на рынке кабелей обострилась конкуренция :: Екатеринбург :: РБК

По словам заместителя технического директора «Холдинга Кабельный Альянс» Андрея Боева, алюминий не выдерживает конкуренции с медью в плане стойкости к токам перегрузки.

«Это очень пластичный металл. Со временем он начинает растекаться, и необходимо постоянно подтягивать контакт, которым токопроводящие жилы скрепляются между собой или с каким-либо устройством. При ослабленном контакте риск возникновения пожара очень велик. Температура плавления у алюминиевого сплава осталась та же, что и у алюминия — меньше 700 °С, то есть испытание огнем алюминиевые жилы не пройдут. Также у алюминия крайне невысокая коррозийная стойкость, и во влажной среде срок его службы значительно уменьшается. И он не прощает ошибок, которые может допустить монтажник», — поясняет Андрей Боев.

Читайте на РБК Pro

Фото: 66.ru

В РУСАЛе парируют, что современная алюминиевая проводка обладает негорючей и нетоксичной изоляцией, которая гарантирует ее безопасность.

«В новых алюминиевых сплавах с изменением кристаллической решетки и добавлением железа и других легирующих элементов была достигнута повышенная гибкость и надежное контактное соединение с оконечными устройствами. Эксплуатационные характеристики провода полностью соответствуют традиционно применяемым аналогам, но имеют ряд существенных преимуществ — они дешевле и легче почти в два раза, а также защищены от контрафакта, т. к. уменьшать диаметр кабеля экономически нецелесообразно. Срок службы кабелей из алюминиевых сплавов составляет 30 лет, такой же, как и у медных», — рассказывает директор РУСАЛа по развитию потребления алюминия в России и странах СНГ Юрий Шивилов.

В Алюминиевой ассоциации делают упор на то, что алюминиевые сплавы перед разрешением к использованию прошли множественные проверки.

«К работе над разработкой новых кабелей с алюминиевыми сплавами были привлечены ведущие НИИ: ВНИИКП, ВНИИ пожарной обороны МЧС России, Росэлектромонтаж, ведущие технические комитеты в данных областях, крупнейшие отечественные производители кабелей. Результаты работ проверялись и контролировались в Аппарате Правительства РФ, Совете Безопасности РФ, Минпромторге, Ростехнадзоре, Росстандарте. Были доказаны преимущества алюминиевых сплавов и их полная безопасность применения в проводке», — заявил председатель Алюминиевой ассоциации Валентин Трищенко.

Между тем участники кабельного рынка опасаются, что решение Минпромторга будет иметь непредвиденные последствия. «Отличить по внешнему виду инновационный сплав от обычного алюминия потребитель не сможет. Поэтому есть большая опасность того, что под видом проводки с алюминиевым сплавом в наших квартирах будут монтировать традиционный алюминиевый кабель», — считает заместитель технического директора «Холдинга Кабельный Альянс» Андрей Боев.

Фото: 66.ru

Перспективы алюминиевого сплава

Алюминиевые кабели, по словам экспертов, при одинаковой проводимости с медными «явно предпочтительнее по цене». Но пока снижения по потреблению меди не зафиксировано.

«Напротив, по нашим оценкам, потребление меди в РФ в 2018 году выросло до 290 тыс. тонн (+5 тыс. тонн к уровню прошлого года)», — рассказывает директор группы корпоративных рейтингов ACRA Максим Худалов.

В дальнейшем, по прогнозам экспертов, продолжится рост потребления меди. Также увеличится потребление алюминия в России — до 1–1,3 млн тонн в 2020–2023 годах, по данным ACRA.

По мнению представителей производства кабелей, сейчас идет активная фаза внедрения продукции с жилами из алюминиевых сплавов на рынок.

«Пик, на мой взгляд, придется на середину — конец 2020 года. В свободной продаже в строительных магазинах они появятся, скорее всего, в 2021 году. Связано это с необходимостью подготовить покупателей», — говорит гендиректор ГК «Москабельмет» Павел Моряков.

Фото: 66.ru

Конкуренция между токопроводящими жилами из разных металлов пойдет на пользу покупателю, так как он сможет выбирать из большей номенклатуры, считает Дмитрий Баранов. Это, в свою очередь, положительно скажется на отрасли. Производители для сохранения своей доли рынка будут разрабатывать новые виды кабельно-проводной продукции: с «лучшей работоспособностью, долговечностью, огнестойкостью, минимальным уровнем вреда».

«Вероятней всего, конкуренция развернется в создании наилучшей изоляции (оплетки). Применение новых материалов может позволить создать новые кабели и провода с увеличенным рабочим ресурсом, причем их стоимость может быть относительно невысокой. Не стоит забывать, что кабельно-проводная продукция применяется не только при новом строительстве, но и при проведении ремонтно-строительных работ, а это значит, что рынок ее сбыта практически неограниченный», — резюмирует Дмитрий Баранов.

Андрей Боев рассказывает, что практически все комплектующие и фурнитура на рынке приспособлены под медные провода. А при замене уже существующего провода на алюминиевый сплав необходимо менять и марку соединителей, и марку розеток.

Кроме того, кабель из алюминиевого сплава при одинаковой с медным кабелем нагрузке имеет увеличенное сечение. Соответственно, его диаметр больше. «Как это будет соотноситься с размерами уже спроектированных и построенных шахт и стояков в жилых домах, пока непонятно», — комментирует эксперт.

В мире алюминиевые сплавы в проводке жилых зданий применяются уже десятки лет, говорит Валентин Трищенко. Он поясняет, что в США, Европе и Китае доля проводки из алюминиевых сплавов на рынке составляет порядка 30%.

«Опыт Соединенных Штатов Америки, где такие сплавы производят уже около двадцати лет, показывает, что массового спроса на них нет. То есть вытеснить медь алюминиевому сплаву не удалось», — говорит Андрей Боев.

Алюминиевые сплавы — Температура плавления

Лигатуры должны иметь температуру плавления, близкую к температуре плавления основного сплава, к которому их добавляют, при возможно более высоком содержании тугоплавкого элемента. Так, алюминиевомедная лигатура (67 % А1 + 33 % Си), присаживаемая к алюминиевым сплавам с температурой плавления 650— 700 °С, имеет температуру плавления 548 °С, в то время, как температура плавления чистой меди 1083 °С.  [c.244]
При стабилизации алюминиевых сплавов необходимо иметь в виду, что температура их плавления находится значительно ниже температуры плавления стали, а следовательно, соответственно снижаются области температур отжига, отпуска и старения. Обычно применяющееся кратковременное искусственное старение алюминиевых сплавов при температурах 150 и 175° С недостаточно способствует стабилизации структуры и снятию внутренних напряжений. Старение для стабилизации размеров алюминиевых и магниевых сплавов желательно производить при более высоких температурах — не ниже 200° С, желательно около 290° С.  

[c.410]

Компрессорные машины (с горячей камерой давления) выполняются полуавтоматическими и автоматическими. Применяются для отливки сплавов, имеющих температуру плавления выше 450—460° (алюминиевые, магниевые). Снабжаются предохранителями, исключающими пуск воздуха в камеру при неполностью закрытых формах или же при неплотно подошедшем к литниковой втулке мундштуке. Различаются машины с ванной закрытой и открытой.  [c.181]

С/с не улучшает свойств. Поэтому при проведении оптимизации режима ТЦО скорости нагревов и охлаждений и максимальную температуру поддерживали постоянной. Выбор максимальной температуры для каждого конкретного случая обусловливался имеющейся информацией о влиянии температуры нагрева под закалку на свойства исследуемого сплава [104, 168], а также результатами предварительных опытов. Для всех алюминиевых сплавов максимальная температура в циклах была ниже на 30—50° температуры плавления неравновесных структурных составляющих сплава.  

[c.211]

Твердые припои применяют для пайки меди, латуни или бронзы, когда требуется большая механическая прочность. Изготовляют их обычно из меди и цинка. Для пайки контактов прерывателя и распределителя используют твердый припой, содержащий серебро, повышающее электропроводность припоя. Пайку алюминиевых сплавов осуществляют с помощью алюминиево-медных или алюминиево-кремниевых припоев. Температура плавления, твердых припоев составляет более 550 °С.  [c.113]

Под давлением получают отливки из алюминиевых сплавов, латуни, бронзы, цинковых и магниевых сплавов, так как пресс-форма, изготовленная из жаростойкого сплава, допускает заполнение ее сплавами с температурой плавления до 1000° С.  

[c.11]

Если состав металла присадки отличается от состава основного металла, то возникает опасность образования очагов коррозии. Например, при сварке деталей из чистого алюминия и коррозионностойких алюминиевых сплавов следует избегать присадки из алюминиевых сплавов, содержащих тяжелые металлы, например железо. При выборе присадки необходимо учитывать также температуру ее плавления. Так, для сварки чистого алюминия присадки из сплавов алюминия непригодны, так как температура плавления этих сплавов ниже температуры плавления алюминия.  [c.75]

В 50-х годах, наряду с изучением механизма воздействия ультразвука на процессы кристаллизации металлов, началась разработка эффективных методов введения колебаний в затвердевающий металл [14]. Ультразвуковой обработке подвергались металлы и сплавы с температурой плавления 1500° С, началось проведение работ по ультразвуковой дегазации алюминиевых сплавов [28], с помощью ультразвука были созданы новые сплавы, состоящие из металлической основы с неметаллическим порошковым наполнителем [22].   [c.429]

Ра1 — удельное сопротивление алюминиевого сплава в момент плавления Лд — высота расплавленного ядра алюминиевого сплава рхг — удельное сопротивление титана при температуре плавления алюминиевого сплава кц — толщина (одной или двух титановых прослоек О/ц — предел текучести холодного алюминие-  [c.199]

Электронно-лучевой сваркой изготовляют детали из тугоплавких химически активных металлов и их сплавов (вольфрамовых, танталовых, ниобиевых, циркониевых, молибденовых и т. п.), а также из алюминиевых и титановых сплавов и высоколегированных сталей. Металлы и сплавы можно сваривать в однородных и разнородных сочетаниях, со значительной разностью толщин, температур плавления и других теплофизических свойств. Минимальная толщина свариваемых заготовок составляет 0,02 мм, максимальная — до 100 мм.  [c.204]

Сплавы на алюминиевой основе стойки против многих расплавленных солей, имеющих нейтральную реакцию. Расплавленный свинец, имеющий более низкую температуру плавления, чем алюминиевые сплавы, также совершенно не действует па них.  [c.272]

Температуры плавления и рекристаллизации, а также атомные связи у сплавов на основе Ре выше, чем у алюминиевых и титановых сплавов, и ниже, чем у никелевых и молибденовых сплавов. В такой же зависимости находится и жаропрочность этих сплавов.  [c.201]

Дуги с неплавящимся (тугоплавким) катодом. Если катод сварочной дуги выполнен из материала с высокими температурами плавления и кипения (для вольфрама 7 = 3650 К, = 5645…6000 К для угля Т возг = 4470 К), то он может быть нагрет до столь высокой температуры, при которой основная часть катодного тока обеспечивается термоэлектронной эмиссией. Учитывая, что торированный W-катод представляет собой пленочный катод, а примеси из столба дуги (если изделие, например, алюминиевый сплав) могут также снизить работу выхода, то расчетные значения плотности тока могут быть такими, как в приведенном ниже примере (цифры для простоты расчета взяты округленно).  [c.71]

Газовая сварка реализуется за счет оплавления газовым пламенем частей соединяемых деталей и прутка присадочного металла, она используется для соединения деталей из металлов и сплавов с различными температурами плавления при небольшой толщине (до 30 мм), а также для сварки неметаллических деталей. Для ее реализации не требуется источника электроэнергии. Широкое распространение имеет электродуговая сварка, при которой оплавленный (за счет электрической дуги) металл соединяемых элементов вместе с металлом электрода образует прочный шов. Для защиты от окисления шва электрод обмазывают защитным покрытием часто сварку производят под слоем флюса или в защитной среде инертных газов (аргона, гелия). Электродуговой сваркой на сварочных автоматах, полуавтоматах, а также вручную соединяют детали из конструкционных сталей, чугуна, алюминиевых, медных и титановых сплавов. Последние сваривают в среде аргона или гелия.  [c.469]

Эвтектическая диффузионная пайка боралюминия. Для соединения деталей из боралюминия между собой или с элементами конструкций из алюминиевых сплавов возможно использование способа эвтектической диффузионной пайки, заключающегося в нанесении тонкого слоя второго металла, образующего в результате взаимной диффузии эвтектику с металлом матрицы. В зависимости от состава матричного алюминиевого сплава могут быть использованы следующие металлы, образующие эвтектику серебро, медь, магний, германий, цинк, имеющие температуры образования эвтектик с алюминием 566, 547, 438, 424 и 382° С соответственно. В результате дальнейшей диффузии металла покрытия в основной металл концентрация его снижается, и температура плавления в зоне соединения постепенно повышается, приближаясь к температуре плавления матрицы. Таким образом, паяные соединения способны работать при температурах, превышающих температуру пайки. Однако необходимость строгого регламентирования толщины покрытия, а также чистоты покрытия и покрываемой поверхности, использование для получения таких покрытий метода вакуумного напыления делают этот процесс экономически нецелесообразным.  [c.192]

Большое внимание в настоящее время уделяется исследованию композиционных материалов алюминий — углеродное волокно, обладающих высокой прочностью и малой плотностью. Свойства этих материалов зависят от свойств упрочняющих волокон, а также в значительной степени от метода изготовления и технологических параметров. Так, например, композиционный материал, содержащий 30—40 об. % волокон, при плотности 2 г/см в зависимости от вида упрочнителя и технологии может иметь предел прочности от 50 до 120 кгс/мм [156, 170, 178]. Модуль упругости материала зависит только от величины модуля упругости применяемого волокна и может изменяться в пределах от 9000 до 20 000 кгс/мм [170]. На рис. 83 показано изменение предела прочности композиционного материала на основе алюминиевого сплава А-13 (алюминий + 13% кремния), упрочненного —30 об. % углеродного волокна. Видно, что вплоть до температуры плавления матрицы прочность заметно не меняется. Длительная (100-часовая) прочность подобного материала при 400° С составляет 15—20 кгс/мм [1]. Характеристики усталости материала алюминий — 33—38 об. % углеродного волокна приведены в табл. 47.  [c.210]

Введение в сплавы элементов с низкой температурой плавления и присутствующих в сплавах в свободном состоянии (свинец, кадмий) или в виде мягких эвтектик (олово) или чистый графит (следует объяснить стремлением повысить антифрикционные свойства в связи с влиянием указанных добавок на повышение сопротивления к схватыванию алюминиевых сплавов при сухом или полужидкостном треиии.  [c.115]

Церий — мягкий металл серо-стального цвета. Плотность 6,66 г/сж , температура плавления 795° С, кипения 3468° С. Окисляется во влажном воздухе, при 160—180° С воспламеняется и горит ослепительным пламенем. Основной компонент мишметалла. Применяется для повышения долговечности сплавов с высоким омическим сопротивлением, износостойкости электроконтактных сплавов, для повышения качества алюминиевых (в том числе вторичных), магниевых и других сплавов, для образования чугуна с шаровидным графитом и т. д. (табл. 63).  [c.108]

Неодим — металл серебристо-белого цвета, на воздухе окисляется (желтеет). Плотность 7,0 г/смЗ, температура плавления 1024° С, температура кипения 3300° С. Применяется для повышения качества алюминиевых и магниевых сплавов, износостойкости электроконтактных материалов и для других целей. Выпускается (ЦМТУ 05-142—69) марок (содержание, %) Нм-1 Nd 99,34 и La-1—ЬСе-ЬРг-ЬЗш не более 0,3 Нм-2 — соответственно 98,86 и 0,5  [c.195]

Торий — мягкий металл серовато-белого цвета. Плотность 11,7 г/см , температура плавления 1750° С, кипения 3.500—4200° С. Обладает хорошей пластичностью — куется и прокатывается без нагрева. На воздухе покрывается тонкой пленкой окиси. Применяется для легирования стали, алюминиевых и магниевых сплавов, для повышения прочности твердых сплавов, повышения сопротивления ползучести некоторых легких сплавов и т. д.  [c.196]

Температура плавления паяемого алюминиевого сплава в местах легирования его цинком может понизиться до 382° С, т. е. до температуры плавления эвтектики, а в более сложных алюминиевых сплавах и до более низкой температуры. Будучи в жидком состоянии при температурах пайки, эти сплавы при малейшем наклоне изделия будут стекать с его поверхности, делая тонким паяемый материал и приводя его к локальной глубокой эрозии в местах их скопления.  [c.407]

Как видно из табл. 7, припои имеют различную температуру плавления. Это необходимо потому, что при сборке сложных узлов с лежащими рядом швами пайка деталей из алюминиевых сплавов  [c.277]

Относительно высокие рабочие температуры солей, а также температуры плавления припоев исключают пайку деталей из Д1, Д16, В95 и других алюминиевых сплавов, чувствительных к пережогу или отличающихся низкими температурами плавления.  [c.283]

Лигатуры широко применяются главным образом в производстве алюминиевых и магниевых сплавов. Это обусловливается тем, что данные сплавы резко окисляются при перегреве до температур выше 800 и в них нельзя вводить непосредственно тугоплавкие присадки [27]. Лигатуры должны обладать температурой плавления, близкой к температуре плавления металла, к которому они присаживаются, и в то же время иметь высокое содержание тугоплавкого металла. Лигатура, содержащая одну тугоплавкую примесь, называется двойной, а две — тройной. Характеристика различных двойных и тройных лигатур и способы их изготовления указаны в табл. 180 и 181.  [c.191]

Прессованным заготовкам — пруткам из алюминиевых сплавов, прессованным на горизонтальных гидравлических прессах Дика прямим методом, присущи типичная дефектная структура, неоднородность величины и формы зерна по сечению прутка и неравномерность расположения составляющих сплава и загрязнения по границам зёрен. Структура прессованных этим методом прутков состоит из крупных равноосных зёрен, расположенных в периферийных слоях, и из строчечной волокнистой структуры внутренних слоев. В отдельных случаях при прессовании образуются расслаивания и трещины между слоями вследствие смещения зёрен относительно друг друга. Увеличение концентрации пористости и загрязнений в средней части слитков, отливаемых в чугунные изложницы, усиливает неравномерность структуры. Рекристаллизация средней зоны с резко выраженным анизотропным строением зерна крайне затруднительна. Прессованные прутки из сплава АК-5 с подобной структурой не обнаружили склонности к рекристаллизации в процессе отжига в течение 3 час. даже при температуре 540° С, т. е. близкой к температуре плавления эвтектики. Прессованная заготовка с нерекристаллизованной структурой, при расположении в штампе направлением волокна перпендикулярно действию деформирующей силы, часто даёт брак в виде трещин.  [c.460]

Мягким паянием обеспечивается прочность соединения на разрыв до 10—12 кгс/мм, при этом применяются припои с температурой плавлеггия от 40 до 180° С, припои для алюминиевых сплавов с температурой плавления от 150 до 300°С и некоторые до 500°С, припои оловянно-свинцовые ПОС.  [c.50]

Машины с горячими камерами поршневого действия применяются для снла-вов с невысокой точкой плавления —не выше 450—460°, в частности, для оловянно-свинцовых и цинковых сплавов. Для алюминиевых и магниевых сплавов, имеющих температуру плавления выше 450—460°, применяются главным образом машины с холодной камерой давления, работающие по принципу нрессования, а также с камерой давления компрессорного действия.  [c.412]

Магниевые сплавы — сплавы на основе магния с добавками алюминия, цинка и марганца. Трудности при нх сварке те же, что й при сварке алюминиевых сплавов. Кроме того, сварка затруднена возможностью воспламенения сплава, поскольку температура плавления чистого магния близка к темпе] туре его воспламеневия. Поэтому газовую сварку выполняют только под слоем флюса.  [c.83]

Ранее уже отмечали, что чем выше температура плавления металла, тем выше и температура его рекристаллизации. Поэтому для изготовления жаропрочных деталей применяют металлы с высокой температурой плавления. Так как даже кратковременная прочность быстро падает при приближении к температуре плавления, то практически максимальная абсолютная рабочая температура не может превосходить значений, равных 0,7—0,8 от абсолютной температуры плавления. В связи с этим жаропрочные алюминиевые сплавы предназначаются для рабочих температур не выше 250°С (для алюминия Т п — = 657°С), сплавы на основе железа — не выше 700°С (для железа 7 пл = 1530°С), а сплавы на основе молибдена (для молибдена 7 пл = 2бОО°С) —не выше 1200—1400°С.  [c.455]

Наибольшее внимание привлекают алюминиевые сплавы, армированные волокнами из бора, углерода, нержавеющей стали и бериллия титановые сплавы, армированные волокнами молибдена и бериллия, и никелевые сплавы, армированные волокнами вольфрама, молибдена и их сплавов. Данные о прочности некоторых волокон и армированных материалов приведены в табл. 156 и 157. Такие материалы наиболее перспективны для деталей, работающих в условиях, близких к одноосному растяжению, например лопаток турбин я компрессоров. Максимальные рабочие температуры этих материалов близки к температуре плавления матрицы. На рис. 465 в качестве примера показаны температурные зависимости прочности для алюминия, армированного стеклянными и кварцевыми волокнами. Для сравнения на графике приведены свойства дисперсноупроч ненного алюминия и алюминиевого сплава. На рис. 466 показана макро- и микроструктура прутка из сплава нихром, армированного волокнами вольфрама (50%).  [c.640]

При способах сварки плавлением, особенно с использованием дуги, происходит интенсивное перемешивание жидкого металла как вследствие его движения из передней части ванны в заднюю, так и под влиянием других воздействий источника теплоты на жидкий металл. Происходит интенсивный теплообмен между отдельными порциями различно нагретого жидкого металла, а также вследствие теплоотвода в твердый металл. По этой причине энергетическое состояние ванны целесообразно характеризовать не только возможными максимальными и минимальными температурами, но и средней температурой жидкого металла. Она зависит от режима сварки (тока, напряжения, скорости сварки), характера подачи присадочного металла, устойчивости дуги и положения ее активного пятна. Например, средняя температура ванны при аргонно-дуговой сварке алюминиевого сплава АМгб может изменяться от 920 до 1050 К при возрастании тока от 300 до 450 А при 14 В и от 1070 до 1200 К при и =8 В, в то время как температура плавления сплава АМгб составляет около 890 К.  [c.231]

Комбинированные газоэлектри-ческие печи. В них осуществляют плавление шихтовых материалов за счет тепла от сгорания газа хранение готового расплава при определенной температуре проводят в режиме электронагревателей (рис. 125). Такие печи находят весьма ограниченное применение. Например, в таких печах осуществляется приготовление алюминиевых сплавов для литья заготовок автомобильных двигателей на ОАО «ВАЗ» и ОАО УМГЮ .  [c.256]

Баббиты — это мягкие антифрикционные сплавы на оловянной, свинцовой, алюминиевой и цинковой основах, в которых равномерно распределены твердые кристаллы (кристаллы — фазы SnSb или кристаллы сурьмы, иглы меди). Баббиты отличаются низкой твердостью (13-23 НВ), невысокой температурой плавления (340-500°С, алюминиевые бронзы — 630-750°С), отлично прирабатываются и имеют низкий коэффициент трения со сталью, хорошо удерживают фаничную масляную пленку. Мягкая и пластичная основа баббита при трении в подшипнике изнашивается бь[стрее, чем вкрапленные в нее твердые кристаллы других фаз, в результате шейка вала при вращении скользит по этим твердым кристаллам. При этом уменьшается площадь фактического касания трущихся поверхностей, что, в свою очередь, снижает коэффициент трения и облегчает поступление смазки в зону трения. Благодаря хорошей прирабатываемости баббитов все неточности поверхностей трения вследствие механической обработки или установки деталей при сборке в процессе обкатки подшипников быстро устраняются. В табл. 1.6 приведены основные свойства и структура баббитов.  [c.22]

Введение в сплавы элементов с низкой температурой плавления (РЬ, d) или добавка графита обеспечивает повышение сопротивления к схватыванию алюминиевых сплавов при сухом или граничном трении. Цинк и магний, имеющие повышенную растворимость в алюминии, вводятся для повышения прочности и нафузочной способности материала.  [c.25]

Цинковые сплавы, издавна используемые в качестве антифрикционных материалов, не получили достаточно широкого распространения, в то же время они обладают рядом ценных свойств, которые позволяют применять их во многих случаях взамен бронз и бабитов. Сплавы на цинковой основе (ЦАМ 9-1,5 ЦАМ 10-5) имеют низкую температуру плавления (около 400°) и в большей степени, чем бронзы и алюминиевые сплавы, размягчаются при нагревании и хорошо прирабатываются.  [c.25]

Сообщалось также и о так называемых многослойных протекторах из различных протекторных материалов [31]. Такие протекторы должны вначале давать ток большой силы для предварительной поляризации, а затем в течение длительного времени работать с малым током при возможно большей токоотдаче (в ампер-часах). Когда такие протекторы имеют наружную оболочку из магниевого сплава и сердечник из цинка, температура плавления сердечника оказывается более низкой, чем у материала оболочки. Это соответственно усложняет технологический процесс изготовления. Однако та же цель может быть достигнута и проще при сочетании протекторов из различных материалов [132], например при использовании магниевых протекторов для предварительной поляризации и цинковых или алюминиевых протекторов для длительной защиты.  [c.195]

Литий — серебристо-белый очень мягкий металл, легко окисляющийся на воздухе. По ГОСТ 8774—75 устанавливаются три марки лития ЛЭ-1 (содержание чистого лития не менее 99,5%), Л9-2(98,8%) и ЛЭ-3 (98,0%). Применяется в машиностроении для дегазации и раскисления стали, чугуна, бронз и латуни, в баббитах — вместо олова для повышения температуры плавления и апти-фрикгцгонных свойств. Повышает качество алюминиевых, магниевых, медных, свинцовых и других сплавов, улучшает их антикоррозионные и литейные свойства и т. д., образует твердые припои для пайки без флюсов. Поставляетс.ч в виде чушек массой до 2,5 кг и хранится в плотно закрытых (запаянных) банках из белой жести (по 12—20 чушек — до 50 кг), залитых смесью трансформаторного масла (50%) и парафина (50%) с надписью Осторожно, от воды загорается .  [c.170]

Лантан — металл белого цвета. Плотность 6,17 г/см , температура плавления 920 С, температура кипения 3469° С. Легко окисляется на воздухе и при нагревании сгорает ослепительным пламенем. Применяется в чистом виде, в особенности в виде лигатур, для повышения качества жаропрочных, алюминиевых и магниевых сплавов, для сншкения содержания серы и стали. Применяется также в электротехнике и радиотехнике и т. д. Лаитан электролитический (РЭТУ 1015—62) выпускается трех марок (содержание La, %) Ла-Э-0 (99,48), Ла-Э-1 (98,98) и Ла,Э-2 (97,97).  [c.194]

Церий — мягкий металл серо-стального цвета. Плотность 6,76 г/см температура плавления 804° С, температура кипения 3600° С. Окисляется во влажном воздухе, при 160—180° С воспламеняется и горит ослепительным пламенем. Основной компонент мишыеталла. Применяется для повышения долговечности сплавов с высоким омическим сопротивлением, износостойкости электрокон-тактных сплавов, для повышения качества алюминиевых (в том числе вторичных), магниевых и других сплавов, для образования чугуна с шаровидным графитом и т. д. Выпускается в слитках массой 2—5 кг (РЭТУ 1014—62) двух марок (содержание, %) Се-Э-1 (Се не менее 98,98 и 1,0 сумма РЗМ) Се-Э-2 соответственно 97,97 и 2,0.  [c.197]

Плавиковый шпат (ручного обогащения по ОСТ НКТП 7633-655). Плавиковый шпат, или флюорит, представляет собой минерал кристаллического строения, содержащий в основной своей массе СаРз. Удельный вес в твёрдом состоянии — 3,18, температура плавления 1378° С. Применяется в качестве флюса а) 2-й и 3-й сорта — при плавке чугуна и стали б) 1-й сорт—при илавке магниевых и алюминиевых сплавов, а также бронз. При плавке магниевых и алюминиевых сплавов может быть использован только в сухом состоянии, получаемом путём сушки и прокаливания. По содержанию составных частей плавиковый шиат ручного обогащения должен отвечать требованиям, приведённым в табл. 26.  [c.7]

Сплавы для металлических моделей, [ля тонкостенных ручных и машинных сделай применяется серый чугун арки СЧ 15-32 по ГОСТ 1412-54. Хи-ический состав чугуна (в %) углерода, 5—3,8, кремния 2,4—2,6, марганца, 7—0,9, фосфора 0,3—0,6, серы — до, 1. Для высоких, подвергающихся альному износу моделей машинной ормовки рекомендуется алюминиево-едистый сплав марки АЛ-12 по ГОСТ 385-. S3. Температура плавления сплава 10° С, удельный вес 2,9, усадка 1,2%. ля ручных и машинных моделей всех азмеров пригоден сплав марки АЛ-13 D ГОСТ 2685-.53. Температура плавле-ля 630° С, удельный вес 2,8, усадка 1%. ля отливки моделей по изделию при-еняется безусадочный и легкоплавкий сдельный сплав состава свинца 45%, дсмута 55%.  [c.21]

Из числа солей цинка с галогенами хорошо известен на практике хлористый цинк (Zn lg), имеющий температуру плавления 313° С и кипения 730° С он применяется как очиститель при плавке сплавов цветных металлов, главным образом алюминиевых, и в качестве флюса при пайке.  [c.207]

---

Источник высокого качества Температура Плавления Алюминия производителя и Температура Плавления Алюминия на Alibaba.com

О продукте и поставщиках:

Оцените широкий спектр высококачественных, эффективных и надежных. температура плавления алюминия на сайте Alibaba.com для различных коммерческих и промышленных требований к плавке. Эти эффективные продукты на объекте не только эффективны, но и чрезвычайно надежны и достаточно прочны, чтобы прослужить долгое время. Файл. температура плавления алюминия - это термостойкие импровизированные модернизированные процедуры плавки для выполнения точных и качественных работ, которые также широко популярны среди торговцев золотом. Эти. температура плавления алюминия предлагаются на сайте ведущими поставщиками и оптовиками по конкурентоспособным ценам и предложениям. 
Профессиональное и оптимальное качество. температура плавления алюминия на сайте изготовлены из высококачественных материалов, таких как металлы, с длительным сроком службы и устойчивыми к любым видам использования. Эти продукты доступны с различными типами печей и оснащены точным контролем температуры. Файл. температура плавления алюминия на этом сайте оснащены прочным корпусом, имеют водяное охлаждение, функции охлаждения распылением и автоматическую систему управления ПЛК. Купите это. температура плавления алюминия здесь, чтобы максимизировать ваши результаты, и это тоже с точки зрения энергосбережения. 
Alibaba.com предлагает несколько вариантов. температура плавления алюминия различных размеров, форм, цветов, характеристик и типов печей, таких как дуговые печи, сушильные печи, печи отжига и многие другие. Эти прибыльные и продуктивные. температура плавления алюминия идеально подходят для сталелитейных заводов и отдельных производственных компаний благодаря своей эффективности и экологичности. Эти продукты просты в установке и недороги в обслуживании. Эти. температура плавления алюминия оснащены мощными термостойкими двигателями, которые обеспечивают оптимальную производительность и сокращают затраты на рабочую силу. 
Просмотрите различные категории. температура плавления алюминия доступны на Alibaba.com, и покупайте эти продукты в рамках своего бюджета и требований. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE и доступны как OEM-заказы при оптовых закупках. При покупке этих продуктов предлагается квалифицированное послепродажное обслуживание.

Температура плавления алюминия в домашних условиях: плавка алюминиевых сплавов

Температура плавления алюминия в домашних условиях

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

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

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

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

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

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

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

О температуре плавления

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

Например:

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

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

Уменьшение температуры

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

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

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

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

Процесс плавления в домашних условиях

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

Средства защиты

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

Выбор формы для литья

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

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

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

Алюминиевый сплав AlSi10Mg-0403 (аналог Ак9ч)

Описание процесса

Описание порошка	Алюминиевый сплав
Толщина слоя	25 мкм
Мощность лазера	400 Вт
3D-принтер	AM400

Описание материала

Сплав AlSi10Mg-0403 состоит из алюминия, легированного кремнием с массовой долей до 10 %, небольшим количеством магния и железа и другими незначительными элементами. Наличие в составе кремния делает сплав тверже и прочнее, чем чистый алюминий благодаря формированию осадков Mg₂Si.

Из-за естественного образования оксидного слоя на поверхности сплава алюминия материал имеет высокую коррозионную стойкость, которую можно улучшить путем химического анодирования.

Общая информация

Плотность	2,68 г/см³
Теплопроводность	130 Вт/мК — 190 Вт/мК
Температура плавления	570 °C — 590 °C
Коэффициент термического расширения	20 10-6K-1 — 21 10-6K-1

Состав

Элемент	Масса (%)
Алюминий	Баланс
Кремний	9,00 — 11,00
Магний	0,25 — 0,45
Железо	< 0,25
Азот	< 0,20
Кислород	< 0,20
Титан	< 0,15
Цинк	< 0,10
Марганец	< 0,10
Никель	< 0,05
Медь	< 0,05
Свинец	< 0,02
Олово	< 0,02

Механические характеристики напечатанных изделий

		После печати		После снятия напряжения*
Верхний предел прочности при растяжении (ОТС), ASTM E384-11
Горизонтальное направление (XY)	400 МПа ±13 МПа		361 МПа ±4 МПа
Вертикальное направление (Z)	366 МПа ±30 МПа		394 МПа ±4 МПа
Предел текучести, ASTM E8
Горизонтальное направление (XY)	266 МПа ±2 МПа		236 МПа ±3 МПа
Вертикальное направление (Z)	220 МПа ±11 МПа		215 МПа ±6 МПа
Относительное удлинение при разрыве, ASTM E8
Горизонтальное направление (XY)	4 % ±1 %		5 % ±1 %
Вертикальное направление (Z)	3 % ±1 %		5 % ±2 %
Модуль упругости, ASTM E8
Горизонтальное направление (XY)	64 ГПа ±16 ГПа		78 ГПа ±6 ГПа
Вертикальное направление (Z)	69 ГПа ±9 ГПа		85 ГПа ±7 ГПа
Твердость (по Виккерсу), ASTM E384-11 (после полировки)
Горизонтальное направление (XY)	83 HV0.5 ±2 HV0.5		116 HV0.5 ±3 HV0.5
Вертикальное направление (Z)	113 HV0.5 ±3 HV0.5		112 HV0.5 ±2 HV0.5
Шероховатость поверхности (Ra), ISO 97 (после пескоструя)
Горизонтальное направление (XY)	5 мкм — 7 мкм
Вертикальное направление (Z)	7 мкм — 9 мкм

* Термообработка для снятия напряжений при 300°С ± 10 ° С в течение 2 ч, с охлаждением на воздухе.

ICSC 0373 — ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ

ICSC 0373 — ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ

ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ	ICSC: 0373
	Март 1998

CAS #: 21645-51-2
EINECS #: 244-492-7

	ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ	ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ	ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ	Не горючее.		В случае возникновения пожара в рабочей зоне, использовать надлежащие средства пожаротушения.

НЕ ДОПУСКАТЬ ОБРАЗОВАНИЕ ПЫЛИ!
	СИМПТОМЫ	ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ	ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание		Применять местную вытяжку.	Свежий воздух, покой.
Кожа		Защитные перчатки.	Промыть кожу большим количеством воды или принять душ.
Глаза		Использовать средства защиты глаз.	Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.
Проглатывание			Прополоскать рот. Отдых.

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК	КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Смести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. Смыть остаток большим количеством воды.	Согласно критериям СГС ООН   Транспортировка Классификация ООН
ХРАНЕНИЕ
УПАКОВКА

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза. © МОТ и ВОЗ 2018

ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ

ICSC: 0373

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Агрегатное Состояние; Внешний Вид НЕ ИМЕЮЩЕЕ ЗАПАХА БЕЛОЕ ТВЕРДОЕ ВЕЩЕСТВО В РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ.  Физические опасности   Химические опасности	Формула: AlH3O3 / Al(OH)3 Молекулярная масса: 78.0 Температура плавления: 300°C См. Примечания. Плотность: 2.42 g/cm³ Растворимость в воде: не растворяется Давление пара, Pa при 20°C:

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Пути воздействия Вещество может проникать в организм при вдыхании.  Эффекты от кратковременного воздействия	Риск вдыхания Испарение при 20°C незначительно; однако может быть быстро достигнута концентрация частиц в воздухе, вызывающая неприятные ощущения,.  Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия

Предельно-допустимые концентрации
MAK: (ингаляционная фракция): 4 mg/m3; (вдыхаемая фракция): 1.5 mg/m3; группа риска для беременности: D

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

ПРИМЕЧАНИЯ
Приведена кажущаяся точка плавления, обусловленная потерей кристаллической воды.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Классификация ЕС

(ru)	Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации. © Версия на русском языке, 2018

Алюминий, что такое, основные свойства, где применяется – Алюминиевая Ассоциация

Алюминий чрезвычайно распространен в природе: по этому параметру он занимает четвертое место среди всех элементов и первое — среди металлов (8,8% от массы земной коры), но не встречается в чистом виде. Его в основном добывают из бокситов, хотя известно несколько сот минералов алюминия (алюмосиликаты, алуниты и т. п.), абсолютное большинство которых не подходит для получения металла.

Алюминий обладает замечательными свойствами, которые объясняют широчайший спектр его применения. По объемам использования в самых разных отраслях промышленности он уступает только железу. Ковкий и пластичный, алюминий легко принимает любые формы. Оксидная пленка делает его устойчивым к коррозии, а значит, срок службы изделий из алюминия может быть очень долгим. Кроме того, к списку достоинств необходимо добавить высокую электропроводимость, нетоксичность и легкость в переработке.

Всем этим объясняется огромное значение легкого металла в мировой экономике. Без него аэрокосмическая индустрия никогда не получила бы развития. Алюминий необходим для производства автомобилей, вагонов скоростных поездов, морских судов. Самые разные виды продуктов из алюминия используются в современном строительстве. Алюминий является основным материалом для высоковольтных линий электропередачи. Примерно половина посуды для приготовления пищи, продаваемой каждый год во всем мире, сделана именно из этого металла. Невозможно представить магазин без алюминиевых банок для напитков и аптеку без лекарств, упакованных в алюминиевую фольгу.

Значение алюминия для современной экономики сложно переоценить. Потребление алюминия в промышленности тесно связано с развитием наиболее высокотехнологичных производственных отраслей (автопром, авиация, аэрокосмические проекты, электроника и пр.).

Таким образом, потребление алюминия и алюминиевых сплавов косвенно характеризует уровень развития технологий и инновационность экономики в целом.

(PDF) Влияние температуры плавления алюминиевого металлического литья с использованием смешанного дегазатора на основе фторида натрия и нитрата натрия

3.3 Влияние фторида натрия и нитрата натрия

добавления

2 NaF + h3 => 2 Na + 2 HF (1)

2 NaNO3 + h3 => 2 Na + 2 HNO3 (2)

Влияние добавочного дегазатора NaF и NaNO3 может быть

, выведено из химических реакций в уравнениях (1) и (2).

Соединение, содержащееся в дегазаторе, выполняет функцию

для получения газообразного азота при погружении в расплавленный алюминий

.Присутствие газа N2 и образовавшихся пузырьков будет связывать газ h3

путем диффузии газа h3 в пузырьки и

переносить газ h3 к поверхности расплавленного алюминия. Из уравнений (1) и (2)

можно сделать вывод, что соединение на

дегазаторе может также связывать примеси в расплавленном алюминии

с оксидом, который поднимется на поверхность расплавленного алюминия

и утилизируется в виде шлака. . Содержание пористости в металле

уменьшается, а механические свойства поверхности алюминия

отливки из алюминия.Из уравнений (1) и (2)

можно сделать вывод, что соединение на

дегазаторе может также связывать примеси в расплавленном алюминии

с оксидом, который поднимется на поверхность расплавленного алюминия

и утилизируется в виде шлака. . Содержание пористости в металле

уменьшилось, а механические свойства металлического изделия из алюминиевого литья

увеличились с добавлением

дегазатора фторида натрия и нитрата натрия.

4. Заключение

Добавление дегазатора NaF и NaNO3 улучшает механические свойства

12% -ного эвтектического сплава Al-Si, такие как прочность на растяжение

, ударная вязкость и твердость. Это связано с ролью дегазатора

в снижении пористости газа на основе наблюдений микроструктуры

. Механизм снижения пористости газа

заключается в том, что эти дегазирующие соединения связывают газ h3

из расплавленного алюминия, как показано в уравнениях (1) и (2).

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку, предоставленную

Hibah PITTA с номером контракта:

2421 / UN2.R3.1 / HKP.05.00 / 2018.

Ссылка

1. Цао, Х., Хао, М., Шен, К., и Лян, П. Влияние

разной степени вакуума на пористость и механические свойства

литья алюминия под давлением.

Vacuum, 146, 278–281 (2017)

2. Fan, K. L., He, G. Q., Liu, X.S., Liu, B., She, M.,

Yuan, Y. L.,… Lu, Q. Прочностные и усталостные свойства

алюминиевых сплавов для гравитационного литья для двигателей

ГБЦ. Материаловедение и инженерия A,

586, 78–85 (2013)

3. Сантош, М.В., Суреш, К.Р., и Киран Эйтал, С.

Механические характеристики и микроструктура

Анализ Al C355.0 с помощью Sand Литье, литье под давлением

и методы центробежного литья.Материалы

Сегодня: Труды, 4 (10), 10987–10993 (2017)

4. Ли, Р., Лю, Л., Чжан, Л., Сунь, Дж., Ши, Ю., и Ю, B.

Влияние литья под давлением на микроструктуру и

механические свойства заэвтектических сплавов Al-xSi

. Journal of Materials Science and

Technology, 33 (4), 404–410 (2017)

5. Ци, М., Кан, Ю., Цю, К., Тан, В., Ли, Дж., & Li, B.

Микроструктура, механические свойства и коррозия

Поведение новых высокотеплопроводных сплавов

доэвтектических сплавов Al-Si, полученных путем реологического литья под высоким давлением

и литья под высоким давлением —

.Journal of Alloys and Compounds, 749, 487–

502 (2018)

6. Джахангири, А., Мараши, С.Ф., Мохаммадалиха,

,

М., Ашофте, В. Влияние давления и температуры заливки

на пористость, микроструктуру, твердость

и предел текучести алюминиевого сплава AA2024 в процессе литья под давлением

. Журнал материалов

Технология обработки, 245, 1–6 (2017)

7. Yu, W., Zhao, H., Wang, L., Guo, Z., & Xiong, S.

Влияние обработки T6 на характер разрушения заэвтектического сплава Al-Si HPDC

. Журнал

Сплавы и соединения

, 731, 444–451 (2018)

8. Чжао, Л., Пань, Й., Ляо, Х., и Ван, К. Дегазация

алюминиевых сплавов

во время переплавки . Материалы

Letters, 66 (1), 328–331 (2012)

9. Haghayeghi, R., Bahai, H., & Kapranos, P. Влияние ультразвуковой дегазации аргона

на растворенный водород в алюминиевом сплаве

.Materials Letters, 82, 230–232

(2012)

10. Ren, Y., Ma, W., Wei, K., Yu, W., Dai, Y., & Morita,

K. Degassing алюминиевых сплавов посредством электромагнитной направленной кристаллизации

. Vacuum,

109, 82–85 (2014)

11. Dhaneswara, D., Syahrial, A, Z., Ayman, M, T.

Механические свойства армированного Nano SiC

Алюминий A336 с модификатором Sr Изготовлено методом литья Stir

.Разработка процедур, 216, 43-50

(2017)

12. Цзэн, Ю.-К., и Цзян, С.-Й. Влияние добавления

следовых количеств

Sc на микроструктуру и механические свойства

сплавов Al-11.6Si. Материалы

Наука и техника: А, 723, 22–28 (2018).

13. Jung, JG, Lee, SH, Cho, YH, Yoon, WH, Ahn,

TY, Ahn, YS, & Lee, JM Влияние перехода

элементов на микроструктуру и свойства при растяжении

Al Сплав –12Si, отлитый под ультразвуковой обработкой расплава.

Journal of Alloys and Compounds, 712, 277–287

(2017)

14. Пуга, Х., Барбоза, Дж., Туан, Н.К., и Сильва, Ф. Влияние

ультразвуковой дегазации на производительность На основе Al

компонентов. Сделки с цветными металлами

Китайское общество (английское издание), 24 (11), 3459–

3464 (2014)

6

MATEC Web of Conferences 269, 07001 (2019) https://doi.org/ 10.1051 / matecconf / 2019261

IIW 2018

Вода и расплавленный алюминий — опасное сочетание

Авторы Hackaday нередко просматривают разделы комментариев к данной статье в поисках идей или для изучения чего-то нового.Часто те, у кого есть опыт в различных областях, делятся крупными знаниями или задают вопросы по определенной теме. Недавно я с интересом просматривал статью о литье алюминия, учитывая мой собственный опыт в этой области. Мое внимание особенно привлек один комментарий.

И нет, вода не вызовет парового взрыва. На YouTube есть парень (кажется, myfordlover), который опровергает этот миф, используя расплавленное железо, выливая железо в воду, наливая воду в ковш с расплавленным железом и так далее.При желании мы с удовольствием сделаем видео, демонстрирующее это с алюминием.

Проработав какое-то время на заводе по литью алюминия под давлением, я искренне надеюсь, что [Джон] не совершил этого подвига. Хотя есть — это видео на YouTube, показывающих, что это можно сделать без бедствий, многие показывают прямо противоположное. Смешивание расплавленного алюминия и воды часто приводит к плохому результату , вызывая серьезные травмы или даже смерть на рабочем месте. Давайте погрузимся глубже, чтобы понять, почему это так.

Магия оксидных слоев

Многие используют такие демонстрации как «доказательство» того, что взрывы алюминия / воды являются «мифом». Это рискованно и игнорирует вполне реальные примеры, которые ежегодно возникают в промышленности.

Одной из причин, по которой алюминий так ценится как материал, является его устойчивость к коррозии. Необработанный алюминий легко образует прочный оксидный слой при контакте с воздухом, который защищает металл от дальнейшей коррозии или реакций со многими химическими веществами. Этот оксидный слой может образовываться невероятно быстро, и это одна из причин, почему многим ютуберам удалось вылить расплавленный алюминий в воду без травм.При правильных условиях алюминий может образовывать оксидный слой, перемещаясь по воздуху из ковша в ведро с водой. Многие используют эту опасную и рискованную демонстрацию как «доказательство» того, что крупные взрывы алюминия и воды являются «мифом».

Конечно, найди работу на литейном заводе, и ты быстро поймешь, насколько серьезно дело. Для предприятий нет ничего необычного в том, чтобы полностью запретить одноразовые контейнеры для воды и безалкогольные напитки из опасения, что выброшенный контейнер может оказаться в мусорном ведре и унести влагу в плавильную печь.Когда я работал инженером по кастингу, принесение бутылки с водой или банки с безалкогольным напитком на место сопровождалось предупреждением за первое нарушение и немедленным увольнением за второе. Опасность слишком велика, чтобы принимать половинчатые меры в отношении безопасности. Отливочные работы, как правило, требуют от всех сотрудников просмотра видео по технике безопасности, которые ясно показывают риски, перед работой на литейном полу.

Примеры опасности легко доступны. Часто инциденты могут происходить при заливке расплавленного алюминия в форму, содержащую влагу.Еще одна зона риска — загрузка лома в печь. Сам алюминиевый лом может быть влажным, или бутылки, содержащие жидкость, могут случайно смешаться с материалом. Когда лом добавляется к расплавленному металлу в печи, могут произойти сильные извержения.

Причины взрыва

Последствия взрыва расплавленного металла в алюминиевой печи. Обратите внимание на горящий погрузчик и расплавленный металл, разбрызганный с большого расстояния на пол.

Из-за множества факторов сильные взрывы могут произойти, когда расплавленный алюминий и вода смешиваются в правильных условиях.Первый из них наиболее очевиден: вода, контактирующая с расплавленным металлом при температуре выше 660 ° C, имеет тенденцию почти мгновенно испаряться в пар. Объем пара быстро увеличивается, расплавленный металл разбрасывается на большие расстояния, что само по себе может привести к серьезным травмам и ущербу. Это также разрушает расплавленный алюминий, что называется фрагментацией. Это приводит к большему смешиванию расплавленного металла с водой и паром. Это дополнительно увеличивает скорость теплопередачи к жидкости и увеличивает скорость реакции между паром и алюминием из-за большей площади поверхности, контактирующей между ними.

В результате взрыва в 2016 году алюминиевый завод Боннелла был серьезно поврежден, и пять рабочих получили ранения.

Кроме того, химическая реакция между водой и алюминием только увеличивает интенсивность взрыва. В этом случае атомы алюминия реагируют с молекулами воды, образуя оксид алюминия и газообразный водород. Это экзотермическая реакция, при которой выделяется большое количество тепла — более чем в 2,5 раза больше, чем такое же количество нитроглицерина. Естественно, что образующийся газообразный водород может затем свободно сгорать с кислородом окружающей атмосферы.Кроме того, любой расплавленный алюминий, распыленный взрывом, может затем быстро окисляться на воздухе, выделяя при этом больше тепла.

Сочетание всех этих факторов может привести к невероятно сильным взрывам. Немногим больше, чем одна неуместная бутылка с водой, способна взорвать целую литейную фабрику в самых неблагоприятных условиях.

Описание происшествий

Категории для классификации взрывов расплавленного алюминия.

Конечно, не все инциденты проходят одинаково.На серьезность такого взрыва может повлиять широкий спектр факторов, от незначительных до катастрофических. Алюминиевая ассоциация разделяет инциденты на три категории в зависимости от силы взрыва. События Force1 незначительны и часто связаны с разбрызгиванием расплавленного металла с расстояния до 15 футов. События Force 2 более серьезны, с разбрызгиванием металла на расстояние до 50 футов, с громкими взрывами и испусканием света. Наконец, события Force 3, как правило, достаточно громкие, чтобы причинить серьезную боль, когда металл отбрасывается на высоту более 50 футов и обычно вызывает серьезные повреждения конструкции.События Force 3, к счастью, редки, но часто имеют тенденцию разрушать большую часть объекта, на котором они происходят. В годовом отчете Алюминиевой ассоциации отмечается только одно событие в 2019 году, к счастью, без человеческих жертв.

В целом, цель этой статьи — подчеркнуть, что отдельные свидетельства не могут быть использованы для объявления чего-либо безопасным. Стоит провести собственное исследование и получить информацию от профессионалов, прежде чем пытаться что-то, что может нанести вред вам или другим. Удачного взлома, и берегите его!

Гетерогенная кинетика плавления поликристаллического алюминия

Abstract

Гетерогенная кинетика плавления поликристаллического алюминия исследуется с помощью теоретической модели, которая представляет общую скорость плавления как функцию распределения зерен Вейбулла по размерам.Обнаружено, что на процесс плавления сильно влияет средний диаметр зерна, но он нечувствителен к параметру формы распределения Вейбулла. Диаграммы температурно-временного преобразования (TTT) рассчитываются для исследования зависимости характерного временного масштаба плавления от температуры перегрева и среднего диаметра зерна. Модель предсказывает, что время гетерогенного плавления поликристаллического алюминия экспоненциально зависит от температуры в высокотемпературном диапазоне, а константа экспоненты является внутренней постоянной материала, не зависящей от среднего диаметра зерна.Также представлены сравнения между диаграммами ТТТ гетерогенного плавления и гомогенного плавления.

Образец цитирования: Liao Y, Xiang M, Zhu X, Chen J, Tian X, Ge L (2020) Гетерогенная кинетика плавления поликристаллического алюминия. PLoS ONE 15 (3): e0230028. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230028

Редактор: П. Давиде Коццоли, Университет Саленто, ИТАЛИЯ

Поступила: 27 сентября 2019 г .; Одобрена: 19 февраля 2020 г .; Опубликовано: 10 марта 2020 г.

Авторские права: © 2020 Liao et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Национальный фонд естественных наук Китая (№ 11772068, № 51874255, № 51974273), Начальный проект научных исследований SWPU (№2018QHZ012), Научно-технологическая инновационная группа по скважинным интеллектуальным измерениям и управлению Юго-западного нефтяного университета (№ 2018CXTD04) и Проект международного научно-технического сотрудничества и обмена в провинции Сычуань (№ 18GJHZ0195). НЕТ Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

В монокристаллах при высокой скорости нагрева материалы могут плавиться из-за случайного зарождения и роста жидкой фазы в кристаллах (гомогенное плавление). Однако в поликристаллических материалах тенденции плавления начинаются от границ зерен (ГЗ), а затем растут снаружи в объемные внутренние части зерен (гетерогенное плавление) [1]. Механизмы и кинетика гетерогенного плавления были тщательно изучены с помощью экспериментов, теорий и моделирования молекулярной динамики, что привело к прочно установленной структуре для полуэмпирического описания кинетики процесса плавления [1–8].При этом Cubeta et al. [8] использовали быструю сканирующую калориметрию для исследования низкомолекулярных, объемных, поликристаллических пленок и продемонстрировали, что кинетика перегретого неизотермического плавления отличается от предсказываемой прямым применением теории Вильсона-Френкеля и ее теории. производные в обычных металлах. Однако большинство предыдущих исследований было сосредоточено на скорости движения изолированного фронта плавления (границы раздела твердое тело-жидкость) в зависимости от температуры. Хотя важность этого очевидна, общая кинетика процесса плавления поликристаллических агрегатов, которые содержат множество зерен и границ зерен с различными размерами и формами, не была должным образом изучена.В частности, влияние гранулометрического состава (GSD) на кинетику плавления все еще недостаточно изучено с количественной точки зрения. В нашей статье основное внимание уделяется гетерогенной кинетике плавления обычных металлических поликристаллов в небольшом масштабе времени на примере поликристаллического алюминия. В этой работе мы предлагаем теоретическую модель, которая представляет общую скорость гетерогенного плавления как функцию GSD Вейбулла. Это позволяет количественно изучить влияние GSD на гетерогенное плавление поликристаллического алюминия.Диаграммы температурно-временного преобразования (TTT) рассчитываются для исследования зависимости характерного масштаба времени плавления от температуры перегрева и GSD.

Молекулярное моделирование и моделирование континуума

Во-первых, мы сосредоточимся на гетерогенном плавлении изолированного зерна. Обычно поликристаллические материалы состоят из зерен различной многогранной формы. Для упрощения моделирования мы аппроксимируем многогранные зерна сферами. Для многогранного зерна объемом V мы аппроксимируем поведение зерна при плавлении сферическим зерном диаметром D = 2 × (3 V /4 π ) ^1/3 .Мы провели молекулярно-динамическое моделирование плавления изолированного сферического зерна. Представленное моделирование выполнено для алюминия (Al), при этом межатомное взаимодействие описывается методом погруженного атома (EAM) в форме, предложенной в [9]. Некоторые свойства материала EAM Al, относящиеся к процессу плавления, приведены в [10]. Перед моделированием определяется постоянная решетки объемного кристалла как функция температуры. Область моделирования представляет собой кубическую ячейку размером 50 нм × 50 нм × 50 нм, заполненную гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой с заранее определенной постоянной решетки при данной температуре.Система моделирования разделена на две части: часть внутренней сферы и часть вне сферы. Мы заморозили внутреннюю сферу и нагрели внешнюю часть до 3000 K (далеко за пределами точки плавления) в изотермино-изобарическом ансамбле Берендсена (NPT) в течение 30 пс. Основная идея изотермино-изобарического ансамбля Берендсена (NPT) состоит в предположении, что система связана с внешней горячей ванной с постоянной температурой. Атомистическая система обменивается энергией с горячей ванной, чтобы поддерживать ту же температуру, что и горячая ванна.В результате создается сосуществующая конфигурация твердое и жидкое со сферической поверхностью раздела. Радиусы внутренней сферы составляют R = 20 нм. Конфигурация отличается от сосуществующих конфигураций твердого и жидкого в предыдущих работах, где границы раздела обычно плоские [3–4,7,11]. Для исследования кинетики плавления сосуществующие системы твердое и жидкое уравновешивают при нулевом давлении и заданных температурах перегрева ( T > T м). Чтобы избежать локального падения температуры на границе раздела из-за передачи тепловой энергии на скрытую теплоту плавления, система разделена на оболочки толщиной x нм, и температура поддерживается методом гауссова термостата, применяемым к каждому отдельному слою оболочки. , как показано на рис.1.В методе гауссова термостата сила трения применяется к каждому атому, а коэффициент трения зависит от разницы между текущей температурой системы и целевой температурой. Аналогичная методика была принята в [3] для исследования движения плоской границы раздела.

Визуальная картина развивающейся границы раздела твердое тело-жидкость показана на рис. 2 (A) для моделирования МД, выполненного при T = 960K. На снимках видно, что с течением времени фронт плавления сжимается глубже в кристалл (неоднородное плавление).Форма движущегося фронта плавления в процессе плавления остается практически сферической. Скорость фронта плавления Ufront получается при различной температуре перегрева, как показано на Фиг.2 (B). Установлено, что данные МД-моделирования хорошо согласуются с теоретической моделью, предложенной в [4]: (1) Δ H m = 10,7 кДж / моль — энтальпия плавления, T m = 933 K — равновесная температура плавления и a _U = 0,0185, b _U = 13.27 — подгоночные параметры, полученные с использованием данных МД моделирования.

Рис. 2.

(a) Снимки, сделанные в разное время во время моделирования MD; Зеленая поверхность указывает на границу раздела твердое тело-жидкость; Материалы за пределами поверхности находятся в жидком состоянии; Материалы внутри поверхности находятся в твердом состоянии. (б) Скорость движения границы раздела твердое тело-жидкость как функция температуры. Квадраты — прямые результаты МД моделирования. Сплошная линия — аппроксимирующая кривая уравнения (1).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230028.g002

Согласно результатам МД моделирования, мы предполагаем, что фронт плавления представляет собой сферическую поверхность, стягивающуюся от внешней границы к центру. Во время плавления зерно делится на две области: внешнюю полую сферическую часть и внутреннюю сферическую часть. Внешняя полая сфера представляет собой домен, который был охвачен движущимся фронтом плавления, инициированным из ГЗ, и полностью расплавлен. Внутренняя сфера в твердом состоянии.Исходя из этого сценария, гетерогенная кинетика плавления изолированного зерна с диаметром зерна D представлена ​​следующим образом: (2) где η ( t ; D ) — общая жидкая фракция зерна в момент времени t , d — диаметр внутренней сферы, который уменьшается следующим образом: В изотермических условиях Ufront остается постоянным . При начальном условии d (0; D ) = D , получаем (3)

Во-вторых, мы моделируем общую кинетику плавления поликристаллических агрегатов с множеством зерен произвольного размера на основе модели изолированного зерна.Общая кинетика плавления поликристаллических агрегатов зависит от гранулометрического состава. Здесь мы используем распределение Вейбулла для описания GSD [12,13]. Функция плотности вероятности Вейбулла имеет вид (4) где k известен как параметр формы, а λ — параметр масштаба, который связан со средним диаметром зерна (MGD) посредством, где Γ — гамма-функция. А n -й необработанный момент распределения Вейбулла. На основе GSD Вейбулла общая переходная жидкая фракция равна (5)

Применения для поликристаллического алюминия

Модель применяется для исследования процесса плавления перегретого поликристаллического Al (pc-Al).В расчетах бесконечный интеграл в уравнении (5) аппроксимируется как где D 0: 99999 — квантиль 0,99999 распределения Вейбулла. Затем конечный интеграл вычисляется численно методом кумулятивного интеграла трапеций.

Во-первых, мы исследуем влияние двух параметров в распределении Вейбулла на гетерогенный процесс плавления. На рис. 3 показаны графики зависимости жидкой фракции от времени ( ζ — t ) при постоянной температуре T = 1128K для pc-Al с различными k, и.Параметр формы k в GSD Вейбулла зависит от конкретных методов генерации поликристаллов. Обычно 2 < k <3 [12]. На рис. 3 для фиксированного значения кривые ζ — t , соответствующие различным параметрам формы k , практически совпадают друг с другом. Однако кривые, соответствующие разным МГД, видимо, расходятся. При меньшем MGD материалы плавятся быстрее. Это указывает на то, что гетерогенный процесс плавления сильно зависит от MGD, но нечувствителен к параметру формы Weibull GSD.Поэтому мы фиксируем k = 2,5 в следующих обсуждениях и сосредотачиваемся на эффектах MGD.

При гетерогенном плавлении изолированного зерна скорость плавления пропорциональна произведению площади передней поверхности плавления на скорость его движения. Диаметр сферического фронта плавления неуклонно уменьшается во всех зернах. В результате скорость гетерогенного плавления (наклон кривых ζ — t ) достигает своего максимума в самом начале, а затем монотонно уменьшается по мере плавления, как показано на рис.Это сильно отличается от процесса гомогенного плавления из-за случайного зарождения и роста жидкой фазы в объемных кристаллах. Процесс гомогенного плавления можно разделить на три этапа «медленно-быстро-медленно»: на начальном этапе жидкая фракция медленно увеличивается из-за отсутствия растущих зародышей; Скорость плавления (наклон кривой) увеличивается с увеличением числа зародышей; На последней стадии скорость плавления снова замедляется из-за отсутствия исходной твердой фазы [14,15].

Диаграмма «температура-время-преобразование» (TTT) — это эффективный подход для характеристики кинетики плавления во всем режиме перегрева.При условии ζ и T , уравнение 5 рассматривается как нелинейное уравнение времени плавления, которое решается методом дихотомии. Затем связывание точек ( T , t ), соответствующих той же жидкой фракции ζ = 0,99, формирует кривую на диаграмме TTT. На рис. 4 показаны диаграммы TTT pc-Al с различными MGD. Обнаружено, что характерный временной масштаб гетерогенного плавления быстро уменьшается с увеличением температуры в более низкотемпературном режиме.Например, в pc-Al с MGD cm время гетерогенного плавления уменьшается от бесконечности до примерно 10 ^-4 с, когда температура увеличивается с Tm = 933K до T _м = 970K. Выше 970 K время плавления находится в диапазоне 10-6-10 ^-4 с. В диапазоне высоких температур ( T > 970 К) кривые ТТТ представляют собой примерно прямые линии. Это указывает на то, что логарифмическое время плавления линейно связано с температурой.Другими словами, время плавления хорошо описывается экспоненциальной функцией температуры t _{ζ = 0,99} = a × exp (- cT / T _m ). Кривые TTT для разных MGD параллельны друг другу для T > 970 K, что указывает на то, что параметр скорости экспоненты c является внутренним параметром, который не зависит от MGD. Для поликристаллического Al мы рассчитали c = 6,7.

Обратите внимание, что, хотя гетерогенное плавление из ГБ играет важную роль в плавлении поликристаллов, гомогенное плавление, которое характеризуется случайным зарождением и ростом жидкости внутри объемных зерен, считается основным механизмом плавления вблизи сильного перегрева в условиях сверхбыстрой отопление [1,3].Для сравнения, диаграмма TTT, предсказанная моделью однородного плавления Колмогорова-Джонсона-Мел-Аврами (KJMA) [15,16], также показана на рис. 4. Параметры для модели KJMA взяты такими же, как в [15 ]. Установлено, что кривые ТТТ для гетерогенного плавления лежат ниже, чем для гомогенного плавления в низкотемпературном режиме. В режиме сильного перегрева кривые ТТТ для гетерогенного плавления лежат ниже, чем для гомогенного плавления в более высокотемпературном режиме. Пересечение кривой TTT для гетерогенного и гомогенного плавления указывает на критическую температуру, при которой времена плавления для двух механизмов плавления равны.Показано, что температура пересечения повышается по мере уменьшения MGD, что указывает на то, что гетерогенное плавление будет играть доминирующую роль в более широком диапазоне температур перегрева для более мелкозернистых материалов. Это можно объяснить температурной зависимостью однородного плавления и неоднородного плавления. С одной стороны, повышение температуры усилит вклад гомогенного плавления и ослабит вклад гетерогенного плавления. Это связано с тем, что скорость гомогенного зародышеобразования экспоненциально увеличивается с ростом температуры [15], тогда как скорость движения гетерогенного фронта плавления гораздо менее чувствительна к температуре [3].С другой стороны, скорость гетерогенного плавления увеличивается с уменьшением MGD. В результате в более мелкозернистых материалах требуется более высокая температура перегрева, чтобы общее время плавления при гомогенном плавлении стало короче, чем при гетерогенном плавлении.

Резюме

Таким образом, мы разработали модель гетерогенной кинетики плавления для поликристаллического металла в небольшом масштабе времени. В отличие от предыдущих исследований, которые рассматривали только движение изолированного фронта плавления, настоящая работа явно включает распределение зерен по размерам Вейбулла и, таким образом, может точно описать общую гетерогенную кинетику плавления поликристаллических металлических агрегатов с многочисленными границами зерен.Применяя модель к поликристаллическому Al, мы обнаружили, что на процесс плавления сильно влияет средний диаметр зерна, но он нечувствителен к параметру формы распределения Вейбулла. Мы проанализировали диаграммы TTT и обнаружили, что время гетерогенного плавления экспоненциально зависит от температуры в высокотемпературном режиме. Константа показателя степени — это внутренняя константа материала, которая не зависит от среднего диаметра зерна. Сравнение кривых ТТТ гомогенного плавления и гетерогенного плавления показывает, что гетерогенное плавление будет играть доминирующую роль в более широком диапазоне температур перегрева для более мелкозернистых материалов.

Список литературы

1. 1. Мей Q S, Лу К. Плавление и перегрев кристаллических твердых тел: от объема к нанокристаллам. Прог. Матер. Наук, 2007, 52: 1175–1262.
2. 2. Азиз М., Цао Дж.Й., Томпсон М.О. и др. Асимметричная кинетика плавления и замерзания кремния. Phys. Rev. Lett., 1986, 56: 2712. pmid: 10033071
3. 3. Иванов Д.С., Жигилей Л.В. Кинетический предел гетерогенного плавления металлов. Phys. Rev. Lett., 2007, 98: 195701.pmid: 17677632
4. 4. Мажукин В.И., Шапранов А.В., Пережигин В.Е. и др. Кинетические стадии плавления и кристаллизации сильно перегретых и переохлажденных металлов. Математика. Модели вычисл. Симул., 2017, 9: 448–456.
5. 5. Monk J, Yang Y, Mendelev MI, et al. Определение кинетического коэффициента границы раздела кристалл-расплав из молекулярно-динамического моделирования. Модель. Simul. Матер. Sci. Eng., 2010, 18: 015004.
6. 6. Wejrzanowski T, Lewandowska M, Sikorski K, et al.Влияние размера зерна на температуру плавления ограниченных тонких пленок алюминия. J. Appl. Phys., 2014, 116: 545–552.
7. 7. Фензин С.Дж., Олмстед Д., Бута Д. и др. Структурный разъединяющий потенциал для предварительного плавления границ зерен и слияния зерен из молекулярно-динамического моделирования. Phys. Ред. E, 2010, 81: 031601.
8. 8. Кубета У., Бхаттачарья Д., Садченко В. Плавление перегретых молекулярных кристаллов. J Chem. Phys., 2017, 147: 014505. pmid: 28688404
9. 9.Вини Дж. М., Кубота А., Гупта Ю. М. Термодинамический подход к определению точных потенциалов для моделирования молекулярной динамики: термоупругий отклик алюминия. Модель. Simul. Матер. Sci. Eng., 2010, 18: 029801.
10. 10. Ляо И, Сян М., Цзэн Х и др. Молекулярно-динамические исследования роли микроструктуры и тепловых эффектов в расщеплении алюминия. Мех. Матер., 2015, 84: 12–27.
11. 11. Лю З. Л., Цай Л.К., Чен Х Р. и др. Молекулярно-динамическое моделирование кривой плавления тантала под давлением.Phys. Ред. B, 2008, 77: 4103.
12. 12. Ван Ц., Лю Г. О стабильности зеренной структуры с исходным гранулометрическим составом Вейбулла. Матер. Lett., 2003, 57: 0–4428.
13. 13. Фаяд В., Томпсон С. В., Фрост Х. Дж. Стационарные распределения зерен по размерам в результате роста зерен в двух измерениях. Scr. Матер., 1999, 40: 1199–1204.
14. 14. Zheng L, An Q, Xie Y и др. Однородное зарождение и рост расплава в меди. J. Chem. Физ., 2007, 127: 164503.pmid: 17979356
15. 15. Лу К., Ли Ю. Катастрофа гомогенного зародышеобразования как предел кинетической устойчивости для перегретого кристалла. Phys. Rev. Lett., 1998, 80: 4474–4477.
16. 16. Аврами Мелвин. Кинетика фазового перехода. II. Соотношения времени трансформации для случайного распределения ядер. J. Chem. Phys., 1940, 8: 212.

Высокоэффективная плавка высококачественного алюминия | Foundry Management & Technology

Исследования времени, кружки качества, непрерывное совершенствование, шесть сигм, бережливое производство и все другие передовые методы производства всегда имели сильную культурную составляющую.Понимание образа мышления, поведения и способов работы — культуры, которые позволяют производить продукцию самого высокого качества, эффективно и надежно, — это святой Грааль производственных организаций.

Кроме того, производители находятся в авангарде мировых макроэкономических тенденций. Они первыми почувствуют на себе последствия изменения цен на сырьевые товары, тарифов и торговых соглашений, зарубежной конкуренции и глобальной войны за таланты. Им необходимо быть гибкими и адаптивными организациями, но они могут легко застрять в старых способах ведения дел и в установках, ограничивающих творчество и перемены.

«Лидеры должны постоянно размышлять о культуре», — пояснил Эд Маги, исполнительный вице-президент по операциям в Fender Musical Instruments и бывший генеральный директор завода Harley-Davidson York. «Им нужно найти время, чтобы отойти от повседневной жизни и подумать об этом. Лидеры отключаются, чтобы задуматься о развитии и культуре сотрудников, и особенно о том, что нужно изменить, — вот чего не хватает, особенно в производстве ».

Почему это важно? В то время как глобальная пандемия потребовала от всех предприятий переоценки того, как они думают и выполняют свою работу, производители сталкиваются с уникальными проблемами, которые приводят к необходимости переоценить свой образ мышления и работы.

Один из наших клиентов, семейный овощной бизнес, испытывает трудности с привлечением специалистов, необходимых для сезона упаковки. Молодые сезонные рабочие не хотят тратить много времени на упаковку овощей в летние месяцы. Гордость, которую испытывают работники с более длительным сроком службы за то, что они «делают все, что нужно», не разделяется молодым поколением, которое значительно более ожидает от баланса работы и личной жизни даже во время сезона интенсивных сборов.

Меняется стиль управления, необходимый для руководства производственными работниками.В Fender о сотрудниках говорят как о «суммирующих ценность». Маги объяснил, что автоматизация структурирована не для замены людей, а для того, чтобы сделать системы более эффективными, чтобы люди могли сосредоточиться на работе, которая приносит наибольшую пользу. Эта работа — их ремесло — в отличие от некоторых заводов, где люди чувствуют себя перегруженными и недооцененными.

Если стиль управления и культура не будут развиваться вместе с ценностями и ожиданиями сотрудников, производственные организации не смогут укомплектовать свои предприятия в будущем.

В The Opposable Mind Роджер Мартин поддерживает преимущества одновременного удержания двух противоположных идей и использования этого напряжения для выработки решений, превосходящих решение любой проблемы независимо. Что означает мышление «и / и» для производства?

Производители все чаще сталкиваются с проблемами, вызывающими такого рода напряженность: производить больше, но тратить меньше; быть эффективными и надежными, но при этом гибкими для тестирования новых продуктов; думайте глобально, но действуйте локально. Руководители операций подвергаются бомбардировке с этими, казалось бы, противоречивыми требованиями, и это может вызвать разногласия между заводами и другими частями бизнеса, особенно корпоративными.

Эти противоречия, если их не устранить эффективно, могут создать менталитет «мы против них». Бывший генеральный директор Delphi Technologies Рик Даух говорит: «Руководству важно понимать, что персонал — не ваш враг; это твой партнер ».

Руководителям и руководителям предприятий все чаще приходится приобретать навыки, необходимые для решения парадоксальных проблем, присущих производственной системе. Девиз генерального директора Fender: «Нам нужно расти и развивать наших сотрудников такими же темпами, как и бизнес.

В «старые времена» главной заботой генерального директора было обеспечение максимальной эффективности и прибыльности предприятия. Компании использовали списки лидеров и дружескую конкуренцию, чтобы стимулировать более высокую производительность на всех предприятиях. Теперь, как правило, заводы являются частью более крупной глобальной цепочки поставок. Действия, предпринимаемые каждым заводом, служат большему предприятию, а не только самому предприятию.

Один производитель в дорожно-строительной отрасли включает 20 малых предприятий, приобретенных с течением времени.Их стратегия заключалась в том, чтобы позволить им работать независимо при небольшой поддержке материнской компании, и они добились больших успехов. Несколько лет назад они собрали 20 президентов на недельную стратегическую сессию, чтобы поделиться передовым опытом и определить будущее направление деятельности предприятия. Теперь генеральный директор отменил историческую ценность децентрализации и еще больше интегрирует систему, потому что этого требуют рынок и клиенты. Руководители и сотрудники предприятий видят себя частью единого целого и принимают соответствующие решения.

Многие компании недооценили влияние этого культурного сдвига на рабочую силу. Часто сотрудники завода гордятся своим заводом, поэтому просьба к ним поступать по-другому для «общего блага» может вызвать уникальную проблему управления изменениями.

Речь идет не о «наладке» производства. Речь идет о продолжении раскрытия человеческого потенциала и ценностей, присущих производству. Он начинается с осознания этих проблем и наличия смелости искать сдвиги в мышлении, поведении и способах работы, которые необходимы компаниям для достижения успеха.

Кэролайн Хендриксон , Ph.D. является генеральным директором и партнером-основателем Tandem Group, специализирующимся на стратегии, организации и лидерстве. Она работает с руководителями высшего звена и их советами по вопросам планирования, согласования команд высшего руководства и культурной трансформации.

Что такое точка плавления нержавеющей стали?

Сталь

известна своей невероятной стойкостью к различным стрессовым факторам. Ударопрочность, прочность на разрыв и жаропрочность стали намного превосходят пластические полимеры.Сплавы нержавеющей стали представляют собой дальнейшее усовершенствование, которое обеспечивает повышенную стойкость к различным едким и коррозионным химическим веществам.

Однако насколько прочна нержавеющая сталь в сочетании с другими металлами? Как температура плавления нержавеющей стали сравнивается с температурами плавления других металлов? Это частый вопрос от компаний, которые хотят заказать корзину или лоток из нержавеющей стали для высокоинтенсивных работ.

В частности, многие компании, занимающиеся термообработкой, отжигом или стерилизацией, задаются вопросом: «Какова температура плавления нержавеющей стали?» потому что они должны использовать сталь для высокотемпературных процессов.

Сколько тепла

может выдержать нержавеющая сталь перед плавлением?

Это правильный вопрос, но на него трудно ответить, не спросив сначала: «О каком сплаве нержавеющей стали мы говорим?»

Существует бесчисленное множество различных составов нержавеющей стали, от аустенитных нержавеющих сталей (например, 304, 316 и 317) до ферритных нержавеющих сталей (таких как 430 и 434), а также мартенситных нержавеющих сталей (410 и 420). Кроме того, многие нержавеющие стали имеют варианты с низким содержанием углерода.Проблема с попыткой сделать общее заявление о температуре плавления нержавеющей стали состоит в том, что все эти сплавы имеют разные температурные допуски и точки плавления.

Вот список различных сплавов нержавеющей стали и температур, при которых они плавятся (данные основаны на цифрах из BSSA):

• Марка 304. 1400-1450 ° C (2552-2642 ° F)
• Класс 316. 1375-1400 ° C (2507-2552 ° F)
• Марка 430. 1425-1510 ° C (2597-2750 ° F)
• Оценка 434.1426-1510 ° С (2600-2750 ° F)
• Марка 420. 1450-1510 ° C (2642-2750 ° F)
• Класс 410. 1480-1530 ° C (2696-2786 ° F)

Вы могли заметить, что каждая из этих точек плавления выражается в виде диапазона, а не абсолютного числа

.

Это связано с тем, что даже для конкретного сплава нержавеющей стали все еще существует возможность небольших изменений в составе, которые могут повлиять на температуру плавления. Это лишь некоторые из наиболее распространенных сплавов нержавеющей стали на рынке.Существует еще много разновидностей нержавеющей стали, которые можно использовать в различных областях, — слишком много, чтобы охватить их все здесь.

Хотя это температуры плавления этих сплавов нержавеющей стали, рекомендуемые максимальные температуры использования этих сплавов, как правило, намного ниже.

Узнайте больше о характеристиках стали и других сплавов при высоких температурах здесь!

Точки плавления других металлов

Важно знать свойства других металлов и их сравнение со средней температурой плавления нержавеющей стали.Ниже представлена ​​диаграмма, на которой показаны температуры плавления популярных промышленных сплавов и металлов.

Металл	Точка плавления по Цельсию (℃)	Температура плавления по Фаренгейту (℉)
Адмиралтейство Латунь	900–940	1650–1720
Алюминий	660	1220
Алюминиевый сплав	463–671	865–1240
Алюминиевая бронза	600–655	1190–1215
Бэббит	249	480
Бериллий	1285	2345
Бериллиевая медь	865–955	1587–1750
висмут	271.4	520,5
Латунь, красный	1000	1832
Латунь, желтый	930	1710
Кадмий	321	610
Хром	1860	3380
Кобальт	1495	2723
Медь	1084	1983
Золото, 24k Pure	1063	1945
Хастеллой C	1320–1350	2410–2460
Инконель	1390–1425	2540–2600
Инколой	1390–1425	2540–2600
Кованое железо	1482–1593	2700–2900
Чугун, серое литье	1127–1204	2060–2200
Чугун, высокопрочный	1149	2100
Свинец	327.5	621
Магний	650	1200
Магниевый сплав	349–649	660–1200
Марганец	1244	2271
Марганцевая бронза	865–890	1590–1630
Меркурий	-38.86	-37,95
Молибден	2620	4750
Монель	1300–1350	2370–2460
Никель	1453	2647
Ниобий (Колумбий)	2470	4473
Палладий	1555	2831
фосфор	44	111
Платина	1770	3220
Красная латунь	990–1025	1810–1880
Рений	3186	5767
Родий	1965	3569
Селен	217	423
Кремний	1411	2572
Серебро, чистое	961	1761
Серебро, Стерлинговое	893	1640
Углеродистая сталь	1425–1540	2600–2800
Нержавеющая сталь	1510	2750
Тантал	2980	5400
Торий	1750	3180
Олово	232	449.4
Титан	1670	3040
Вольфрам	3400	6150
Желтая латунь	905–932	1660–1710
Цинк	419,5	787

Почему точки плавления металлов не должны быть вашей единственной проблемой температуры

При экстремально высоких температурах многие материалы начинают терять прочность на разрыв.Сталь не исключение. Даже до того, как будет достигнута точка плавления нержавеющей стали, сам металл становится менее жестким и более подверженным изгибу при нагревании.

Например, допустим, сплав нержавеющей стали сохраняет 100% своей структурной целостности при 870 ° C (1679 ° F), но при 1000 ° C (1832 ° F) он теряет 50% своей прочности на разрыв. Если бы максимальная нагрузка корзины, изготовленной из этого сплава, составляла 100 фунтов, тогда корзина могла бы выдержать только 50 фунтов веса после воздействия более высокой температуры.Еще больше веса, и корзина может потерять форму под нагрузкой.

Кроме того, воздействие высоких температур может иметь другие эффекты, кроме того, что нержавеющая сталь легче сгибается или ломается. Высокие температуры могут повлиять на защитный оксидный слой, который предохраняет нержавеющую сталь от ржавчины, делая ее более восприимчивой к коррозии в будущем.

В некоторых случаях экстремальные температуры могут вызвать образование накипи на поверхности металла. Это может повлиять на производительность корзины для обработки деталей или другой нестандартной формы проволоки.Или высокие температуры могут привести к тепловому расширению металла в проволочной корзине, изготовленной по индивидуальному заказу, что приведет к расшатыванию сварных соединений.

Таким образом, даже если ваш конкретный процесс не может точно достичь точки плавления нержавеющей стали, высокие температуры все равно могут нанести ущерб другим путям.

Также важно сравнить точки плавления стальных сплавов с температурами плавления других металлов, чтобы увидеть, что лучше всего соответствует вашим потребностям. На создание качественной корзины влияет множество факторов, и решение, какой металл использовать, является важным вопросом, который зависит от задачи корзины и окружающей среды.

Вот почему команда инженеров Marlin Steel проводит анализ методом конечных элементов для каждой конструкции корзины. Проверяя влияние высоких температур на конструкцию, команда инженеров может выявить потенциальные проблемы, такие как масштабирование, и протестировать альтернативные материалы, которые могут предотвратить такие проблемы, которые сделают конструкцию недействительной.

Получите больше информации о свойствах нержавеющей стали, загрузив лист свойств нержавеющей стали сегодня!

В какой момент плавится металл? Стол для плавки металлов

Металлы, как правило, имеют более высокую температуру плавления, чем многие другие материалы, и они способны менять форму под воздействием тепла — в отличие от древесины, которая просто разлагается.Когда температура становится достаточно высокой, ионы, из которых состоит металл, вибрируют все больше и больше, в конечном итоге разрывая связи, которые имеют его ионы, и позволяя им двигаться свободно.

Когда внутренняя структура металла начинает сдвигаться и связи ослабляются, он становится жидкостью. Прочность связи, которая зависит от самого материала, обычно определяет температуру плавления металла. Некоторые металлические сплавы будут иметь более высокие или более низкие точки плавления, чем сами металлы, и они не всегда могут плавиться плавно.

Ваш путеводитель по плавке металлов

Обычно, когда кто-то спрашивает о температурах плавления металла, они ищут твердую температуру, до которой металл должен быть нагрет, что приводит к ожижению. Ниже представлена ​​интерактивная таблица, которая основана на различных научных источниках для определения точек плавления различных металлов:

18601 905-21 9082 905

84

Металл	Точка плавления (° F)
Адмиралтейство Латунь	1650
Алюминий	1220
9058 Алюминиевый сплав 905 — 1900
Сурьма	1170
Бериллий	2345
Бериллий Медь	1587
	Латунь (красный) 905
Кадмий	610
Хром	3380
Кобальт	2723
Медь	1983	1945
Сплав инконель	2540 — 2600
Иридий	4440
Железо (кованое)	2700
Железо (серое литье)	2060
Чугун (			621
Магний	1200
Магниевый сплав	660-1200
Марганец	2271
Марганец		Марганец Bronze 595
Молибден	4750
Никель	2647
Ниобий (колумбий)	4473
P0583			9058 Pallus 908	111
Платина	3220
Плутоний	1180
Калий	146
Красная латунь	905 905 905 905 905 905 905 905 905 3569
Рутений	4500
Селен	423
Кремний	2572
Серебро (чистое)	905 905 905 905 905 905	Натрий	208 9058 8
Сталь углеродистая	2600
Сталь нержавеющая	2750
Тантал	5400
Торий	3180
Титан	3040

Знакомство со сплавами

В нашем температурном списке присутствует множество металлических сплавов, но важно знать, что большинство из них имеют значительный температурный диапазон, которого они должны достичь. По мере изменения состава изменяется температура нагрева, и диапазоны расширяются примерно на 200 ° F.

Диапазон сплава означает, что он начинает иметь жидкое и твердое состояние, иногда одновременно, когда вы приближаетесь к общему диапазону плавления.

Все сразу плавится

При работе с чистыми металлами вы, вероятно, заметите, что он плавится почти равномерно. Это контрастирует с другими элементами, такими как лед, который постепенно тает, и жидкость видна, в то время как куски твердого тела все еще находятся вокруг.

Теплопроводность — одна из главных причин такого равномерного плавления, поскольку металлы обладают исключительной теплопередачей. По сравнению со льдом, проводимость металла на порядки выше. Это означает, что если приложить тепло к одной части металлического стержня или стержня, то тепло распределится очень равномерно по всей поверхности.

Чем плотнее металл, тем лучше его теплопроводность. Это позволяет металлообработке безопасно применять тепло в одном месте, но при этом должным образом нагревать весь кусок металла.

Алюминий одновременно левитирует, светится и плавится

Это видео было снято еще в 2010 году, но на этой неделе Digg откопал его (посмотрите, что мы там сделали?), И мы не могли не поделиться им с вами, ребята. Начать это немного медленно, но мы обещаем, что к концу вы будете полностью поражены.Начнем с того, что эта самодельная катушка не только левитирует твердый кусок алюминия, но и плавит его в мягкую шарообразную сферу, которая светится неоново-розовым и, наконец, раскаленным до белого цвета, прежде чем бросить ее на пол, как металлическое прикосновение коровы. .

Это может показаться колдовством, но всему этому есть хорошее научное объяснение. Прежде всего, эта самодельная катушка была превращена в соленоид и действует как самодельный индукционный нагреватель. Это означает, что через него протекает электрический ток, и это создает переменное магнитное поле внутри цилиндра.

Алюминий, очевидно, не магнитен, но когда он падает внутрь цилиндра, переменное магнитное поле индуцирует в алюминии особый вид электрического тока, известный как вихревые токи, и это заставляет металл вести себя как диамагнетик. Эти вихревые токи создают свои собственные небольшие поля, которые противостоят магнитному полю, создаваемому медной катушкой, и поэтому заставляют алюминий левитировать. Это то же самое явление, которое заставляет этот магнит вращаться в медленном движении, когда он проваливается через медную трубу.

И, если вы оставите алюминий в катушке на достаточно долгое время, эти вихревые токи также вызовут нечто, известное как джоулев нагрев, который при достаточной мощности может расплавить твердый кусок металла, как вы можете видеть выше. «Это все равно, что тыкать зефиром», — восклицает YouTuber imsmoother о своем парящем мотеле.

Все это очень впечатляет, и вы можете построить свой собственный индукционный нагреватель дома, следуя этим инструкциям.