными конструкционными материалами в самолетостроении.

В авиации США широко применяются сплавы серии 2ххх, Зххх, 5ххх, 6ххх и 7ххх. Серия 2ххх рекомендована для работы при высоких рабочих температурах и с повышенными значениями коэффициента вязкости разрушения. Сплавы серии 7ххх — для работы при более низких температурах значительно нагруженных деталей и для деталей с высокой сопротивляемостью к коррозии под напряжением. Для малонагруженных узлов применяются сплавы серии Зххх, 5ххх и 6xxx. Они же используются в гидро-, масло-и топливных системах.

В России при изготовлении авиационной техники успешно используются упрочняемые термической обработкой высокопрочные алюминиевые сплавы Al-Zn-Mg-Cu и сплавы средней и повышенной прочности Al-Mg-Cu. Они являются конструкционным материалом для обшивки и внутреннего сплавного набора элементов планера самолета (фюзеляж, крыло, киль и др.). Сплав 1420, принадлежащий системе Al-Zn-Mg, используют при конструировании сварного фюзеляжа пассажирского самолета. При изготовлении гидросамолетов предусмотрено применение свариваемых коррозионностойких магнолиевых сплавов (AМг5, АМг6) и сплавов Al-Zn-Mg (1915, В92, 1420).

Рисунок 1 – Гражданский самолет

Бесспорное преимущество имеется у свариваемых алюминиевых сплавов при создании объектов космической техники. Высокие значения удельной прочности, удельной жесткости материала позволили обеспечить изготовление баков, межбаковых и носовых частей ракеты с высокой про-дольной устойчивостью. К достоинствам алюминиевых сплавов (2219 и др.) следует отнести их работоспособность при криогенных температурах в контакте с жидким кислородом, водородом и гелием. У этих сплавов происходит так называемое криогенное упрочнение, т.е. прочность и пластичность параллельно растут с понижением температуры.

Сплав 1460 принадлежит системе Al-Cu-Li и является более перспективным для проектирования и изготовления баковых конструкций применительно к криогенному типу топлива – сжатому кислороду, водороду или природному газу.

Литейная форма

Если требуется только отлить чистый алюминий для припоя, то литейная форма не нужна. Достаточно использовать стальной лист, на котором расплавленный металл остынет. Но если нужно отлить хотя бы простенькую деталь, то понадобится литейная форма.

Литейную форму можно сделать из скульптурного гипса, именно гипса, а не алебастра. Жидкий гипс заливается в смазанную маслом форму, ему дают немного застыть, периодически встряхивая, чтобы вышли пузырьки воздуха, вставляют в него модель и накрывают второй емкостью с гипсом. В удобном месте нужно в гипс вставить цилиндрический предмет, чтобы в итоге в форме появилось отверстие, так называемый канал, в который будет заливаться расплавленный алюминий. Когда гипс окончательно застынет, две части формы разъединяются, вынимается модель, и форма с готовым слепком соединяется опять.

Изготовить литейную форму можно и из смеси 75 % формовочного песка, 20 % глины и 5 % каменноугольного песка, которая засыпается в специальный ящик из досок и трамбуется. В утрамбованную землю отжимается модель, получившийся отпечаток присыпается тальком и графитом (угольной пылью), чтобы остывшую алюминиевую деталь можно было легко отделить от формы.

Тигель для плавки

Плавка алюминия в домашних условиях требует наличия специальной емкости с носиком из тугоплавкого материала. Это так называемый тигель. Тигли могут быть фарфоровые, кварцевые, стальные, чугунные, изготовленные из корунда или графита. В домашних условиях можно использовать покупной тигель или изготовить его, например, из отрезка стальной трубы достаточно большого диаметра. Правда, для этого нужна болгарка, сварочный аппарат и навыки владения этими инструментами.

Размеры тигля зависят от необходимого количества алюминия, который нужно расплавить. Этот ковш должен равномерно прогреваться, а его тепло — передаваться к сырью.

Печи для плавки

Технология плавки алюминия в домашних условиях достаточно проста. В специальном ковше нагревается лом алюминия до температуры, превышающей температуру плавления этого металла, расплав некоторое время выдерживается в разогретом состоянии, с его поверхности снимается шлак, затем чистый металл разливается в форму для остывания. Время плавки зависит от конструкции печи, то есть той температуры, которую она способна обеспечить.

Если используется паяльная лампа или газовая горелка, то они нагревают алюминий сверху. Правда, печь при этом все равно складывается из кирпичей колодцем без связующего раствора, внутри которого будут прогорать угли для нагревания емкости снизу и поддержания ее в нагретом состоянии.

Примерно так же выглядит конструкция печи, если тигель прогревается снизу с помощью обычных дров и фена для сушки волос. Только в этом случае дрова укладываются в кирпичном колодце не на дно, а на решетку, расположенную на первом ряду кирпичей, а в этом ряду оставляется отверстие для металлической трубы, надетой на горловину фена и закрепленной на ней изолентой. Тиглем в этом случае служит консервная банка, естественно, не алюминиевая, в которой на небольшом расстоянии от верха проделываются диаметрально противоположные сквозные отверстия. В эти отверстия продевается стальной прут, за который банка должна подвешиваться в печи. Фен нужен для нагнетания горячего воздуха в пространство между кирпичами и тиглем. Иногда вместо кирпичей используют металлическую бочку.

Если плавка должна происходить достаточно часто, то можно своими руками изготовить муфельную печь с вертикальной загрузкой тигля или купить готовую.

Физические свойства

• Плотность — 2712 кг/м3.
• Температура плавления — от 658°C до 660°C.
• Удельная теплота плавления — 390 кДж/кг.
• Температура кипения — 2500 °C.
• Удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг.
• Удельная теплоемкость — 897 Дж/кг·K.
• Электропроводность — 37·106 См/м.
• Теплопроводность — 203,5 Вт/(м·К).

Плавка с помощью паяльной лампы

Плавка алюминия в домашних условиях паяльной лампой должна происходить не в помещении. Кроме сырья, паяльной лампы, тиглей и кирпичей, нужно подготовить дрова, пассатижи и стальной прут.

Итак, из кирпичей изготовлен небольшой колодец так, чтобы сверху можно было установить ковш с алюминием и стальной небольшой лист. В колодце разжигается костер, который должен немного прогореть, чтобы образовались угли.

Дальше и происходит, собственно, плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция процесса:

— На кирпичи устанавливается емкость с сырьем. Ее нужно греть примерно 15 минут.

— После этого на полную мощность включается горелка паяльной лампы и алюминий прогревается сверху.

— В течение нескольких секунд начинается процесс, но для того чтобы прогрев был равномерным, металл в емкости нужно аккуратно перемешивать стальным прутом, придерживая ее пассатижами (не забыв при этом надеть рукавицы). Можно обойтись и без прута, периодически встряхивая ковш с помощью тех же плоскогубцев, но очень осторожно.

— Когда жидкость становится однородной, нужно пассатижами взять емкость и вылить содержимое на прокаленный стальной лист таким образом, чтобы вся образовавшаяся окалина осталась в ковше, а на лист для застывания попал только чистый металл.

Так обычно из вторичного сырья получают чистый алюминий, если с его помощью нужно запаять алюминиевые детали.

Строительство

Перспективность применения алюминиевых сплавов в строительных конструкциях подтверждается технико-экономическими расчетами и многолетней мировой практикой в области сооружения различных строительных объектов.

Внедрение алюминиевых сплавов в строительстве уменьшает металлоемкость, повышает долговечность и надежность конструкций при эксплуатации их в экстремальных условиях (низкая температура, землетрясение и т.п.). В зависимости от назначения строительных алюминиевых конструкций рекомендуются различные марки сплавов: АД1, АМц, АМг2, АД31, 1915 и др.

Рисунок 4 – Здание со светопрозрачными конструкциями из алюминия

Опыт, накопленный в США, подтверждает целесообразность использования алюминиевых сплавов в строительных конструкциях. На них расходуется больше алюминия, чем в любой другой отрасли промышленности. При этом предпочтение отдается внедрению свариваемых сплавов серии Зххх, 5ххх и 6ххх.

Плавка на дровах или газе

Плавка алюминия в домашних условиях на дровах происходит в легких разборных печах. Минусом такого способа является неконтролируемость процесса. Увеличить или уменьшить температуру нагрева невозможно. Вмешаться в процесс возможно, только сняв емкость с алюминием с огня.

Плавка алюминия в домашних условиях на газу — это единственно возможный вариант для квартиры. Греть емкость нужно долго, периодически сливая расплавленный металл. В таком случае отливка выполняется слоями. Для работы понадобятся две металлические емкости таких диаметров, чтобы одна надевалась на другую. Меньшая служит тиглем. Она с ломом, например нарезанной алюминиевой проволокой, ставится на конфорку, с которой нужно снять рассекатель пламени, бытовой газовой плиты. Над большей емкостью придется предварительно поработать. В ее днище выполняются около десятка небольших отверстий. В два или три из них вкручиваются болты, которые исполняют роль рукояток, за которые пассатижами раскаленную емкость можно поднять.

Эта емкость кверху дном надевается на тигель. Такая конструкция и позволяет прогревать алюминий. Периодически верхнюю емкость нужно снимать и металлическим прутом или ножом перемешивать лом. Перед тем как слить расплавленный металл, с его поверхности нужно снять шлак.

Плавка алюминия в муфельной печи

Муфельная печь – это уже достаточно серьезное оборудование для получения качественного расплавленного металла. Поэтому при плавке используют флюс для очистки алюминия от примесей. И это уже почти производственный процесс, а не плавка алюминия в домашних условиях.

Пошаговая инструкция включает еще и несколько пунктов по подготовке сырья:

• Сначала в тигле расплавляется флюс, которого нужно взять в количестве от 2 до 5 % от веса алюминия, а затем в него добавляется лом.
• Насколько флюс активен, можно определить по поверхности расплава – она должна быть зеркальной. Если это не так, в расплав добавляется еще немного флюса, затем нужно будет добавить его перед окончанием плавки, чтобы шлак было легче удалять с поверхности металла стальной ложкой.
• Плавку нужно вести примерно при 700-750 °С. Это температура красного свечения.
• В процессе плавки может потребоваться добавлять сырье в тигель, так как расплавленный металл сильно уменьшается в объеме.
• Рафинирующий флюс добавляют при необходимости в конце плавки в количестве 0,25 % от веса расплавленного металла. Выдерживание такой пропорции в домашних условиях – задача непростая. После добавления флюса расплав нужно перемешать ложкой, дать постоять около 5 минут, затем снять шлак.
• Когда в результате нагрева алюминий превратился в однородную блестящую каплю, тигель нужно еще некоторое время подержать в печи, чтобы металл стал более текучим.
• Затем алюминий из тигля через носик (в этот момент становится понятно, зачем нужен именно такой ковш) заливается тонкой непрерывной струйкой в форму.
• После полного остывания форма аккуратно разделяется на половинки, из нее извлекается готовая деталь, которую еще нужно окончательно обработать: просверлить отверстия, если нужно, зачистить и наждачной бумагой отшлифовать поверхность. Вот и все. Процесс завершен.

Так что не стоит заранее пугаться, если предстоит в домашних условиях расплавить алюминиевый лом, чтобы получить чистый металл или изготовить деталь взамен поломавшейся. Серьезные профессиональные навыки для организации такого литейного производства совсем не нужны. Желание и умелые руки обычного мастера-любителя способны творить чудеса.

Химический состав алюминиевых сплавов

Температура плавления алюминия в градусах Цельсия

Зачем знать обычному автолюбителю такую тонкость, как температура плавления алюминия в градусах Цельсия (Кельвина)?   Иногда, как ни странно, нужно. Машина и гаражное хозяйство порой хлопот доставляют немало. И порой перед владельцем гаража встает вопрос: а как соединить лопнувшую алюминиевую деталь? Попробуем на него ответить.

Для начала нужно запомнить, что такое понятие, как «температура плавления» применимо только к чистым металлам или иным веществам с кристаллической структурой. Но если в металле имеются примеси, т.е. дело приходится иметь со сплавом, то плавление такого сплава будет происходить уже не при определенной температуре, а в некотором диапазоне температур.

Таблица температур плавления алюминия в градусах в зависимости от чистоты

Имея перед глазами табличку, продолжим разговор о сплавах алюминия, с ними чаще всего приходится иметь дело. Существуют два термина, которые желательно знать.

1. Точка солидус — это температура начала процесса плавления.
2. Точка ликвидус — это температура конца процесса плавления.

Соответственно алюминиевый сплав в точке солидус будет находиться в твердом состоянии, в точке ликвидус — в жидком, а между этими значениями в полутвердом — полужидком.

Как работать с серебристым металлом в домашних условиях? Здесь существуют некоторые тонкости. Дело в том, что обычная газовая печь температуру плавления в 660 градусов не даст. Как быть? Как получить припой (расплавленный алюминий)?

Для этого понадобиться паяльная лампа или газовая горелка (портативная). Эти устройства при правильной работе с ними могут дать температуру в диапазоне 1000-1300 °С. Лучше все это делать вне дома, на улице.

На костре такую операцию проделать проблематично, ибо в большинстве случаев автолюбитель имеет дело со сплавом, как правило, с дюралем.
Что понадобиться на практике для плавления алюминия кроме горелки?
Тугоплавкая ёмкость (идеально подойдёт из нержавейки), и ещё одна ёмкость меньших размеров.

Как это сделать своими силами?
Нужно выложить колодец из кирпичей, развести в нем костер, получить жар из углей, поставить на колодец ёмкость с алюминием. Выждать от 15 до 30 минут  пока заготовка не прогреется снизу. Затем на полную мощность включить газовую горелку и хорошенько прогреть алюминий сверху. Заготовка начнет плавиться.

Далее желательно этот импровизированный тигель встряхивать рукой в толстой перчатке или плоскогубцами для перемешивания с целью однородного прогрева.
Все. Осталось аккуратно перелить припой в прогретую предварительно вторую ёмкость. При этом следует по возможности избегать попадания в нее окалины из первой.

Этот процесс в принципе не представляет собой ничего сложного, нужно только знать некоторые чисто технические детали и температуру плавления алюминия в градусах. Плюс к этому нужно иметь некоторые агрегаты и приспособления.

Температура плавления алюминия – Science Struck

Температура плавления алюминия составляет 660,37 градуса по Цельсию и 1220,666 градуса по Фаренгейту. Читайте дальше, чтобы узнать больше о температуре плавления алюминия и некоторых удивительных фактах о металлическом алюминии.

Алюминий – легкий и пластичный металл, известный своей устойчивостью к коррозии. Именно из-за этого важного свойства алюминий в основном используется в кухонной посуде, упаковке, в промышленности, строительных работах и ​​транспортных системах.В аэрокосмической отрасли конструкционные детали, в основном изготовленные из алюминия, используются из-за их относительно небольшого веса и высокой прочности.

Обзор алюминия

Алюминий с атомным номером 13 и атомным весом 26,98 обозначается символом «Al». В современной периодической таблице вы найдете его в группе номер 13 и периоде 3. Цвет алюминия серебристо-белый или тускло-серый из-за быстрого окисления после воздействия воздуха. Химически нетоксичен и не обладает магнитными свойствами.Что касается встречаемости, алюминий стоит на третьем месте среди наиболее часто встречающихся химических элементов в земной коре (на первом месте находится кислород, а на втором – кремний). Согласно научным данным, алюминий составляет 7,5-8,1 процента от общей массы твердой поверхности Земли.

Точка плавления

Температура плавления алюминия выше по сравнению с другими обычно встречающимися металлами, такими как железо, медь, латунь, магний, цинк и т. Д. Зарегистрированная точка плавления алюминия (температура) составляет 660.37 ° C (или 1220,666 ° F, 933,52 K) . В то время как температура плавления оксида алюминия или оксида алюминия сравнительно выше, чем у его чистой металлической формы, около 2000 ° C (или 3600 ° F). Именно по этой причине извлечение алюминия из глинозема осуществляется в электролитической ячейке в процессе электролиза.

Что касается температуры кипения алюминия, то она составляет 2467,0 ° C (или 4472,6 ° F, 2740,15 K) . Обратите внимание, что эти температуры плавления и кипения могут немного отличаться от одних данных к другим.Этот легкий металл отличается своей пригодностью для вторичной переработки. Его можно использовать в других целях без потерь. Важнейшим этапом в процессе переработки является плавление алюминия. Первичный алюминий назван так, когда металл используется впервые, а его переработанная форма называется вторичным алюминием.

Несмотря на то, что хорошо сказано, что алюминий устойчив к коррозии, он химически очень реактивен по своей природе. Это очевидно из того факта, что алюминий вряд ли можно найти как свободно доступный элемент.Скорее всего, существует около 270 минералов, которые содержат алюминий в качестве одного из ингредиентов. Основная руда алюминия – бокситы (смесь Al ₂ O ₃ · x H ₂ O и Fe ₂ O ₃ · x H ₂ O), из которых этот металл производится в массовом масштабе. Промышленное извлечение алюминия из бокситов осуществляется методом Байера. Помимо бокситов, криолит (Na ₃ AlF ₆ ) является важным минералом алюминия.

Факты об алюминии

Поскольку алюминий является одним из самых распространенных металлов в земной коре, есть несколько интересных фактов. Для справки ниже приведены некоторые факты об алюминии.

• Заслуга в открытии алюминия принадлежит Гансу Кристиану Эрстеду, датскому физику и химику, который впервые произвел алюминий в нечистой форме в 1825 году.
• Название «алюминий» происходит от латинского слова «горькая соль» Alumen .Первоначальное название было «алюминий», которое позже стало популярным как алюминий.

• Плотность металлического алюминия составляет 2,70 грамма на кубический сантиметр, поэтому он тонет в воде. Но алюминий легче других металлов.
• Алюминий – это основной компонент почвы, в котором он присутствует в виде гидроксида алюминия (нерастворимое соединение). Оксид алюминия используется для изготовления синтетических драгоценных камней, таких как рубины и сапфиры.
• Воздействие алюминия в избыточных количествах (особенно в ионном состоянии) опасно, приводя к нервному повреждению, слабоумию, респираторным расстройствам и другим медицинским осложнениям.

Алюминий после окисления очень стабилен (в отличие от железа), что делает его отличным металлом для различных применений. Тонкий окисленный слой, присутствующий на внешней поверхности, обеспечивает стойкость к воде, кислоте и подобным реактивным веществам. По своим характерным свойствам алюминий является вторым по распространенности металлом после железа.

Точки плавления

Алюминий – Точка плавления – Точка кипения

Алюминий – Точка плавления и точка кипения

Точка плавления алюминия составляет 660 ° C .

Температура кипения алюминия 2467 ° C .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением.

Точка кипения – насыщение

В термодинамике термин насыщение определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданных температуре и давлении. Температура, при которой начинает происходить испарение (кипение) для данного давления, называется температурой насыщения или точкой кипения .Давление, при котором начинается испарение (кипение) для данной температуры, называется давлением насыщения. Если рассматривать температуру обратного перехода от пара к жидкости, ее называют точкой конденсации.

Точка плавления – насыщение

В термодинамике точка плавления определяет состояние, при котором твердое вещество и жидкость могут находиться в равновесии. Добавление тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры.Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда рассматривается как температура обратного перехода от жидкости к твердому телу, она упоминается как точка замерзания или точка кристаллизации.

Алюминий – Свойства

–
–
–

Что такое плавление алюминия точка?

Алюминий – это химический элемент с символом Al и атомным номером 13. Плотность алюминия ниже, чем у других обычных металлов, примерно на треть от плотности стали.Он имеет большое сродство к кислороду и образует защитный оксидный слой на поверхности при контакте с воздухом.

Что такое плавление алюминия?

Алюминий имеет температуру плавления приблизительно 1220 ° F. По сравнению с другими металлами, это примерно в два раза выше температуры плавления цинка и вдвое ниже температуры плавления нержавеющей стали. Примечательно, что температура плавления алюминия меняется в зависимости от состава сплава.

Каковы температура плавления и кипения алюминия?

Оксид алюминия плавится примерно при 2000 градусах Цельсия.Вот почему извлечение алюминия из оксида алюминия осуществляется путем электролиза перед плавлением металла. Что касается плавления, алюминий имеет температуру кипения , составляющую примерно 2467 градусов Цельсия .

Какая температура плавится латунь?

Его температура плавления составляет 1880 F (1025 C) . Латунь: 1700 F (927 C) Латунь – это сплав меди.

Токсична ли латунь при нагревании?

На самом деле, чистая латунь нетоксична, и не имеет никакого отношения к проблемам со здоровьем.Вот почему вы всегда должны быть уверены, что покупаете только трубы из чистой латуни. … Еще одно заблуждение о латунных трубах заключается в том, что этот металл очень токсичен при нагревании. Дело в том, что латунь – это не металл, а сплав.

Какой металл имеет самую высокую температуру плавления?

Из всех металлов в чистом виде вольфрам имеет самую высокую температуру плавления (3422 ° C, 6192 ° F), самое низкое давление пара (при температурах выше 1650 ° C, 3000 ° F) и самый высокий предел прочности на разрыв.

Какой металл плавить легче всего?

В целом, алюминий легко плавится, и его легко достать.

Какой металл имеет самую низкую температуру плавления?

15 металлов с самой низкой температурой плавления

• Температура плавления материала в первую очередь связана с прочностью сцепления….
• 15 металлов с самой низкой температурой плавления: ртуть, франций, цезий, галлий, рубидий, калий, натрий, индий, литий, олово, полоний, висмут, таллий, кадмий и свинец.

Какая самая высокая температура плавления?

Химический элемент с самой низкой температурой плавления – гелий, а элемент с самой высокой точкой плавления – Углерод .

Что такое точка плавления?

точка плавления, температура, при которой твердая и жидкая формы чистого вещества могут находиться в равновесии .По мере того как твердое тело нагревается, его температура будет повышаться до тех пор, пока не будет достигнута точка плавления. Тогда большее количество тепла превратит твердое вещество в жидкость без изменения температуры.

При какой температуре плавится пластик?

В то время как бесчисленное множество видов пластика в мире имеют разные точки плавления, большое количество обычных пластиков начинает плавиться при температуре 100 градусов Цельсия (212 F) .Как сообщается, на этой неделе портативные устройства показали, что площадь в пределах отраженного солнечного света была измерена при температуре более 90 ° C.

Ядовито ли плавление алюминиевых банок?

Несоблюдение надлежащих процедур плавки и литья алюминия может быть опасным. … Контакт с расплавленным алюминием может вызвать серьезные ожоги и создать серьезную опасность пожара. Смешивание воды или других загрязняющих веществ с расплавленным алюминием может вызвать взрыв.

При какой температуре плавятся золото и серебро?

Тигель обычно изготавливают из графитового угля или глины. Температура плавления золота составляет , примерно 1943 градуса по Фаренгейту (1064 ° C) и , что означает, что вам понадобятся такие температуры, чтобы расплавить золото. Таким образом, очень важно, чтобы вы не просто выбирали какой-либо контейнер.

Какой самый прочный металл в мире?

Вольфрам имеет самый высокий предел прочности на разрыв среди всех чистых металлов – до 500 000 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре.Даже при очень высоких температурах, превышающих 1500 ° C, он имеет самую высокую прочность на разрыв.

Можно ли плавить сталь огнем?

Сталь часто плавится при температуре около 1370 ° C (2500 ° F). … Многие сайты ссылаются на разницу в температуре плавления стали и температуру горения авиакеросина как на доказательство того, что Всемирный торговый центр не мог упасть в результате пожаров самолетов.

При какой температуре сталь разрушается?

При какой температуре сталь теряет всю свою прочность? Прочность стали остается практически неизменной до температуры около 600 ° F.Сталь сохраняет около 50% своей прочности при температуре 1100 ° F. Сталь теряет всю свою способность, когда плавится при температуре около 2700 ° F.

Что труднее всего растопить?

Вольфрам известен как один из самых твердых материалов в природе. Он очень плотный и его практически невозможно растопить. Чистый вольфрам – это серебристо-белый металл, который в мелкодисперсном порошке может гореть и самовоспламеняться.Природный вольфрам содержит пять стабильных изотопов и 21 другой нестабильный изотоп.

Какой металл самый жаропрочный в мире?

Новый рекорд для самого жаропрочного материала в мире. Исследователи обнаружили, что материалы из карбида тантала и карбида гафния могут выдерживать температуры обжига, достигающие почти 4000 градусов Цельсия.

Бронза – токсичный металл?

Исследования показывают, что токсичные металлы способствуют развитию заболеваний головного мозга, вызывая окислительный стресс, а бронза является одним из худших нарушителей …. Воздействие металлической пыли, к сожалению, характерно для некоторых профессий, таких как горнодобывающая промышленность, работа на заводе и сварка.

Токсична ли латунь для человека?

В отличие от всех ранее упомянутых опасных металлов, чистая латунь нетоксична, и не вызывает осложнений для здоровья.

Безопасно ли пить из латунных чашек?

Латунь обладает природными антибиотическими свойствами.Таким образом, вода или вино , хранимое в латунных контейнерах более 8 часов, помогает очистить напиток. Ионы, которые проникают в напиток, помогают убить микробы холеры и других заболеваний, передающихся через воду, которые могут привести к гибели людей и даже смерти.

Что-то странное происходит с температурой плавления металла под давлением

Поделиться
Статья

Вы можете поделиться этой статьей с указанием авторства 4.0 Международная лицензия.

Новое исследование предполагает, что с температурой плавления металлов под чрезвычайно высоким давлением происходит нечто неожиданное.

Вообще говоря, температура плавления металла имеет тенденцию повышаться с давлением, говорит Аксель ван де Валле, профессор инженерной школы Университета Брауна, который руководил новым исследованием. Но появляется все больше свидетельств того, что у щелочных металлов (группа, которая включает натрий и литий) точка плавления фактически начинает снижаться выше определенного критического давления, и это явление называется возвратным плавлением.

Новое исследование показывает, что возвратное плавление, вероятно, выходит далеко за рамки щелочной группы.

«В этой статье мы показываем, что возвратное плавление на самом деле является особенностью многих – и, возможно, большинства – металлических элементов, – говорит ван де Валле. «Эти результаты удивительны, потому что снижение температуры плавления с давлением означает, что жидкость становится более плотной, чем твердое тело. Это явление хорошо известно в случае воды, но не было предсказано для плотных металлов.”

Для исследования, опубликованного в Physical Review B, , исследователи использовали квантово-механические вычислительные методы для моделирования поведения атомов в металле при различных температурах и давлениях. Расчеты показали, что для щелочных металлов, таких как натрий, возвратное плавление начинается при давлении около 30 гигапаскалей (примерно в 300 000 раз больше атмосферного давления Земли).

Но исследование также впервые показало, что другой металл теоретически может подвергаться возвратному плавлению при экстремальных давлениях.Например, магний будет подвергаться обратному плавлению при температуре около 300 гигапаскалей. Для алюминия давление около 3500 гигапаскалей вызовет возвратный нагрев.

Удивительно, что даже относительно плотные металлы могут иметь жидкую фазу более плотную, чем твердая, говорят исследователи.

«Металлические элементы обычно имеют настолько плотно упакованную структуру, что кажется невозможным, чтобы жидкая фаза была более плотной, чем твердая – до тех пор, пока эти плотности не будут вычислены», – говорит Цицзюнь Хун, научный сотрудник Brown.

По словам исследователей, в настоящее время на Земле нет возможности достичь экстремальных давлений, которые вызывают возвратное нагревание в любых металлах, помимо щелочей. Но результаты могут иметь значение для понимания состава больших экзопланет – планет за пределами нашей солнечной системы.

«Это увеличивает вероятность того, что внутреннего давления больших планет может быть достаточно, чтобы вызвать возвратное плавление», – говорит ван де Валле. «Это означает, что их ядра будут состоять из слоев в последовательности жидкость-твердое тело-жидкость, а не из более распространенной последовательности жидкость-твердое тело.”

Финансирование исследований поступило от Национального научного фонда и Управления военно-морских исследований.

Источник: Brown University

Зависимость температуры заливки от температуры плавления

8 апреля 2013 г.

Мне недавно прислали документацию по небольшой электропечи для плавления и термообработки металла, которая имеет хорошие размеры для хобби, но все же намного дороже, чем строительство собственной угольной печи.

В одном из комментариев в документе сказано:

Вы должны знать температуру плавления и разливки металла, который вы хотите расплавить.

Температура плавления алюминия хорошо известна и составляет 660 ° C, но я мало что слышал о температуре заливки. Поэтому я подумал, что нужно немного изучить, какая температура разливки рекомендуется для алюминия. Я хотел бы указать здесь, что моя угольная печь не имеет никакого контроля температуры, и у меня нет способа измерить температуру в настоящий момент.

Bronzecasting.co.uk предлагает следующее:
Оптимальная температура разливки сплава также частично определяется размером и емкостью формы (т.е. предполагаемой толщиной стенки отливки). Для толстостенных или сплошных отливок обычно характерна более низкая температура разливки, а для тонкостенных конструкций предпочтительны более высокие температуры.

«Справочник по литейной практике, Fachverlag Schiele & Schön, Берлин» дает некоторые цифры для этого с температурами от 620 ° C для толстостенных до 730 ° C для тонкостенных.Спасибо доктору Стефану Рудольфу за предоставленную таблицу чисел.

Мохаммад Б. Ндалиман и Акпан П. Пиус из Федерального технологического университета, Минна, Нигерия, еще в 2004 году провели хорошее исследование температуры литья алюминиевых сплавов и рекомендовали температуру 680–700 ° C для получения наилучшей поверхности. отделка и обнаружила, что температуры выше 750 ° C увеличивают риск возникновения проблем с выбросами и дефектами отливки.

ForestWeb предполагает, что древесный уголь может гореть до 1100 ° C, но я подозреваю, что моя маленькая печь не нагревает металл до этих температур, но было бы хорошо узнать немного больше о том, что происходит, чтобы я мог получить наилучшие результаты от моего нечастого кастинги.

Энди из Workshopshed

Опубликовано в: Кастинг Материалы: алюминий Теги: температура

ICSC 0351 – ОКСИД АЛЮМИНИЯ

    Смотрите также:
       Токсикологические сокращения