Знание, какая температура плавления алюминия по Цельсию, обеспечивает домашнее литье

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.

• О температуре плавления
  • Уменьшение температуры
• Процесс плавления в домашних условиях
  • Средства защиты
  • Выбор формы для литья
• Кратко о процессе

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.

Алюминий и сплавы. Свойства.

Свойства алюминия

Алюминий и его сплавы имеют малую плотность 2,64— 2,89 г/см³. Прочностные же свойства зависят от легирования, тер­мической обработки, степени деформирования и могут достигать высоких значений. По прочности многие алюминиевые сплавы не уступают конструкционным сталям.

Чистый алюминий (суммарное содержание примесей не более 0,05%) имеет гранецентрированную кубическую решетку с пара­метрами 4,04 А. Температура его плавления 659,8—660,2° С, температура кипения 1800—2500° С.

Для сплавов алюминия электропроводность составляет 30—50% электропроводности меди, а для чистого алюминия 62—65% электропроводности меди.

Алюминий окисляется с образованием окисной пленки Аl₂0₃, которая защищает его от дальнейшего окисления,Химический состав деформируемых и литейных алюминиевых сплавов по ГОСТам 4784—65 и 2685—63.

Из алюминиевых сплавов в основном изготовляют конструк­ции, работающие при сравнительно низких температурах не свыше 350° С. Так дуралюмин используют для работы при темпе­ратурах не более 200° С, сплавы типа В95 до 125° С, авиали до 80—100° С при длительной работе и до 200° С при кратковре­менной. Специальные сплавы САП (спеченный алюминиевый поро­шок) применяют и для работы при более высоких температурах. До температуры 100° С кратковременные механические свойства меняются мало. Обращает внимание высокое относительное удли­нение алюминиевых сплавов при низких температурах.

Характеристики длительной проч­ности термически не упрочняемых сплавов обычно ниже, чем тер­мически упрочняемых.

Длительные выдержки сплавов типа авиаль при температурах свыше 80—100° С приводят к их упрочнению и снижению пласти­ческих свойств. Исследованиями, проведенными авторами, уста­новлено, что относительное удлинение снижается при указанных условиях с 20—25% (исходное состояние после закалки и есте­ственного старения) до 1—2%. Подобное ухудшение свойств, при которых возможно хрупкое разрушение конструкций, яв­ляется существенным препятствием применения сплавов такого типа для работы при температурах выше 80° С.

 

Циклическая прочность 

Циклическая прочность деформируемых сплавов при симме­тричном изгибе на базе 5*10⁸циклов составляет 3,5 кГ/мм² для сплава А ДМ, 4,2—6,3 кГ/мм² для сплава АДН, 5—6,5 кГ/мм² для сплава АМцАМ, 15 кГ/мм² для сплава В95.

Области применения литейных сплавов различны. Сплавы группы I рекомендуют для литья в песчаные формы, кокиль и для литья под давлением. Сплав АЛ22 обычно применяют в закален­ном состоянии, а сплав АЛ23 и АЛ29 — в литом. Сплавы группы II имеют высокие литейные свойства благодаря наличию в сплавах двойной эвтектики, которая уменьшает также литейную усадку и склонность к образованию горячих трещин. Сплавы AЛ2, АЛ4 и АЛ9 обладают повышенной коррозионной стойкостью, поэтому их применяют для изделий, работающих во влажной и морской средах. С целью получения заданных механических свойств отливки подвергают термической обработке по различ­ным режимам.

Сплавы группы III обладают высокими механи­ческими свойствами, особенно пределом текучести и повышенной жаропрочностью. У этих сплавов пониженные литейные свойства и коррозионная стойкость, кроме того, они склонны к образова­нию горячих трещин. Для выполнения отливок сложной формы такие сплавы не рекомендуют. Сплав АЛ7 применяют для деталей, испытывающих средние нагрузки и температуры не свыше 200° С. Сплав АЛ 19 по сравнению с АЛ 17 имеет более высокую жаропроч­ность (в 2 раза), и применяют его для силовых деталей в условиях статических и ударных нагрузок при температурах до 300° С.

Сплавы группы IV применяют для всех способов литья. По ли­тейным свойствам они менее технологичны, чем сплавы II.

Сплавы группы V применяют для самых разнообразных дета­лей, работающих при высоких температурах. К этой группе относятся также самозакаливающиеся сплавы.

 

Механические свойства

Механические свойства всех вышеуказанных, литейных спла­вов зависят от режимов термической обработки, определяющей структурное и фазовое состояние сплавов.

Высокая коррозионная стойкость алюминия объясняется обра­зованием окисиой пленки Аl₂0₃. Коррозионная стойкость алю­миния зависит от влияния агрессивной среды на растворимость защитной окисной пленки, от чистоты обработки поверхности и режима термической обработки. Чистый алюминий обладает высокой стойкостью в сухом и влажном воздухе. В азотной кислоте концентрации 30—50% при увеличении температуры скорость коррозии алюминия возрастает. При концентрации азотной кис­лоты выше 80% коррозия резко снижается. Алюминий обладает высокой стойкостью в разбавленной серной кислоте и в концен­трированной при 20° С. Средние концентрации серной кислоты (более 40%) наиболее опасны для алюминия. При комнатных тем­пературах алюминий устойчив в фосфорной и уксусных кислотах. Такие, как муравьиная, щавелевая, трихлоруксусная и другие хлороорганические кислоты значительно разрушают алюминий. В растворах едких щелочей окисная пленка алюминия раство­ряется. Растворы углекислых солей калия и натрия оказывают меньшее влияние на скорость коррозии алюминия.

Алюминий при температурах до 300° С обладает хорошей стойкостью в жидких металлических средах, например, натрии.

Коррозионная стойкость алюминия в воде и водяном паре при повышенных температурах (выше 200° С) зависит от чистоты алюминия. Если происходит движение среды, то скорость корро­зии повышается в 10—60 раз.

Основными видами коррозии алюминиевых сплавов является межкристаллитная коррозия и коррозия под напряжением. Для повышения коррозионных свойств применяют защитные покрытия, такие, как плакирование, оксидные пленки, лакокрасочные по­крытия, смазки, хромовые или никель-хромовые гальванические покрытия.

 

Технология производства

Технология производства и термическая обработка могут оказывать существенное влияние на коррозионные свойства спла­вов. Сплавы АД, АД1, АМц, АМг2 и АМгЗ мало чувствительны к методам производства. Коррозионная стойкость сплавов АМг5, АМгб во многом зависит от методов производства. У этих сплавов при длительном нагреве на 60—70° С проявляется склонность к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением.

Сплавы Д1, Д18, Д16 и типа В95 имеют пониженную корро­зионную стойкость. Подобные сплавы применяют с соответствую­щей защитой от коррозии. Сплавы типа авиаль обладают высокой коррозионной стойкостью в воде высокой чистоты с до­бавлением углекислого газа при температурах до 100° С.

При изучении влияния облучения на некоторые характеристики алюминия установлено, что после облучения интегральным пото­ком 1,1 х 10¹⁹ нейтрон/см² при 80° С критическое напряжение сдвига увеличивается в 5 раз. При этом электросопротив­ление алюминия повышается на 30%. Влияние облучения на электрическое и критическое сопротивления сдвигу снимается при температуре около 60° С.

Из разработанных свариваемых, термически обрабатываемых, самозакаливающихся при сварке сплавов, наиболее характерны сплавы системы Аl—Zn—Mg. Однако, обладая удовлетвори­тельными прочностными свойствами, они склонны к коррозии под напряжением и замедленному разрушению. Такая склонность вызвана переходом от зонной к фазовой стадии старения даже при комнатных температурах эксплуатации сварных соединений. Поэтому сплавы системы Аl—Zn-Mg можно применять в усло­виях низких температур, исключающих переход к фазовому ста­рению при низком уровне сварочных напряжений. Содержание цинка и магния должно быть при этом минимальным.

 

Высокая стойкость 

К самозакаливающимся сплавам относится сплав 01911, по химическому составу он является среднелегированным сплавом системы Аl—Zn-Mg. Высокая стойкость против коррозии под напряжением обеспечивается суммарным содержанием цинка и магния до 6,5% и дополнительным введением марганца, хрома, меди и циркония. Причем медь ухудшает свариваемость сплава, поэтому для его сварки применяют проволоку марки 01557, аналогичную по химическому составу сплаву АМг5, но с добавкой циркония й хрома. Сплавы Д20 и АК8 достаточно прочны, но имеют низкую общую коррозионную стойкость. Они обладают высокой стойкостью против коррозии под напряжением и замедленного разрушения.

Перспективными являются спеченные сплавы. К числу жаро­стойких относятся сплавы типа САП, которые можно применять для конструкций, работающих при температурах до 400—500° С. САП содержит до 13% тугоплавкой окисной фазы, поэтому тем­пература плавления его очень высокая (2000° С).

Из сплавов САП-1 (6,0—9,0% А1₂0₃) и САП-2 (9,1 — 13,0% А1₂0₃) изготовляют такие же полуфабрикаты, как из алю­миниевых сплавов. Сплав САП-3 применяют только для прессо­ванных полуфабрикатов. Наибольшая масса прессованных полу­фабрикатов до 400 кг. Размеры изготовляемых листов 1000 X Х7000 мм при толщине от 0,8 до 10 мм.

Сплавы имеют высокие прочностные свойства. Так у сплава САП-1 при 20° С о_в = 35 кГ/мм², а у САП-3  40 кГ/мм². Подобными свойствами обладает сплав САС-1 (25—30% Si и 7% Nі), получаемый из распыленного порошка. Он износостоек, достаточно прочен (<т_а = 25,0-28,0 кГ/мм²), имеет коэффициент линейного расширения, близкий к стали, и высокий модуль упру­гости.

Сплавы САС-1 и САП не склонны к коррозии под напряжением и замедленным разрушениям. Сплав САП можно применять при сравнительно высоких температурах эксплуатации. При сварке этих сплавов обычно применяют присадочную проволоку марки АМг6.

 

Материалы с сатйа: http://ruswelding.com

 

Температура плавления алюминия в домашних условиях: плавка алюминиевых сплавов

Температура плавления алюминия в домашних условиях

• admin
• Стройка и ремонт
• 0

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.

удельный вес и теплопроводность, производство, применение, сплавы и температура плавления

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.

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.

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.

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.

• Автор: Фёдор Ильич Артёмов
• Распечатать

Оцените статью:

(2 голоса, среднее: 3 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Методы и способы плавления алюминия на производстве и в домашних условиях

Читайте также:

• Алюминиевые сплавы
• Производство алюминия
• Фольга алюминиевая
• Рынок 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.

Плотность алюминия при 20°С

Степень чистоты, %	99,25	99,40	99,75	99.97	99,996	99.9998
Плотность при 20°С, г/см3	2,727	2,706	2,703	2,6996	2,6989	2,69808

Плотность расплавленного алюминия при 1000°С

Степень чистоты, %	99,25	99. 40	99.75
Плотность, г/см3	2,311	2,291	2,289

Зависимисть температуры плавления алюминия от чистоты

Степень чистоты, %	99,2	99,5	99,6	99,97	99,996
Температура плавления, °С	657	658	659,7	659,8	660,24

Теги: алюминий , плавление алюминия

i.ytimg.com

• Видео 1
• Видео 2

Комментарии

1 2 »

Добавить комментарий

Температура — плавление — алюминий

Cтраница 4

Вследствие высоких значений теплоемкости и теплоты плавления, для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата тепла, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.  [46]

Медные электротехнические сплавы.  [47]

Благодаря высоким значениям теплоемкости и теплоты плавления, для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата тепла, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.  [48]

Алюминиевые сплавы и алюминий по обрабатываемости близки к жаропрочным сплавам на основе никеля: скорость съема при обработке этих сплавов на 30 — 60 % выше скоростей съема при обработке стали, что связано со сравнительно низкой температурой плавления алюминия.  [49]

Вследствие высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления, для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата тепла, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.  [50]

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения алюминиевых сплавов в индукционном агрегате с продольными и поперечными каналами, включающем введение в расплав сплава легирующих добавок, содержащих компоненты с температурой выше температуры плавления алюминия, загрузку и расплавление шихты и перелив сплава в миксер, согласно изобретению, легирующие компоненты с температурой плавления выше температуры плавления алюминия дополнительно вводят в устья продольных каналов печи и миксера и создают электромагнитное поле, вращающее легирующие добавки и удерживающее их в продольных каналах печи и миксера в процессе обработки сплава. Легирующие добавки вводят в устья каналов печи одновременно с введением легирующих добавок в ванну печи, а в устья каналов миксера — перед переливом в него жидкого металла из печи.  [51]

Поверхность алюминия после зачистки в течение нескольких секунд пребывания на воздухе покрывается тонкой оксидной пленкой, твердой и тугоплавкой, с большим удельным электрическим сопротивлением. Температура плавления алюминия составляет 565 — 578 С, а его оксидной пленки — около 2000 С. Зачистку контактных поверхностей алюминиевых сплавов производят наждачной шкуркой или металлической щеткой под тонким слоем кварце-вазелиновой или цинко-вазелиновой пасты. Кварцевый песок и цинк при зачистке разрушают оксидную пленку, а вазелин предохраняет контактные поверхности от повторного окисления.  [52]

Поверхность алюминия после зачистки в течение нескольких секунд пребывания на воздухе покрывается тонкой окисной пленкой, твердой и тугоплавкой, с большим удельным электрическим сопротивлением. Температура плавления алюминия составляет 565 — 578 С, а его окисной пленки — около 2000 С. Зачистку контактных поверхностей алюминиевых сплавов производят наждачной шкуркой или металлической щеткой под тонким слоем квар-цево-вазелиновой или цинково-вазелиновой пасты. Кварцевый песок и цинк при зачистке разрушают окисную пленку, а вазелин предохраняет контактные поверхности от повторного окисления.  [53]

Схема наплавки под слоем флюса.  [54]

Сварка и наплавка деталей из алюминиевого сплава осложняются из-за того, что при нагревании эти сплавы интенсивно окисляются, а окислы тугоплавки. Температура плавления алюминия 657 С, а его окислов 2050 С. Пленка окислов затрудняет процесс сплавления присадочного материала с основным и препятствует выходу газов из расплавленного металла. Удаляют окислы флюсами или электродными покрытиями, растворяющими или связывающими окись алюминия. Присадочным материалом могут служить стержни того же состава, что и основной металл.  [55]

Алюминий химически активен, на воздухе покрывается тончайшей ( 5 — 10 нм) оксидной пленкой, надежно защищающей металл от дальнейшего окисления. При температуре плавления алюминия 660 С гранулированный А1 не сплавляется в слиток даже при нагреве до 1200 С, так как каждая капля расплава металла оказывается как бы в мешке из оксида. Поэтому почти все реакции с участием алюминия идут с латентным ( скрытым) периодом, необходимым для разрушения оксидной пленки или диффузии реагента через нее.  [56]

Промежуточная поверхность на алюминиевом.  [57]

Если только нагрев не локализован, то всегда можно ожидать коробления узла. Наконец, температура плавления алюминия гораздо ближе к точке плавления припоев, чем у большинства других основных металлов, так что необходим источник тепла, который не мог бы довести до плавления алюминий в зоне соединения.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

Какова температура плавления алюминия?

Температура плавления является важным физическим свойством. Температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое, напрямую влияет на то, как с этим веществом обращаются и наносят. 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 изменяется в зависимости от состава сплава. Это жизненно важная информация, когда речь идет о производстве алюминия.

Загрузить технические характеристики алюминия сейчас

Kloeckner Metals — поставщик полного ассортимента алюминия и сервисный центр. Загрузите нашу спецификацию алюминия и узнайте, что Kloeckner Metals регулярно поставляет на склад.

Технические характеристики алюминия

Производственные процессы часто требуют нагрева металлов до их температуры плавления. Для плавки, сварки плавлением и литья металлы должны быть жидкими. Алюминий и алюминиевые сплавы можно плавить и переплавлять по мере необходимости. Это включает в себя плавку для литья слитков или заготовок, а также для последующих производственных процессов, таких как прокатка, экструзия, волочение, ковка и переработка.

Во-первых, понимание того, как производится первоклассный алюминий

Алюминий всегда встречается в виде соединения, а не в чистом виде. Чистые формы металла должны быть сначала химически очищены до глинозема (оксида алюминия), а затем переплавлены в алюминий с помощью процесса электролитического восстановления Холла-Эру, обычно называемого первичным производственным процессом. По данным Алюминиевой ассоциации, первичный производственный процесс стал более эффективным, улучшив его на 20% за последние 20 лет.

Получение алюминия начинается с добычи бокситов, основного сырья, из которого производится металлический алюминий. Затем примеси из боксита удаляются отстаиванием и фильтрацией. Эта химическая обработка делает глинозем. Бокситы измельчают, смешивают с раствором гидроксида натрия, а затем нагревают паром под давлением для растворения оксида алюминия.

Температура плавления оксида алюминия выше, чем у алюминия, и составляет около 3762°F. Вот почему извлечение алюминия из оксида алюминия осуществляется электролизом до расплавления металла. Электролиз, метод, с помощью которого элементы могут быть разделены, происходит в восстановительных емкостях или ячейках восстановительной установки. Этот процесс восстановления удаляет кислород из оксида алюминия, который состоит из почти равных частей алюминия и кислорода. Только после всех этих шагов у нас есть чистый, первоклассный алюминий.

Факторы, влияющие на температуру плавления алюминия

Соединение сплава

Диапазон температур плавления немного зависит от состава сплава. Диапазоны плавления некоторых распространенных сплавов указаны ASM International:

• 1100: 1190 – 1215°F
• 2024: 935 – 1180°F
• 3003: 1190–1210°F
• 5052: 1125 -1200°F
• 5456: 1055-1180°F
• 6061: 1080–1205°F
• 7075: 890–1175°F

Химические примеси

Обычный алюминий и его сплавы неизбежно содержат примеси. Примесью можно назвать любые химические элементы, не введенные намеренно в состав сплава.

Химические примеси изменят температуру плавления. Это называется депрессией точки плавления. Если температура плавления изменяется более чем на 41 градус по Фаренгейту, это доказывает наличие примесей.

Примеси могут появляться в различных точках процесса плавки. Загрязнение шихты в процессе плавки и разливки или взаимодействие с металлической футеровкой и флюсами. Растворение элементов литейного оборудования и литейного инструмента.

Примеси могут поступать при переплавке алюминиевых отходов во вторичное производство.

Состав молекул

Молекулам с сильными связями требуется больше энергии для разрыва. Алюминий имеет ковалентные связи, что приводит к более высокой температуре плавления.

Сила притяжения

Алюминий имеет прочные полярные связи, обеспечивающие низкую летучесть, высокие температуры плавления и кипения и высокую плотность.

Давление

Применение давления в процессе нагревания может изменить температуру плавления. Для алюминия давление около 3500 гигапаскалей вызовет повторный нагрев или когда температура плавления действительно начнет снижаться выше определенного критического давления.

Плавление металлов: основы литья

Процессы литья известны уже тысячи лет. Металлы отливают в формы путем их плавления в жидкости, заливки металла в форму и удаления материала формы после того, как металл затвердеет при охлаждении.

Высокотехнологичные отливки используются в 90% товаров длительного пользования, включая автомобили, грузовые автомобили, аэрокосмическую промышленность, поезда, горнодобывающее и строительное оборудование, нефтяные скважины, приборы, трубы, гидранты, ветряные турбины, атомные электростанции, медицинские устройства, изделия оборонного назначения, игрушки , и более.

Существует множество различных методов литья, которые относятся к методам литья одноразового или многоразового использования. Одноразовое литье предполагает использование временных, одноразовых форм. При многоразовом литье формы используются повторно без необходимости переформирования после каждого производственного цикла. Для получения дополнительной информации о каждом из процессов литья посетите базу данных металлов Total Materia.

Процесс литья алюминия

Каждый день безопасно отливается миллионы фунтов расплавленного алюминия, что делает его одним из наиболее часто отливаемых металлов. Вероятно, это связано с тем, что алюминий является одним из немногих металлов, которые можно отливать всеми способами, используемыми для литья металлов. Но есть различия в типе литого алюминия.

Разница между первичным алюминием, ломом и отвердителями

При вопросе о том, как плавить алюминий, необходимо понимать разницу между первичным алюминием, ломом и отвердителями. Каждый играет ключевую роль в процессе кастинга.

• Алюминий Prime на 99,9% состоит из алюминия. Он проявляется в трех формах: Т-образные стержни, свиноматки и свиньи. Первичный алюминий добавляется в печь первым.
• Лом представляет собой переработанный алюминий. Брак может появляться непосредственно либо в процессе производства, либо в продуктах, собранных после использования и утилизации потребителем. После того, как весь первичный алюминий расплавится, добавляют лом для удаления влаги.
• Отвердители – это дополнительные элементы, предназначенные для упрочнения алюминия. Назначение отвердителей – повысить прочность и придать конечному изделию желаемые свойства. Это включает отделку, прочность и измельчение зерна. Силикон и магний являются двумя основными отвердителями в процессе литья алюминия. Как правило, они добавляются в ванну с алюминием последними, чтобы довести концентрацию легирующих добавок до спецификации отливаемого сплава.

Литейные печи для плавки алюминия

Алюминиевые печи используются для плавки алюминия и литья бревен. Как правило, в печах могут использоваться разные технологии для плавки материала, но каждая печь стремится минимизировать потребление тепла и топлива. Энергоэффективные печи помогают контролировать условия плавки, что увеличивает выход металла.

Алюминиевые печи проектируются с открытым колодцем. Эта конструкция учитывает этапы процесса литья алюминия, описанные ниже, поскольку, как только основной алюминий плавится, через это отверстие добавляется металлолом.

Какие этапы процесса литья?

Сначала готовится шихта, в которой смесь сырья расплавляется для получения сплава. Добавляется первичный алюминий, и как только весь первичный алюминий расплавится, добавляется металлолом для удаления влаги.

Методы и приемы обработки расплавленного алюминия для повышения и проверки его чистоты. Это обработка флюсов, продувка инертными газами, фильтрация и отстаивание.

После подтверждения чистоты добавляются отвердители. Опять же, какие элементы добавляются в смесь и в каких количествах, полностью зависит от спецификации отливаемого сплава.

Последний шаг — отливка и охлаждение.

Экструдирование алюминия начинается с нагрева твердого куска алюминиевой пластины, трубы, листа или бруска до тех пор, пока он не станет мягким. Затем размягченный алюминий прессуется через меньшее отверстие матрицы. Алюминиевые профили могут быть сплошными, полупустыми или полыми и служат для облегчения одних потребительских товаров, а других — более прочных.

Безопасная плавка алюминия

Любой расплавленный материал представляет опасность. Несоблюдение надлежащих процедур при плавке и литье алюминия может быть опасным. С расплавленным алюминием обычно обращаются при температуре 1300-1450°F, чтобы избежать преждевременного затвердевания. Контакт с расплавленным алюминием может вызвать серьезные ожоги и создать серьезную опасность возгорания.

Риск взрыва

Взрыв может быть вызван смешиванием воды или других загрязняющих веществ с расплавленным алюминием. Взрывы также могут произойти в процессе переплавки алюминиевого лома из-за влаги и загрязнения лома.

Эти взрывы могут привести к травмам или смерти, а также к разрушению оборудования и заводских сооружений. Там, где существует вероятность разбрызгивания или другого прямого воздействия, персонал, работающий с расплавленным алюминием, должен носить средства защиты глаз и лица, а также защитную одежду.

Алюминиевая ассоциация считает, что эти опасности могут быть сведены к минимуму или полностью устранены путем внимательного отношения к методам безопасного обращения и обмена передовым опытом и программами безопасности, включая:

• Разработка и распространение публикаций по безопасному производству и обращению с алюминием
• Ежегодные семинары по технике безопасности литейных заводов для обучения рабочих и менеджеров предприятий технике безопасности на рабочем месте
• Выпуск ежегодного отчета об инцидентах с расплавленным металлом для обмена информацией о взрывах и связанных с ними событиях на предприятиях по плавке алюминия
• Текущие испытания и отчеты с компаниями-членами о постоянном повышении безопасности

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сейчас

Kloeckner Metals — поставщик полного ассортимента алюминия и сервисный центр. Kloeckner Metals сочетает в себе национальное присутствие с новейшими технологиями производства и обработки и самыми инновационными решениями для обслуживания клиентов.

Свяжитесь с нами

Алюминий — Точка плавления — Точка кипения

26.11.2021 автора

Алюминий – температура плавления и температура кипения

Температура плавления алюминия 660°C .

Температура кипения алюминия 2467°C .

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

Температура кипения – насыщение

В термодинамике насыщение определяет состояние, при котором смесь пара и жидкости может существовать вместе при заданной температуре и давлении. Температура, при которой испарение  (кипение) начинается при заданном давлении, называется  температурой насыщения или точкой кипения . Давление, при котором начинается испарение (кипение) при данной температуре, называется давлением насыщения. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода из пара в жидкость, ее называют точкой конденсации.

Точка плавления

В термодинамике точка плавления   определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать 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 ее рассматривают как температуру обратного перехода от жидкого к твердому, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.

Первая теория, объясняющая механизм плавления в объеме, была предложена Линдеманном, который использовал колебание атомов в кристалле для объяснения плавления. Твердые тела похожи на жидкости тем, что оба находятся в конденсированном состоянии, а частицы находятся гораздо ближе друг к другу, чем частицы газа. Атомы в твердом теле тесно связаны друг с другом либо в правильной геометрической решетке (кристаллические твердые тела, которые включают металлы и обычный лед), либо в неправильной (аморфное твердое тело, такое как обычное оконное стекло), и обычно имеют низкую энергию. движение отдельных атомов , ионов или молекул в твердом теле ограничивается колебательным движением вокруг фиксированной точки. Когда твердое тело нагревается, его частицы вибрируют быстрее, поскольку твердое тело поглощает кинетическую энергию. В какой-то момент амплитуда колебаний становится настолько большой, что атомы начинают вторгаться в пространство своих ближайших соседей и возмущать их, и начинается процесс плавления. Точка плавления 90 085 – это температура, при которой разрушающие вибрации частиц твердого тела преодолевают силы притяжения, действующие внутри твердого тела.

Aluminum – Properties

Element	Aluminum
Atomic Number	13
Symbol	Al
Element Category	Poor Metal
Фаза при STP	Твердое вещество
Атомная масса [а. е.м.]	26,9815
Плотность при STP [г/см3]	2,7
Electron Configuration	[Ne] 3s2 3p1
Possible Oxidation States	+3
Electron Affinity [kJ/mol]	42.5
Electronegativity [Pauling scale]	1.61
Первая энергия ионизации [эВ]	5,9858
Год открытия	1825
1 Первооткрыватель
1 Первооткрыватель0215
Thermal properties
Melting Point [Celsius scale]	660
Boiling Point [Celsius scale]	2467
Thermal Conductivity [W/m K]	237
Specific Heat [J/g K]	0.9
Heat of Fusion [kJ/mol]	10.79
Heat of Vaporization [kJ/mol]	293. 4

 

Hydrogen1H

Helium2He

Lithium3Li

Beryllium4Be

Boron5B

Carbon6C

Nitrogen7N

Oxygen8O

Fluorine9F

Neon10Ne

Sodium11Na

Magnesium12Mg

Алюминий13Al

Кремний14Si

Фосфор15P

Сера16S

Chlorine17Cl

Argon18Ar

Potassium19K

Calcium20Ca

Scandium21Sc

Titanium22Ti

Vanadium23V

Chromium24Cr

Manganese25Mn

Iron26Fe

Cobalt27Co

Nickel28Ni

Copper29Cu

Zinc30Zn

Gallium31Ga

Germanium32Ge

Мышьяк33As

Селен34Se

Бром35Br

Krypton36Kr

Rubidium37Rb

Strontium38Sr

Yttrium39Y

Zirconium40Zr

Niobium41Nb

Molybdenum42Mo

Technetium43Tc

Ruthenium44Ru

Rhodium45Rh

Palladium46Pd

Silver47Ag

Cadmium48Cd

Indium49In

Tin50Sn

Antimony51Sb

Теллур52Te

Йод53I

Ксенон54Xe

Caesium55Cs

Barium56Ba

Lanthanum57La

Hafnium72Hf

Tantalum73Ta

Tungsten74W

Rhenium75Re

Osmium76Os

Iridium77Ir

Platinum78Pt

Gold79Au

Mercury80Hg

Thallium81Tl

Lead82Pb

Bismuth83Bi

Полоний84Po

Астатин85At

Радон86Rn

Francium87Fr

Radium88Ra

Actinium89Ac

Rutherfordium104Rf

Dubnium105Db

Seaborgium106Sg

Bohrium107Bh

Hassium108Hs

Meitnerium109Mt

Darmstadtium110Ds

Roentgenium111Rg

Copernicium112Cn

Nihonium113Nh

Flerovium114Fl

Moscovium115Mc

Livermorium116Lv

Теннесси117Ц

Oganesson118Og

Cerium58Ce

Praseodymium59Pr

Neodymium60Nd

Promethium61Pm

Samarium62Sm

Europium63Eu

Gadolinium64Gd

Terbium65Tb

Dysprosium66Dy

Holmium67Ho

Erbium68Er

Thulium69Tm

Иттербий70Yb

Лютеций71Lu

Thorium90Th

Protactinium91Pa

Uranium92U

Neptunium93Np

Plutonium94Pu

Americium95Am

Curium96Cm

Berkelium97Bk

Californium98Cf

Einsteinium99Es

Fermium100Fm

Mendelevium101Md

Nobelium102No

Lawrencium103Lr

–
–
–

сообщите об этом объявлении

Алюминий — информация об элементе, свойства и использование

Перейти к основному содержанию

У вас не включен JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы получить доступ ко всем функциям сайта.

Перейти к кремнию >

Группа	13	Температура плавления	660,323°С, 1220,581°F, 933,473 К
Период	3	Температура кипения	2519°С, 4566°F, 2792 К
Блок	п	Плотность (г см −3 )	2,70
Атомный номер	13	Относительная атомная масса	26. 982
Состояние при 20°C	Твердый	Ключевые изотопы	27 Ал
Электронная конфигурация	[Ne] 3s 2 3p 1	Номер КАС	7429-90-5
ХимПаук ID	4514248	ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры.

Фюзеляжи самолетов и алюминиевая фольга — это лишь два из многих и разнообразных применений этого элемента.

Алюминий — легкий серебристо-белый металл. Он мягкий и податливый.

Алюминий используется в самых разных продуктах, включая банки, фольгу, кухонную утварь, оконные рамы, пивные кеги и детали самолетов. Это связано с его особыми свойствами. Он имеет низкую плотность, нетоксичен, обладает высокой теплопроводностью, отличной коррозионной стойкостью и легко поддается литью, механической обработке и формованию. Он также немагнитен и не искробезопасен. Это второй по пластичности металл и шестой по пластичности.

Часто используется в виде сплава, поскольку алюминий сам по себе не очень прочен. Сплавы с медью, марганцем, магнием и кремнием легкие, но прочные. Они очень важны при строительстве самолетов и других видов транспорта.

Алюминий является хорошим электрическим проводником и часто используется в линиях электропередач. Он дешевле меди и по весу почти в два раза превосходит хороший проводник.

При испарении в вакууме алюминий образует покрытие с высокой отражающей способностью как для света, так и для тепла. Он не портится, как серебряное покрытие. Эти алюминиевые покрытия имеют множество применений, включая зеркала телескопов, декоративную бумагу, упаковки и игрушки.

Биологическая роль алюминия неизвестна. В растворимой форме +3 он токсичен для растений. Кислые почвы составляют почти половину пахотных земель на Земле, и кислотность ускоряет высвобождение Al3+ из его минералов. Затем сельскохозяйственные культуры могут поглощать Al3+, что приводит к снижению урожайности.

Наш организм поглощает лишь небольшое количество алюминия, поступающего с пищей. Продукты с содержанием алюминия выше среднего — это чай, плавленый сыр, чечевица и бисквиты (где он содержится в разрыхлителе). Приготовление пищи в алюминиевых кастрюлях не увеличивает их количество в нашем рационе, за исключением случаев приготовления кислых продуктов, таких как ревень. Некоторые таблетки от расстройства желудка представляют собой чистый гидроксид алюминия.

Алюминий может накапливаться в организме, и предполагается, но не доказана его связь с болезнью Альцгеймера (старческое слабоумие).

Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре (8,1%), но редко встречается в природе в чистом виде. Обычно он содержится в минералах, таких как бокситы и криолит. Эти минералы представляют собой алюмосиликаты.

Большая часть промышленно производимого алюминия извлекается по процессу Холла-Эру. В этом процессе оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите, а затем электролитически восстанавливают до чистого алюминия. Производство алюминия очень энергоемко. 5% электроэнергии, вырабатываемой в США, используется в производстве алюминия. Однако после изготовления он не подвергается быстрой коррозии и может быть легко переработан.

История элементов и периодической таблицы

Анализ любопытного металлического украшения, найденного в гробнице Чжоу-Чу, военачальника Китая 3 ^rd вв. , оказался на 85% алюминиевым. Как он был произведен, остается загадкой. К концу 1700-х годов было известно, что оксид алюминия содержит металл, но он помешал всем попыткам его извлечения. Гемфри Дэви использовал электрический ток для извлечения натрия и калия из их так называемых «земель» (оксидов), но его метод не выделял таким же образом алюминий. Первым человеком, который произвел его, был Ганс Христиан Эрстед в Копенгагене, Дания, в 1825 году, и он сделал это, нагревая хлорид алюминия с калием. Несмотря на это, его образец был нечистым. Немецкому химику Фридриху Вёлеру выпало усовершенствовать метод в 1827 году и впервые получить чистый алюминий, используя натрий вместо калия.

Атомный радиус, несвязанный (Å)	1,84	Ковалентный радиус (Å)	1,24
Сродство к электрону (кДж моль −1 )	41,762	Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,61
Энергии ионизации (кДж моль −1 )	1 ст 577,539 2 -й 1816. 679 3 рд 2744.781 4 -й 11577,469 5 -й 14841.857 6 -й 18379,49 7 -й 23326.3 8 -й 27465,52

Общие степени окисления	3
Изотопы	Изотоп	Атомная масса	Естественное изобилие (%)	Период полураспада	Режим распада
	27 Ал	26. 982	100	—	—

Относительный риск предложения 4,8 Содержание земной коры (ppm) 84149 Скорость переработки (%) >30 Взаимозаменяемость Середина Концентрация продукции (%) 31 Распределение резерва (%) 26

Топ-3 производителя 1) Австралия 2) Бразилия 3) Китай Топ 3 запасных держателя 1) Гвинея 2) Австралия 3) Бразилия Политическая стабильность крупнейшего производителя 74,5 Политическая стабильность главного держателя резерва 4. 7

Удельная теплоемкость (Дж кг -1 К -1 )	897	Модуль Юнга (ГПа)	70,3
Модуль сдвига (ГПа)	26. 1	Объемный модуль (ГПа)	75,5
Давление пара
Температура (К)	400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па)	— — 3. 06 x 10 -10 5.08 x 10 -6 0,00256 0,218 6.1 81,4 — — —

Слушайте алюминиевый подкаст

Стенограмма: (Промо) Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества. (Конец промо) Крис Смит На этой неделе химическая причина трансатлантических языковых трений. Это um или ium в конце? Оказывается, у нас, британцев, могут быть яйца на лицах, а также поверхностное представление о том, что мы называем алюминием. Кира Дж. Вайсман «Я чувствую себя запертым в жестяной коробке на высоте 39000 футов». Это обычный рефрен летающих фобов, но, возможно, они найдут утешение, зная, что коробка на самом деле сделана из алюминия — более 66000 кг, если они сидят в гигантском самолете. Хотя сожаление о том, что вы находитесь в «алюминиевой коробке», не имеет такого же кольца, есть несколько веских причин, чтобы оценить этот выбор материала. Чистый алюминий мягкий. Однако сплав его с такими элементами, как медь, магний и цинк, значительно повышает его прочность, оставляя его легким, что, очевидно, является преимуществом в борьбе с гравитацией. Полученные сплавы, иногда более податливые, чем сам алюминий, могут быть отлиты в различные формы, включая аэродинамическую дугу крыльев самолета или его трубчатый фюзеляж. И в то время как железо ржавеет под воздействием элементов, алюминий образует микроскопически тонкий оксидный слой, защищающий его поверхность от дальнейшей коррозии. С таким большим CV неудивительно, что алюминий используется во многих других транспортных средствах, включая корабли, автомобили, грузовики, поезда и велосипеды. К счастью для транспортной отрасли, природа наградила нас огромным количеством алюминия. Самый распространенный металл в земной коре, он буквально повсюду. Тем не менее, алюминий оставался неоткрытым до 1808 года, так как он связан с кислородом и кремнием в сотни различных минералов, никогда не появляясь в природе в своей металлической форме. Сэр Хамфри Дэви, химик из Корнуолла, открывший этот металл, назвал его «алюминием» в честь одного из исходных соединений — квасцов. Однако вскоре после этого вмешался Международный союз теоретической и прикладной химии (или IUPAC), стандартизировавший суффикс до более традиционного «ium». Еще одним поворотом в истории номенклатуры стало то, что Американское химическое общество воскресило первоначальное написание в 1925, и по иронии судьбы именно американцы, а не британцы произносят название элемента так, как намеревался Дэви. В 1825 году честь впервые выделить алюминий выпала датскому ученому Гансу Кристиану Эрстеду. Сообщается, что он сказал о своем призе: «Он образует кусок металла, напоминающий олово по цвету и блеску» — не слишком лестное описание, но, возможно, объяснение нынешнего замешательства авиапассажиров. Трудность отделения алюминия от его оксидов — для все ранние процессы давали в лучшем случае только килограммовые количества, что обеспечивало его временный статус драгоценного металла, более ценного даже, чем золото.На самом деле, алюминиевый слиток занимал почетное место рядом с драгоценностями короны на Парижской выставке 1855 года, в то время как Наполеон, как говорят, зарезервировал алюминиевую посуду только для своих самых почетных гостей.0003 Только в 1886 году Чарльз Мартин Холл, необычайно упорный 22-летний ученый-любитель, разработал первые экономичные способы извлечения алюминия. Работая в дровяном сарае со своей старшей сестрой в качестве помощника, он растворил оксид алюминия в ванне с расплавленным гексафторалюминатом натрия (более известным как «криолит»), а затем разделил алюминий и кислород, используя сильный электрический ток. Примечательно, что другой 22-летний француз, Поль Луи Туссен-Эру, почти в то же время открыл точно такой же электролитический метод, спровоцировав трансатлантическую патентную гонку. Их наследие, закрепленное как процесс Холла-Эру, остается основным методом производства алюминия в промышленных масштабах — в настоящее время ежегодно производятся миллионы тонн алюминия из самой богатой алюминиевой руды — бокситов. Не только транспортная отрасль воспользовалась преимуществами алюминия. К началу 1900-х годов алюминий уже вытеснил медь в линиях электропередач, его гибкость, легкий вес и низкая стоимость более чем компенсировали его более низкую проводимость. Алюминиевые сплавы являются фаворитом в строительстве, они находят применение в облицовке, окнах, водосточных желобах, дверных рамах и кровле, но с такой же вероятностью могут найтись и внутри дома: в бытовой технике, кастрюлях и сковородках, посуде, телевизионных антеннах и мебели. В виде тонкой фольги алюминий является упаковочным материалом par excellence , гибкий и прочный, непроницаемый для воды и устойчивый к химическому воздействию — короче говоря, идеально подходит для защиты жизненно важных лекарств или вашего любимого шоколадного батончика. Но, возможно, самым узнаваемым воплощением алюминия являются алюминиевые банки для напитков, которые ежегодно производятся сотнями миллиардов штук. Естественно глянцевая поверхность каждой банки служит привлекательным фоном для названия продукта, и хотя ее тонкие стенки могут выдерживать давление до 90 фунтов на квадратный дюйм (в три раза больше, чем у типичной автомобильной шины), доступ к содержимому можно легко получить с помощью просто потяните за язычок. И хотя переработка алюминия поглощает большую часть мировой электроэнергии, алюминиевые банки можно перерабатывать экономично и многократно, каждый раз экономя почти 95% энергии, необходимой для плавки металла в первую очередь. Однако у этого блестящего металла есть и более темная сторона. Несмотря на его изобилие в природе, известно, что алюминий не служит какой-либо полезной цели для живых клеток. Однако в растворимой форме +3 алюминий токсичен для растений. Высвобождение Al 3+ из его минералов ускоряется в кислых почвах, которые составляют почти половину пахотных земель на планете, что делает алюминий главным виновником снижения урожайности сельскохозяйственных культур. Людям не нужен алюминий, и тем не менее он попадает в наши тела каждый день — в воздухе, которым мы дышим, в воде, которую мы пьем, и в пище, которую мы едим. Хотя небольшое количество алюминия обычно присутствует в пищевых продуктах, мы несем ответственность за основные источники пищевого алюминия: пищевые добавки, такие как разрыхлители, эмульгаторы и красители. Проглатывание безрецептурных антацидов может повысить уровень потребления в несколько тысяч раз. И многие из нас каждый день наносят дезодоранты, содержащие алюминий, прямо на кожу. Что беспокоит во всем этом, так это то, что несколько исследований выявили, что алюминий является фактором риска как для рака молочной железы, так и для болезни Альцгеймера. В то время как большинство экспертов по-прежнему не убеждены в доказательствах, алюминий в высоких концентрациях является доказанным нейротоксином, в первую очередь влияющим на кости и мозг. Так что, пока не будет проведено больше исследований, присяжные останутся в стороне. Теперь, возможно, это то, что беспокоит вас во время вашего следующего дальнего перелета. Крис Смит Исследователь Кира Вайсман из Саарландского университета в Саарбрюкене, Германия, с историей об алюминии и почему я не сказал это так, как намеревался Хамфри Дэвид. На следующей неделе поговорим о том, как звучат элементы, а как насчет этого. Брайан Клегг Не так много элементов с именами, которые являются звукоподражательными. Скажем кислород или йод, и в звучании слова нет никакой подсказки к природе элемента, а цинк другой — цинк, цинк, цинк, почти слышно, как набор монет падает в старомодную ванну. Просто это должен быть твердый металл. При использовании цинк часто скрыт, почти скрыт. Он останавливает ржавчину железа, успокаивает солнечные ожоги, защищает от перхоти, соединяется с медью, образуя очень знакомый сплав золотого цвета, и сохраняет нам жизнь, но мы почти не замечаем этого. Крис Смит И вы можете догнать звон цинка с Брайаном Клеггом на следующей неделе Химия в ее стихии. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания. (Промо) Химия в ее стихии представлена ​​вам Королевским химическим обществом и произведена thenakedscientists.com. Дополнительную информацию и другие эпизоды химии в ее стихии можно найти на нашем веб-сайте chemistryworld.org/elements. (Конец акции)

Нажмите здесь, чтобы просмотреть видеоролики об  алюминии

Learn Chemistry: ваш единственный путь к сотням бесплатных учебных ресурсов по химии.

Изображения и видео Visual Elements
© Murray Robertson 1998-2017.

 

Data
W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95th Edition, Internet Version 2015, по состоянию на декабрь 2014 г. & Chemical Constants, Kaye & Laby Online, 16-е издание, 1995 г. Версия 1.0 (2005 г.), по состоянию на декабрь 2014 г.
Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб, Дж. Дж. Цай и Р. А. Драгосет, Атомные веса и изотопные композиции (версия 4.1) , 2015 г., Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг, Мэриленд, по состоянию на ноябрь 2016 г.
TL Cottrell, The Strengths of Chemical Bonds , Butterworth, London, 1954.

 

Использование и свойства
John Emsley, Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, New York, 2nd, New York, 2nd Издание 2011 г.
Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, It’s Elemental — The Periodic Table of Elements, по состоянию на декабрь 2014 г.
Периодическая таблица видео, по состоянию на декабрь 2014 г.

 

Данные о рисках снабжения
Частично получены из материалов, предоставленных Британской геологической службой © NERC.

ИСТОРИЯ ТЕКСТ
Элементы 1-112, 114, 116 и 117 © Джон Эмсли 2012. Элементы 113, 115, 117 и 118 © Королевское общество химии 2017.

. .

 

Периодическая таблица видео
Создано видеожурналистом Брэди Хараном, работающим с химиками Ноттингемского университета.

Загрузите наше бесплатное приложение Периодической таблицы для мобильных телефонов и планшетов.

Исследуйте все элементы

 

Оптимальная температура литья алюминия: условия плавления и заливки

Температура алюминиевого литья оказывает большое влияние на механические свойства алюминиевого сплава, а также определяет качество алюминиевых отливок. В статье анализируются два его основных параметра, включая температуру плавления и температуру заливки алюминия в процессе литья в песчаные формы, и указывается оптимальная температура для изготовления деталей из алюминиевого литья наилучшего качества.

Являясь одним из трех самых распространенных элементов на Земле, алюминиевое литье имеет широкий диапазон приложений как в промышленных, так и в непромышленных областях, от автомобилей, транспорта, строительства, садовой мебели, авиации до кухонных принадлежностей.

Поскольку мир требует высокой точности деталей и меньшего количества дефектов литья, необходимо, чтобы алюминиевые литейные заводы тщательно контролировали и просчитывали технические вопросы, связанные с производством качественных литейных изделий, соответствующих требованиям клиентов.

Литье алюминия определяется как процесс плавления алюминиевых сплавов, заливки расплавленного алюминия в формы и охлаждения. При этом конкретная температура алюминиевого литья, включая температуру плавления и температуру заливки, является одним из важнейших факторов, прямо или косвенно влияющих на конечное качество алюминиевого литья.

Следовательно, очень важно хорошо знать температуру плавления и заливки алюминиевых сплавов, которые вы хотите плавить и отливать.

В этой статье мы поможем вам прояснить эти соображения.

Содержание

1. Температура плавления алюминия
   • Влияние температуры плавления алюминия на качество отливки
   • Температура плавления чистого алюминия
   • Диапазон температур плавления алюминиевых сплавов
2. ТЕМПЛАТА АЛУМИНЕВА
   • Влияние температуры заливки алюминия на качество литья
   • Рассчитайте температуру алюминиевого сплава
     • Эффект плесени на алюминиевую температуру
13030303030303030303030303030303030303030303030331303030303030303030303030303313030303030303313313030303303330 гг. Скорость заливки на качество отливки
3. Расчет скорости заливки алюминия
   • Влияние формы отливки на скорость заливки алюминия
4. Заключение

Температура плавления алюминия

Влияние температуры плавления алюминия на качество отливки

Как один из двух параметров температуры литья алюминия, температура плавления оказывает большое влияние на качество алюминиевых отливок.

Температура плавления, обеспечиваемая для разжижения металла, должна быть достаточной, не слишком низкой и не слишком высокой, чтобы получить наилучшее качество отливки.

Недостаточная температура плавления алюминия (низкая температура плавления) может привести к дефектам литья, таким как усадка алюминиевого литья, поскольку жидкость затвердевает до того, как заполняется полость формы.

Наоборот, при чрезмерной температуре плавления алюминия (высокая температура плавления) возможно появление горячих трещин в формах и позднее образование пористости в отливках.

Таким образом, литейщики должны рассчитать точный диапазон температур плавления алюминия, который используется не только для обеспечения качества исходного материала, но и для последующего расчета надлежащей температуры заливки.

Температура плавления чистого алюминия

Температура плавления металла зависит от его чистоты. Он также применяется для определения температуры плавления алюминия.

Как цитируется во многих исследованиях, чистый алюминий бывает нескольких видов в зависимости от содержания алюминия.

Particularly, the melting temperature of three pure aluminum types showed as the table 1:

Table 1: The melting temperature of some pure aluminum

STT	Type	% содержания алюминия	Температура плавления ( ° C)
1	Ultrapure aluminum	99996%	660,37 °C
2	High pure aluminum	99,5 %	657 °C
1	Чистый алюминий	99,0 %	643 °C

Диапазон температур плавления алюминиевых сплавов

Поскольку механические характеристики чистого алюминия низкие, алюминиевый материал, используемый для литья, легирован другими элементами таких как кремний, медь и магний, для повышения его литейных свойств, коррозионной стойкости, прочности и механических характеристик для вышеуказанных целей.

Алюминиевые сплавы входят в серию типов , соответствующих диапазонам сплавов.

Алюминиевые сплавы не разжижаются при определенной температуре плавления, но находятся в диапазоне температур, который зависит от состава сплава.

Как правило, добавление сплавов снижает температуру плавления алюминия. Температура плавления алюминиевого сплава находится в диапазоне от 463 до 671°C (865-1240°F).

См. диапазоны температур плавления некоторых распространенных литейных алюминиевых сплавов, разработанных по системе Алюминиевой ассоциации (АА) в таблице 2.

Таблица 2: Диапазон температуры плавления некоторых общих литых алюминиевых сплавов (обозначение AA)

STT						.	657 °C
2	A356	557.2 – 612.8 °C
3	A380	566°C-580 °C
4	A413	649 – 760 °C
5	A360	577°C-612 °C
6	319	516 – 604 °C
7	390	507 – 649 °C

Температура заливки алюминия

В процессе литья алюминия расплавленный алюминий должен быть в конечном итоге залит в полость формы через литниковую систему и течь, чтобы полностью заполнить все формовать полости и края до того, как металл замерзнет.

Одним из жизненно важных параметров, влияющих на этот процесс, является температура заливки (анализируется здесь), а другой — скорость заливки (будет обсуждаться в следующем разделе).

Влияние температуры заливки алюминия на качество отливки

Температура заливки алюминия вместе с температурой плавления являются параметрами температуры отливки алюминия, которые сильно влияют на механические свойства и литейные способности алюминиевых сплавов.

Подобно температуре плавления, температура заливки алюминия должна быть достаточной, не слишком высокой и не слишком низкой, чтобы обеспечить качество отливки.

Добавление слишком высокой температуры заливки может привести к усадке, заворачиванию формы и снижению точности размеров изделий из алюминиевого литья.

С другой стороны, слишком низкая температура заливки алюминия может привести к тому, что полость литейной формы будет заполнена не полностью из-за быстрого затвердевания алюминиевых сплавов, что приведет к дефектам литья и неточностям.

Кроме того, было замечено, что отверстия в алюминиевых литейных деталях образуются из-за поглощенного водорода. Обеспечивая адекватную температуру заливки алюминиевых сплавов, он помогает уменьшить пористость, возникающую в процессе литья.

Расчет температуры заливки алюминиевого сплава

Заливка алюминия в песчаную форму

Температура заливки алюминиевого сплава должна быть выше точки плавления.

Добавление дополнительной температуры (перегрева) в процессе плавления алюминиевого сплава помогает увеличить текучесть, компенсировать потери тепла до того, как они попадут в форму полости формы, и снизить скорость отвода тепла формой.

Установлено, что оптимальный диапазон температур заливки алюминиевых сплавов составляет от 680°C до 750°C .

В этом диапазоне алюминиевые литые детали производятся с хорошими механическими свойствами и качеством литья.

И наилучшая температура заливки алюминиевых сплавов для получения наилучшей чистоты поверхности изделий из алюминиевого литья должна быть испытана в диапазоне 680°C – 700°C.

При более высокой температуре разливки поверхность отливки становится очень шероховатой, прочность отливки снижается, а газы задерживаются, вызывая такие дефекты отливки, как пузыри.

Влияние конструкции литейной формы на температуру разливки алюминия

Кроме того, на температуру разливки алюминиевых сплавов также частично влияют различные размеры и объемы литейной формы, относящиеся к толщине стенки отливки.

Соответственно, более высокая температура заливки применяется для тонкостенных алюминиевых отливок, тогда как более низкая температура заливки обычно используется для толстостенных отливок или цельных деталей.

См. Справочник по литейной практике , Fachverlag Schiele & Schön, Berlin, рекомендуется, чтобы толстостенные отливки предпочитали разливать при температуре 620°C, а тонкостенные модели – при температуре до 730°C.

Скорость литья алюминия

Помимо температуры литья и плавления, необходимо учитывать скорость литья алюминиевых сплавов для получения лучших отливок.

При разной скорости заливки результаты литья имеют разное совершенство.

Скорость заливки алюминия прямо или косвенно влияет на качество отливки

Влияние скорости заливки алюминия на качество отливки

Скорость заливки алюминия оказывает большое влияние на качество конечной отливки. Для получения наилучших результатов отливки требуется разливка с соответствующей скоростью.

Соответственно, если расплавленный алюминий заливать со слишком низкой скоростью, жидкость не заполнит все полости и углы формы из-за отсутствия давления и затвердевания.

Наоборот, если скорость заливки слишком высока, это создаст возможность турбулентности, которая приведет к дефектам литья в изделиях из алюминиевого литья, таким как включения, окалина, газовые отверстия.

Расчет скорости заливки алюминия

Скорость заливки определяется как расход металла в единицу времени.

Скорость разливки алюминия V рассчитывается по расстоянию ковша над разливочной воронкой за единицу времени разливки металла.

Его формула выражается как: V = H / T

Где:

• V — скорость разливки (см/с)
• H — высота ковша над разливочной емкостью (см )
• T время заливки расплавленного металла (сек)

Оптимальная скорость заливки алюминиевых сплавов должна быть в пределах 2,2 – 2,8см/с.

В этом диапазоне скоростей разливки твердость, прочность на растяжение и деформация алюминия достигаются с наилучшей производительностью.

В частности, в диапазоне 2,0 см/с – 2,7 см/ с окончательные отливки собираются с наилучшей обработкой поверхности. Кроме того, идеальная степень чистоты поверхности алюминиевого литья снижается по мере увеличения скорости.

Влияние формы отливки на скорость разливки алюминия

Плотность алюминиевой отливки является жизненно важным фактором в процессе заливки, который определяет скорость заливки.

Соответственно, в отношении тонкостенных отливок скорость заливки требуется осуществлять быстрее, чем для более толстых отливок, чтобы алюминиевая жидкость не застывала.

Заключение

Было продемонстрировано, что условия плавления и заливки алюминия прямо или косвенно влияют на механические характеристики и качество конечной отливки.

Таким образом, процесс литья алюминиевых деталей требует большого количества навыков и опыта литейщиков для правильного расчета адекватной температуры литья алюминия, чтобы производить высокоточные и точные литейные изделия, отвечающие требованиям заказчика.

В приведенном выше содержании мы представили краткое обсуждение влияния температуры плавления, температуры заливки и скорости заливки на результат алюминия, а также оптимальные значения этих параметров. Надеюсь, это будет полезным справочником для вашей литейной практики.

Не стесняйтесь оставлять комментарии, чтобы поделиться своими знаниями в нашем обсуждении. Мы приветствуем любой вклад доброй воли и обмен.

Референс

Агер П., Иорсор А., Оботу Г.М. Поведение отливок из алюминиевых сплавов при различных температурах и скоростях заливки. Дискавери , 2014, 22 (74), 62-71.

Подробнее о Сравнение различных методов литья алюминия

алюминий | Использование, свойства и соединения

алюминий

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Ганс Кристиан Эрстед Эмиль Ратенау Фридрих Вёлер Чарльз Мартин Холл

Похожие темы:

химический элемент обработка алюминия элемент группы бора

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

алюминий (Al) , также пишется как алюминий , химический элемент, легкий серебристо-белый металл основной группы 13 (IIIa, или группа бора) периодической таблицы. Алюминий является самым распространенным металлическим элементом в земной коре и наиболее широко используемым цветным металлом. В силу своей химической активности А. никогда не встречается в природе в металлическом виде, но его соединения в большей или меньшей степени присутствуют почти во всех горных породах, растительности и животных. Алюминий сосредоточен во внешних 16 км (10 милях) земной коры, из которых он составляет около 8 процентов по весу; его превосходят по количеству только кислород и кремний. Название алюминия происходит от латинского слова 9.1184 alumen , used to describe potash alum, or aluminum potassium sulfate, KAl(SO ₄ ) ₂ ∙12H ₂ O.

Element Properties

atomic number	13
Атомальный вес	26,9815384
Плата	660 ° C (1 220 ° F)
Копелярный точка	2. 46710
.0214 2.70 (at 20 °C [68 °F])
valence	3
electron configuration	1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 S 2 3 P 1

ВКЛЮЧЕНИЕ И ИСТОРИЯ

Алюминиевые годы встречаются в негмагнитных камнях. в полученной из них почве в виде глины; и при дальнейшем выветривании в виде бокситов и богатых железом латеритов. Бокситы, смесь гидратированных оксидов алюминия, являются основной алюминиевой рудой. Кристаллический оксид алюминия (наждак, корунд), встречающийся в некоторых магматических породах, добывается как природный абразив или в виде его более тонких разновидностей, таких как рубины и сапфиры. Алюминий присутствует в других драгоценных камнях, таких как топаз, гранат и хризоберилл. Из многих других алюминиевых минералов алунит и криолит имеют некоторое коммерческое значение.

Britannica Викторина

118 Названий и символов периодической таблицы Викторина

Периодическая таблица состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

До 5000 г. до н.э. люди в Месопотамии делали прекрасную керамику из глины, которая состояла в основном из соединения алюминия, а почти 4000 лет назад египтяне и вавилоняне использовали соединения алюминия в различных химических веществах и лекарствах. Плиний ссылается на квасцы, теперь известные как квасцы, соединение алюминия, широко используемое в древнем и средневековом мире для закрепления красителей в текстиле. Во второй половине 18 века такие химики, как Антуан Лавуазье, признали глинозем потенциальным источником металла.

Сырой алюминий был выделен (1825 г.) датским физиком Гансом Христианом Эрстедом путем восстановления хлорида алюминия амальгамой калия. Британский химик сэр Хамфри Дэви приготовил (1809 г.) железо-алюминиевый сплав путем электролиза плавленого оксида алюминия (оксида алюминия) и уже назвал этот элемент алюминием; слово позже было изменено на алюминий в Англии и некоторых других европейских странах. Немецкий химик Фридрих Велер, используя металлический калий в качестве восстановителя, получил алюминиевый порошок (1827 г.) и небольшие глобулы металла (1845 г.), по которым он смог определить некоторые его свойства.

Новый металл был представлен публике (1855 г.) на Парижской выставке примерно в то же время, когда он стал доступен (в небольших количествах за большие деньги) путем восстановления натрием расплавленного хлорида алюминия в процессе Девиля. Когда электроэнергия стала относительно обильной и дешевой, почти одновременно Шарль Мартин Холл в Соединенных Штатах и ​​Поль-Луи-Туссен Эру во Франции открыли (1886 г.) современный метод промышленного производства алюминия: электролиз очищенного оксида алюминия (Al 9). 1740 2 O ₃ ), растворенных в расплавленном криолите (Na ₃ AlF ₆ ). В 1960-е годы алюминий вышел на первое место, опередив медь, в мировом производстве цветных металлов. Для получения более подробной информации о добыче, переработке и производстве алюминия см. обработка алюминия.

Применение и свойства

Алюминий добавляют в небольших количествах к некоторым металлам для улучшения их свойств для конкретных целей, например, в алюминиевых бронзах и большинстве сплавов на основе магния; или, для сплавов на основе алюминия, к алюминию добавляются умеренные количества других металлов и кремния. Металл и его сплавы широко используются в авиастроении, строительных материалах, потребительских товарах длительного пользования (холодильники, кондиционеры, кухонная утварь), электрических проводниках, химическом и пищевом оборудовании.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Чистый алюминий (99,996%) довольно мягкий и непрочный; технический алюминий (чистота от 99 до 99,6%) с небольшими количествами кремния и железа отличается твердостью и прочностью. Ковкий и очень податливый алюминий можно вытягивать в проволоку или сворачивать в тонкую фольгу. Плотность металла составляет всего около одной трети плотности железа или меди. Несмотря на свою химическую активность, алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью, так как на воздухе на его поверхности образуется прочная оксидная пленка.

Алюминий является отличным проводником тепла и электричества. Его теплопроводность примерно вдвое меньше, чем у меди; его электропроводность, около двух третей. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической структуре. Весь природный алюминий представляет собой стабильный изотоп алюминия-27. Металлический алюминий, его оксид и гидроксид нетоксичны.

Алюминий медленно подвергается воздействию большинства разбавленных кислот и быстро растворяется в концентрированной соляной кислоте. Однако концентрированную азотную кислоту можно перевозить в алюминиевых цистернах, поскольку она делает металл пассивным. Даже очень чистый алюминий подвергается энергичному воздействию щелочей, таких как гидроксид натрия и калия, с образованием водорода и иона алюмината. Из-за большого сродства к кислороду мелкодисперсный алюминий при возгорании сгорает в монооксиде или диоксиде углерода с образованием оксида и карбида алюминия, но при температурах до красного каления алюминий инертен к сере.

Алюминий может быть обнаружен в концентрациях до одной части на миллион с помощью эмиссионной спектроскопии. Алюминий может быть количественно проанализирован как оксид (формула Al ₂ O ₃ ) или как производное азоторганического соединения 8-гидроксихинолина. Производное имеет молекулярную формулу Al(C ₉ H ₆ ON) ₃ .

Соединения

Обычно алюминий является трехвалентным. Однако при повышенных температурах было получено несколько газообразных одновалентных и двухвалентных соединений (AlCl, Al ₂ О, AlO). В алюминии конфигурация трех внешних электронов такова, что в некоторых соединениях (например, в кристаллическом фториде алюминия [AlF ₃ ] и хлориде алюминия [AlCl ₃ ]) голый ион Al ³⁺ образован потеря этих электронов, как известно, происходит. Однако энергия, необходимая для образования иона Al ³⁺ , очень велика, и в большинстве случаев атому алюминия энергетически выгоднее образовывать ковалентные соединения путем sp ² гибридизация, как это делает бор. Ион Al ³⁺ может быть стабилизирован гидратацией, а октаэдрический ион [Al(H ₂ O) ₆ ] ³⁺ встречается как в водном растворе, так и в некоторых солях.

Ряд соединений алюминия имеет важное промышленное применение. Глинозем, встречающийся в природе в виде корунда, также производится в промышленных масштабах в больших количествах для использования в производстве металлического алюминия, а также в производстве изоляторов, свечей зажигания и различных других изделий. При нагревании оксид алюминия образует пористую структуру, которая позволяет ему поглощать водяной пар. Эта форма оксида алюминия, известная как активированный оксид алюминия, используется для сушки газов и некоторых жидкостей. Он также служит носителем для катализаторов различных химических реакций.

Анодный оксид алюминия (ААО), обычно получаемый путем электрохимического окисления алюминия, представляет собой наноструктурированный материал на основе алюминия с очень уникальной структурой. AAO содержит цилиндрические поры, которые можно использовать для различных целей. Это термически и механически стабильное соединение, а также оптически прозрачное и электрическое изолятор. Размер пор и толщину AAO можно легко адаптировать для определенных приложений, в том числе в качестве шаблона для синтеза материалов в нанотрубки и наностержни.

Другим важным соединением является сульфат алюминия, бесцветная соль, полученная действием серной кислоты на гидратированный оксид алюминия. Коммерческая форма представляет собой гидратированное кристаллическое твердое вещество с химической формулой Al ₂ (SO ₄ ) ₃ . Он широко используется в производстве бумаги в качестве связующего для красителей и в качестве поверхностного наполнителя. Сульфат алюминия соединяется с сульфатами одновалентных металлов с образованием гидратированных двойных сульфатов, называемых квасцами. Квасцы, двойные соли формулы MAl(SO ₄ ) ₂ · 12H ₂ O (где M представляет собой однозарядный катион, такой как K ⁺ ), также содержат ион Al ³⁺ ; M может быть катионом натрия, калия, рубидия, цезия, аммония или таллия, а алюминий может быть заменен множеством других ионов M ³⁺ , например галлия, индия, титана, ванадия, хрома, марганца. , железо или кобальт. Наиболее важной из таких солей является сульфат алюминия-калия, также известный как квасцы калия или квасцы калия. Эти квасцы имеют множество применений, особенно в производстве лекарств, текстиля и красок.

Реакция газообразного хлора с расплавленным металлическим алюминием дает хлорид алюминия; последний является наиболее часто используемым катализатором в реакциях Фриделя-Крафтса, т. Е. Синтетических органических реакциях, связанных с получением самых разных соединений, включая ароматические кетоны, антрохинон и его производные. Гидратированный хлорид алюминия, широко известный как хлоргидрат алюминия, AlCl ₃ ∙H ₂ O, используется в качестве местного антиперспиранта или дезодоранта для тела, который сужает поры. Это одна из нескольких солей алюминия, используемых в косметической промышленности.

Гидроксид алюминия, Al(OH) ₃ , используется для водонепроницаемости тканей и для производства ряда других соединений алюминия, включая соли, называемые алюминатами, которые содержат группу AlO ⁻ ₂ . С водородом алюминий образует гидрид алюминия, AlH ₃ , полимерное твердое вещество, из которого получают тетрагидроалюминаты (важные восстановители). Алюмогидрид лития (LiAlH ₄ ), образующийся при взаимодействии хлорида алюминия с гидридом лития, широко используется в органической химии, например, для восстановления альдегидов и кетонов до первичных и вторичных спиртов соответственно.

Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Какова температура плавления алюминия?

Вопрос задан: Миракл Мерфи

Оценка: 4,3/5 (55 голосов)

Алюминий — это химический элемент с символом Al и атомным номером 13. Алюминий имеет плотность ниже, чем у других обычных металлов, примерно на треть плотности стали. Он имеет большое сродство к кислороду и образует защитный слой оксида на поверхности при воздействии воздуха.

Что такое плавление алюминия?

Алюминий имеет температуру плавления приблизительно при 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 изменяется в зависимости от состава сплава.

Какова температура плавления и кипения алюминия?

Оксид алюминия плавится при температуре около 2000 градусов Цельсия. Вот почему извлечение алюминия из оксида алюминия осуществляется электролизом до расплавления металла. По отношению к плавлению алюминий имеет температура кипения примерно 2467 градусов Цельсия .

При какой температуре плавится латунь?

Температура плавления 1880 F (1025 C) . Латунь: 1700 F (927 C) Латунь представляет собой сплав меди.

Является ли латунь токсичной при нагревании?

На самом деле чистая латунь нетоксична и не вызывает осложнений со здоровьем. Вот почему вы всегда должны убедиться, что покупаете только трубы из чистой латуни. …Еще одно заблуждение о латунных трубах состоит в том, что этот металл сильно токсичен при нагревании. Дело в том, что латунь — это не металл, а сплав.

Справочник по температурам плавления металлов (ºF)

Найдено 19 связанных вопросов

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 паров (при температурах выше 1650 °C, 3000 °F) и самую высокую прочность на растяжение.

Какой металл легче всего расплавить?

Вообще, алюминий легко плавится, и его легко достать.

Какой металл имеет самую низкую температуру плавления?

15 Металлы с самой низкой температурой плавления

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

Что имеет самую высокую температуру плавления?

Химический элемент с самой низкой температурой плавления — гелий, а элемент с самой высокой температурой плавления — углерод .

Что такое температура плавления?

температура плавления, температура, при которой твердая и жидкая формы чистого вещества могут существовать в равновесии . Когда к твердому телу прикладывается тепло, его температура будет повышаться до тех пор, пока не будет достигнута точка плавления. Затем больше тепла превратит твердое тело в жидкость без изменения температуры.

При какой температуре плавится пластик?

В то время как бесчисленное множество видов пластика в мире имеют разные температуры плавления, самые разные виды пластика начинают плавиться при 100 градусах Цельсия (212 F) . Сообщается, что на этой неделе портативные датчики в этом месте показали, что площадь в пределах области действия отраженного солнечного света составляет более 90°C.

Ядовиты ли плавящиеся алюминиевые банки?

Несоблюдение надлежащих процедур при плавке и литье алюминия может быть опасным. … Контакт с расплавленным алюминием может вызвать сильные ожоги и создать серьезную опасность возгорания. Смешивание воды или других загрязняющих веществ с расплавленным алюминием может привести к взрыву.

При какой температуре плавятся золото и серебро?

Тигель обычно изготавливается из графита или глины. Температура плавления золота составляет 90 155, что примерно равно 1943 градусам по Фаренгейту (1064 °C) 90 156, а это означает, что для его плавления вам понадобятся такие высокие температуры. Таким образом, очень важно, чтобы вы не просто выбрали любой контейнер.

Какой самый прочный металл в мире?

Вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение среди всех чистых металлов – до 500 000 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре. Даже при очень высоких температурах свыше 1500°C он обладает высочайшей прочностью на растяжение.

Можно ли расплавить сталь огнем?

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

При какой температуре сталь разрушается?

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

Что труднее всего расплавить?

Вольфрам известен как один из самых прочных материалов, встречающихся в природе. Он очень плотный и его практически невозможно расплавить. Чистый вольфрам представляет собой серебристо-белый металл, и в тонком порошке он может быть горючим и может самовозгораться. Природный вольфрам содержит пять стабильных изотопов и 21 другой нестабильный изотоп.

Какой самый жаропрочный металл в мире?

Установлен новый рекорд для самого термостойкого материала в мире. Исследователи обнаружили, что материалы из карбида тантала и карбида гафния могут выдерживать палящие температуры почти 4000 градусов по Цельсию.

Является ли бронза токсичным металлом?

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