Температура плавления алюминия

Переход Al, сплавов на его основе, из твёрдого агрегатного состояния (исходного) в жидкое, происходит, когда к нему подводится тепло. Сделано это может быть снаружи, либо посредством его подачи непосредственно в толщу материала (вариант, индукционный нагрев).

Общая информация о процессе

В твёрдом состоянии кристаллическая решётка металла состоит из зёрен, пространственно ориентированных произвольным образом (подобные структуры именуются поликристаллическими).

В процессе плавления объём металла увеличивается. У химически чистых, он происходит быстро и при определённых температурах. Пример. Фактическая температура плавления Al (t):

• сверхчистого, с процентным содержанием Al 99,996%, равняется 660,37°С;
• при снижении доли чистого металла до 99,5, t=657°С;
• при 99,0%, t=643°С.

Резкое увеличение объёма происходит под воздействием определённого тепла, инициирующего плавление. Данная величина именуется скрытой теплотой.

Последнее способствует тому, что исходная кристаллическая структура материала теряет упорядоченность и плотность. Процесс обратим (охлаждение/нагревание).

Температура плавления, именуемая равновесной

Любые химически чистые металлы, включая алюминий, имеют температурную характеристику, именуемую «точка плавления». Материалы, достигая её, становятся жидкими. Для незначительных объёмов образцов алюминия переход в иное агрегатное состояние происходит настолько быстро (в плане изменения температурного режима), что измерить его можно с точностью до 0,1°С.

Обратная процедура, предусматривающая переход в твёрдое состояние, происходит при достижении «точки затвердевания». При равновесных условиях, при чисто теоретическом допущении, её значение равно температуре плавления. Фактически между этими значениями существуют незначительные разбросы.

Температуры начала и завершения плавления

Эти две величины также необходимо учитывать при рассмотрении вопроса плавления металлов:

• первая, «солидус» (твёрдый) – это значение температуры, по достижению которой начинается процесс плавления;
• вторая, «ликвидус» (жидкий) – обозначает показатель, достижение которого приводит к завершению плавления.

Сплавы на основе алюминия, начинают кристаллизоваться при достижении значения, именуемого «ликвидус». Заканчивается отверждение при достижении «солидус». Между этими значениями металл находится в кашицеобразном состоянии.

Влияние на процессы плавления примесей, легирующих элементов

При добавлении в химически чистый металл присадок, включая легирующие, достигается понижение температуры, необходимой для начала процесса плавления. Пример, значительное содержание Mg, Si опускает её почти до 500°С.

Для сплавов, определение «температура плавления» фактически не используется, так как данный процесс идёт в определённом интервале температур.

Особенности плавления силумина

Различные сплавы, имеющие широкий температурный интервал между величинами ликвидус (солидус), именуются эвтектическими. Пример. E cплавов на основе Al, в составе которых 12,5 % Si, этот диапазон сокращён до точки плавления. Именно эта температурное значение будет называться эвтектическим. Данный сплав относится к группе силуминов, обладающих литейными свойствами. Её величина составляет 577°С.

Рост процентного содержания Si приводит к снижению величины «ликвидус» от max (значение для чистого Al составляет 660°C) с величиной «солидуса» (577°С).

Среди иных легирующих материалов следует упомянуть Mg. Эвтектической температуры в 450°С можно достичь при его содержании в 18,9%. Для Gu эта температура равна 548°С. Для Mn, 658°С.

Большинство сплавов содержит три и более легирующих элемента. Поэтому рассмотренные температуры могут быть ещё ниже.

Процесс плавления алюминия (его сплавов), весьма сложный технологический процесс. Для получения требуемого результата следует учитывать значительное количество внешних факторов, включая различные температурные характеристики.

Также рекомендуем прочитать:

Почему популярны деревянные карнизы?

Алюминиевые пороги для пола: как подобрать, и зачем они нужны?

Карнизы и Фэн-шуй

Свойства алюминия — ПЕРЕПЛАВ.

РУ

Сферы использования алюминия.

Алюминий —  химический элемент главной подгруппы третьей группы третьего периода ПСХИ  Менделеева Д. И., с атомным номером 13. Обозначается символом AL (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

Простое вещество алюминий — лёгкий, немагнитящийся металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся ковке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкость к коррозии обуславливается образованием оксидной плёнки на поверхности, защищающей  от дальнейшего воздействия агрессивной среды.

Физические свойства алюминия. Плотность — 2,7 г/см³, температура плавления   —  порядка 658-660 °C, удельная теплота плавления — 390 кДж/кг, температура кипения — 2500 °C, удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг, временное сопротивление литого алюминия — 10…12 кг/мм², деформируемого — 18…25 кг/мм², сплавов — 38…42 кг/мм².

Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм², высокая пластичность: технический алюминий — 35 %, чистый алюминий — 50 %, прокатывается в фольгу. Модуль Юнга — 70 ГПа. электропроводность — 0,0265 мкОм·м, теплопроводность — 1,24×10−3 Вт/(м·К), обладает высокой светоотражательной способностью.температурный коэффициент линейного расширения 24,58×10−6 К−1 (20…200 °C). Образует сплавы практически со всеми прочими металлами.

Впервые алюминий был выделен как самостоятельное вещество в Европе Гансом Эрстедом в 1825 году. Современный метод, основанный на получении алюминия электролизом глинозема, растворённого в расплавленном криолите, положил начало широчайшей сфере применения алюминия в нашей жизни

 Физические и химические свойства объясняют огромное значение алюминия в мировой экономике. Без него аэрокосмическая индустрия никогда не получила бы развития. Алюминий и сплавы на его основе необходимы для производства автомобилей, в машиностроении, микроэлектронике, да наверно вообще во всех отраслях промышленности. Самые разные виды продуктов из алюминия используются в современном строительстве. Алюминий практически вытеснил медь в качестве проводников и кабелей для высоковольтных линий ЛЭП. Половина кухонной посуды, продаваемой каждый год во всем мире, сделана именно из алюминия и его сплавов. Производство современных зеркал немыслимо без алюминиевой пудры. В производстве строительных материалов используется как газообразующий агент. Без алюминиевых банок для напитков уже невозможно представить ни одну витрину магазина, или аптеку без лекарств, упакованных в алюминиевую фольгу. А как хорошо попросту запечь мясо или рыбу в духовом шкафу, и все это не получится без алюминиевой фольги!

Как компонент используется в стекловарении, его соединения используются в качестве высокоэффективного горючего в ракетных топливах; в алюминиевых бронзах основные компоненты — медь и алюминий. В магниевых сплавах в качестве добавки чаще всего используется алюминий. Для изготовления спиралей в электронагревательных приборах используют (наряду с другими сплавами) фехраль (Fe, Cr, Al).

Еще один пример — Алюминий зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е173.

 

Если мир без алюминия представляется не самым уютным местом, то мир, в котором алюминий есть, открывает нам самые разные возможности.

 

Наша компания осуществляет производство и поставку на внешний и внутренний рынки сплавов алюминиевых литейных, деформируемых, алюминий технической чистоты (технический алюминий), алюминий для раскисления (раскислители) различных марок.

Цены на алюминий и его сплавы, а так же способы доставки алюминия можно уточнить, связавшись с нами по телефону или электронной почте.

 

Встретившись с потребностью в алюминии или сплавах алюминия Вы можете задать в поиске «купим чушку» или «купим сплав алюминия», знайте, что в случае с «куплю чушку» лучше обратиться к нам, как специалистам в области производства и поставок. Мы сможем помочь Вам подобрать интересующий Вас сплав в соответствии с потребностями и совместно скоординируем форму выпуска, сроки и период поставки.

 

Соединит ли: медь и алюминий

Сварка трением стала основным выбором для компаний, желающих соединить разнородные металлы. Поскольку сварка трением представляет собой процесс соединения в твердом состоянии, не требующий плавления, он позволяет соединять два металла, таких как медь и алюминий, которые невозможно соединить с помощью более традиционных методов сварки.

С помощью процессов сварки плавлением, таких как сварка MIG и TIG, может быть сложно соединить разнородные металлы, поскольку они часто существенно различаются по составу и физическим, механическим и металлургическим свойствам.

Медь и алюминий имеют совершенно разные температуры плавления. Медь имеет температуру плавления 1984°F; Алюминий имеет температуру плавления 1221°F. Это означает, что если вы соедините два материала с помощью процессов плавления, вы рискуете перегреться и ослабить алюминий. Фактически, в процессах плавления вы всегда будете изменять свойства одного или обоих материалов из-за плавления. Несмотря на то, что иногда это делается в промышленности, сварка TIG алюминия с медью не считается жизнеспособным процессом.

Итак, как эффективнее соединить эти два материала?

Сварка трением является наиболее эффективной технологией биметаллического соединения. При сварке трением сварные швы имеют кованое качество, а материалы пластифицируются, а не плавятся, что создает более прочные сварные швы, чем при сварке. Кроме того, правильно выполненный сварной шов трением не вызывает гальванической коррозии, также известной как биметаллическая коррозия, вокруг соединения.

Вот три распространенных применения сварки трением для комбинаций меди и алюминия:

1. Линейная сварка трением для медно-алюминиевой пластины теплообменника

Используя линейную сварку трением, MTI соединяет медь с алюминием для формирования пластин теплообменника для транспортных средств. Хотя медь передает тепло быстрее, чем почти любой другой металл, медь не очень хорошо или очень жестко крепится к другим поверхностям. Так, медь приварена к алюминию, что позволяет использовать алюминий в качестве монтажной поверхности.

2. Вращательная сварка трением медных и алюминиевых электрических компонентов

MTI использует вращающуюся сварку трением для соединения алюминиевых сплавов с медными сплавами для электрических разъемов. Таким образом, мы получаем преимущества теплопередающих свойств меди в сочетании с преимуществами экономии затрат алюминия.

3. Вращательная сварка трением медных и алюминиевых кабелей батареи

MTI также использует вращательную сварку трением для соединения меди с алюминием в кабелях батареи. В этом случае и медь, и алюминий идеальны по разным причинам. Медь обеспечивает высокую электропроводность при небольшом сопротивлении, в то время как алюминий является гораздо более легким металлом. Заменяя алюминий более тяжелыми металлами, когда это применимо, мы можем уменьшить вес конечного автомобиля, что называется облегчением. Вот почему сочетание алюминия с другими материалами стало важным аспектом автомобильного производства.

Другие биметаллические комбинации

Загляните в наш Центр решений с Дуэйном Нойербургом из MTI, чтобы увидеть некоторые из других популярных биметаллических комбинаций MTI и узнать, почему переход на биметаллическую деталь может сэкономить время и деньги компаний:

Почему MTI

MTI имеет многолетний опыт соединения биметаллических конструкций. Наш главный металлург с более чем 30-летним опытом работает с нашими инженерами-технологами над разработкой технологии сварки. Являясь экспертами в области сварки трением, MTI обладает знаниями, ноу-хау и сертификатами качества для решения ваших производственных проблем, а также обладает более чем 300-летним опытом работы в области сварки трением. Мы создадим машину, которая сделает вашу деталь, мы изготовим деталь для вас или поможем сделать вашу деталь еще лучше.

 

ГОТОВЫ ПОГРУЖАТЬСЯ по этой теме?

Позвоните нам, чтобы получить бесплатную консультацию без обязательств и навязывания товара.

Свяжитесь с нами

ДАВАЙТЕ РАБОТАТЬ ВМЕСТЕ

Как плавить алюминиевые банки и фольгу в домашних условиях проекты.

Легко расплавить алюминиевые банки и фольгу, чтобы переработать чистый металл. Алюминий полезен, потому что он легкий, безопасный для пищевых продуктов и кожи, ковкий и устойчивый к коррозии. Вылейте расплавленный алюминий в формы, чтобы сделать посуду, украшения, скульптуры или украшения.

Точка плавления алюминия

Переработка банок и фольги проста, но это проект только для взрослых, потому что вам нужна высокая температура. Температура плавления алюминия составляет 660,32 °C или ​1220,58 °F. Это намного выше, чем тепло, выделяемое духовкой или грилем (поэтому алюминий отлично подходит для посуды), но ниже, чем температура плавления железа (1535 °C или 279 °C). 5 °F) или нержавеющей стали (около 1500 °C или 2750 °F). Чтобы достичь точки плавления алюминия, вам понадобится бутановая горелка (1430 °C или 2610 °F), пропановая горелка (1995 °C или 3623 °F) или печь для обжига.

Материалы для плавки алюминия

По сути, все, что вам нужно, это несколько алюминиевых банок, железный или стальной контейнер и источник тепла. Убедитесь, что вы носите защитную одежду, потому что расплавленный металл горячий!

• Алюминиевые банки или фольга
• Бутановая или пропановая горелка или электрическая печь
• Чугунная сковорода или стальная чаша
• Термостойкие перчатки
• Металлические щипцы
• Формы для расплавленного алюминия

Перед плавлением банки очищать не нужно, если только они не покрыты грязью или песком. Органические материалы, такие как остатки соды или пластиковые покрытия, сгорают в процессе плавления.

Как плавить алюминий

1. Раздавите банки и скомкайте фольгу, чтобы как можно больше попало в миску или сковороду. Ожидайте получить около одного фунта алюминия на каждые 40 банок.
2. Безопасность превыше всего! Наденьте защитные очки и термостойкие перчатки. Завяжите длинные волосы и носите длинные брюки и туфли с закрытыми пальцами.
3. Если вы используете печь, нагрейте ее до 1220 °F или немного выше (следите за тем, чтобы температура плавления не превышала температуру стали или железа, в зависимости от того, что вы используете). Поместите контейнер с алюминием в печь. Он расплавится почти сразу, как только достигнет своей точки плавления, но подождите не менее 30 секунд, чтобы весь алюминий расплавился. Надев теплозащитные перчатки, щипцами аккуратно извлеките емкость из печи.
4. Если вы используете горелку, поместите алюминиевый контейнер на термостойкую поверхность. Нагрейте алюминий, стараясь не взорвать контейнер. Это особенно важно, если вы используете пропановую горелку, потому что пропан может гореть при температуре, достаточной для расплавления железа и стали!
5. Когда у вас есть расплавленный алюминий, залейте его в форму (поищите творческие идеи на YouTube). Вы можете поместить заполненную алюминием форму в ведро с холодной водой, но будьте осторожны, так как при нагревании образуется много пара. В противном случае дайте форме остыть и затвердеть самостоятельно. Для затвердевания металла потребуется около 15 минут.
6. Возможно, в вашем контейнере остались остатки алюминия. Вы можете выбить его из контейнера, постукивая им о твердую поверхность. Другой вариант — освободить его, изменив температуру контейнера (нагревая или охлаждая). Это работает, потому что алюминий и контейнер имеют разные значения коэффициента расширения.

Переработка алюминия

Около 36% алюминия в США поступает из переработанного металла, а Бразилия лидирует в мире по переработке алюминия за счет повторного использования 98,2% металла. Переработка требует 5% энергии, необходимой для очистки элемента от его руды.

Ссылки

• Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн.