Температура плавления латуни и бронзы в домашних условиях: Как расплавить латунь в домашних условиях: плавление латуни дома

Температура плавления бронзы

Содержание страницы

Многие сегодня пытаются в домашних условиях осваивать технологии промышленного производства. При условии соблюдения последовательности определенных манипуляций и наличия необходимого оборудования удается решать порою очень сложные задачи. Так, например, можно легко плавить металлы и создавать своими руками холодное оружие или эксклюзивные украшения. Для этого необходимо знать, до какой температуры нужно разогревать металл и как это лучше всего делать. Данная статья расскажет о том, какова температура плавления бронзы, что нужно учитывать, желая подчинить себе данный металл.

Особенности описываемого металла

Что такое бронза? Это сплав, состоящий из основного компонента (меди) и дополнительного легирующего элемента. В зависимости от того, что выступает в качестве легирующей добавки, различают несколько марок описываемого материала, поэтому у каждого вида бронзы своя температура плавления.

От процентного содержания дополнительных компонентов зависят физико-химические свойства бронзы. Понять, какие примеси содержатся в сплаве, помогает его маркировка.

Все бронзовые составы условно можно разделить на две большие группы:

1. Оловянные.
2. Безоловянные.

К оловянным сплавам относится разновидность бронзы, в составе которой в качестве легирующего элемента выступает олово. Этот металл прочнее меди, но он легкоплавок. Сочетание меди (80%) и олова (20%) – первый сплав, который научилось создавать человечество. При помощи него на Руси отливались церковные колокола. Металл хорошо звучал, но был хрупок. Поэтому возникла необходимость искать более совершенные сплавы.

Безоловянные сплавы не содержат в своем составе хрупкого олова. В качестве легирующих добавок в них может выступать бериллий, кремний, свинец и алюминий. В зависимости от того, какой именно из перечисленных металлов сочетается с медью, сплав обретает свои физико-химические свойства.

Так, например, бериллий позволяет создавать сплавы, которые по своим прочностным характеристикам во многом превышают высококачественную сталь. Добавление кремния делает бронзу более устойчивой к механическому трению. Свинец помогает формировать высокую устойчивость к коррозии, алюминий улучшает фрикционные характеристики сплава.

Процесс плавления бронзы обязательно должен начинаться с изучения ее состава. Все оловянные марки плавятся при температуре 900–950°C, безоловянные марки плавятся при температуре 950–1080°C.

Обратите внимание! При литье учитывается еще один показатель сплава – его вязкость. У оловянной бронзы она выше, чем у латуни, поэтому при нагреве ее необходимо сильно перегреть. Потом после остывания описываемая марка дает минимальную усадку, поэтому данный вид бронзы идеально подходит для фасонной отливки.

Можно ли отливать бронзу в домашних условиях?

Многие из нас задаются вопросом, возможен ли процесс плавки описываемого сплава в домашних условиях. Воссоздать промышленное литье невозможно. Так как бронза имеет высокую температуру плавления, для работы с раскаленным металлом нужны особые условия. Можно попытаться освоить мелкое литье, позволяющее создавать украшения или маленькие поделки. Для осуществления этого процесса придется выделить отдельную комнату, а также предпринять все меры противопожарной безопасности, сделать качественную вентиляцию. Изготавливать крупные бронзовые детали можно там, где есть земляной или бетонный пол (это может быть гараж с хорошей принудительной вентиляцией).

Для работы понадобится определенное оборудование и специальный инструмент. Осуществить литье позволит только муфельная печь (наличие терморегулятора значительно упростит решение поставленной задачи). Для крупного литься придется устанавливать горн. Плавить металл можно в чугунной емкости, которая имеет форму с носиком. Он помогает аккуратно переливать расплавленный металл в форму. Такая чугунная емкость называется тигель.

Из печи тигель вынимается длинными щипцами и специальным крюком. Под рукой должна быть литейная форма. Для растопки муфельной печи лучше всего подходит древесный уголь, для горна кокс.

Процесс литья

Сам процесс литься бронзы предельно прост. Печь разогревается до определенных параметров. Напомним еще раз, что для плавки оловянных сплавов необходимо разогреть печь до температуры 900–950°C, температура плавления безоловянных сплавов на порядок выше – 950–1080°C.

Плавление любого состава бронзы должно начаться с прокалки формы для заливки в муфельной печи или в горне. Для этого печь сначала нагревается до температуры 600°C. Затем в нее погружается форма, после этого температуру в печи нужно увеличить до 900°С. Литейная форма должна провести в печи пару часов. После окончания таймера форма вынимается из печи и остужается до температуры 500°С.

Бронза помещается в чугунный лоток и отправляется прямиком в хорошо прогретую печь. После того, как сплав расплавится, металл нужно еще подержать в печи пять минут. Так он хорошо прогреется, а это значит, можно будет легко обеспечить качественное заполнение литейной формы. Из печи тигель извлекается крюком, щипцами обеспечивается процесс переливки расплавленного сплава в форму. Выливать металл важно тонкой непрерывной струйкой. Только так можно предотвратить процесс размывания формы.

Как правильно залить расплавленную бронзу в литейную форму

Залить расплавленную бронзу в литейную форму – настоящая наука. Заполнить форму больших размеров будет несложно. Жидкий сплав под действием силы притяжения и собственного веса сам равномерно распределится по емкости и вытеснит весь имеющийся воздух. С заполнением форм маленьких размеров возникнет определенная проблема. Дело в том, что воздух препятствует равномерному перераспределению сплава по всем плоскостям. Поэтому нередко плавление бронзы в домашних условиях не позволяет создавать качественные изделия.

Можно ли самостоятельно решить подобную проблему? Да, если под рукой есть центрифуга. Центробежная сила вытеснит воздух и позволит сплаву равномерно перераспределиться по всей площади формы. Действовать по такому плану необходимо очень быстро, пока бронза не успела застыть.

Вынимать заливку из формы нужно, когда сплав полностью застынет. Поверхность заготовки получится шероховатой, кое-где обязательно появятся наплывы из металла. Подобные дефекты устраняются методом механической шлифовки. Если правильно была прогрета печь, объем механической шлифовки будет минимальным.

Создание литейной формы

Учитывая то обстоятельство, что у каждого вида бронзы своя температура плавления, важно иметь под рукой форму, способную выдержать наивысшую точку нагрева описываемого сплава. Ее сложно создать собственными руками в домашних условиях, но попытаться можно, если внимательно изучить следующую инструкцию.

Сначала нужно создать формовочный ящик (литейщики называют его опокой). Его размеры в полтора раза больше размеров будущей детали. Собирается опока из не струганных досок по следующей схеме: сначала сбивается верхняя рамка (внешне она похожа на обычный ящик без дна и верха, но с двумя перекладинами посередине), потом сбивается нижняя рамка (ящик с дном).

Потом приступают к созданию формовочной земли. Она имеет особый состав: 75% мелкозернистого песка, 20% глины и 5% пыли каменного угля. Все ингредиенты соединяются между собой и тщательно перемешиваются.

Следующий этап – изготовление модели, которая поможет сформировать форму для будущего литья. Специалисты рекомендуют изготавливать ее из дерева. Дальнейший процесс воспроизводится по следующему алгоритму.

1. Модель из дерева предварительно обильно посыпается тальком, а потом аккуратно помещается в нижний ящик опоки ровно наполовину.
2. Потом он доверху заполняется уже готовой формовочной землей.
3. Вся полученная композиция обильно посыпается графитом.
4. После этого нижняя часть опоки (с дном) закрывается верхней рамкой (без дна).
5. В верхнюю рамку вставляется металлический конус, узкая часть которого должна коснуться поверхности деревянной модели. Конус позволит сформировать литник – деталь, через которую будет заливаться расплавленная бронза.
6. Верхний ящик тоже доверху заполняется формовочной землей. Наполнение тщательно утрамбовывается специальной ступкой.
7. После этого металлический конус аккуратно извлекается. При помощи острого ножа верхняя опока снимается с нижней рамки вместе с формовочной смесью. Из нее извлекается деревянная заготовка. После всех произведенных манипуляций на обеих опоках должны остаться углубления, точно копирующие геометрию одной половины деревянной модели.

Обратите внимание! Ножом можно на данном этапе поправлять слегка осыпавшиеся линии. Если часть земли прилипла к модели, ее недостаток в опоке восполняется. Излишки просто удаляются.

8. Оставляем нижнюю и верхнюю часть опоки до полного высыхания, а потом соединяем вместе таким образом, чтобы между ними не оставалась щель. Форма для литья бронзы готова.

При помощи такой формы удается создавать изделия из бронзы, не имеющие четкого рисунка и мелких деталей.

Как получить более качественное литье

Даже в домашних условиях можно произвести более качественное литье, если применить особый способ создания формы под литье.

За основу берется модель, в точности напоминающую ту, что необходимо будет выплавить из бронзы. Она изготавливается из воска или парафина.

• С модели сначала снимается гипсовый слепок, состоящий из двух половинок. Части слепка соединяются между собой гипсовым раствором.
• Получившаяся форма после высыхания заполняется жидким парафином через специально оставленное отверстие.
• Когда парафин застынет, гипсовую скорлупу удаляют. Должна остаться фигура из застывшего парафина.
• Ее помещают в жаростойкую массу и формируют неразъемную форму для литья. Литейные массы сегодня продаются в строительных магазинах. Обязательно оставляется отверстие в форме для слива парафина и заливки бронзы.
• Затем неразъемную форму необходимо поместить в кипяток. Он нагреется и расплавит парафин или воск. Через специальное отверстие, предназначенное для заливки жидкого сплава (будущий литник), нужно слить расплавленный воск. После этого форма для создания более качественного литья будет готова. Изготовление формы таким способом позволяет получать бронзовое литье, имеющее более четкий контур и мелкие детали.

Воссоздать процесс плавления бронзы в домашних условиях не так уж и просто, но если задастся подобной задачей, решить ее поможет предложенная статья. Главное нужно всегда помнить о мерах предосторожности, уметь различать виды сплавов, знать, при какой температуре каждый из них плавится.

Как расплавить латунь в домашних условиях: технология, температура, оборудование

Содержание

• 1 Характеристики металла
• 2 Особенности обработки
• 3 Что необходимо для плавки
• 4 Технология плавления
• 5 Что необходимо учитывать при работе

Латунь является уникальным сплавом, использующимся не только в промышленности, но и в быту. Из него выполнены разнообразные интерьерные предметы, а также многочисленные конструкции. Для умельца знание температуры плавления этого металла станет хорошим подспорьем при сооружении или же ремонте разнообразных предметов. Данный сплав имеет медную основу с цинковой легирующей составляющей, которая может дополняться никелем, марганцем, а также свинцом либо железом.

Содержание

1. Характеристики металла
2. Особенности обработки
3. Что необходимо для плавки
4. Технология плавления
5. Что необходимо учитывать при работе

Характеристики металла

Латунных материалов выпускается несколько разновидностей, имеющих обширное применение. К наиболее распространенным данным металлическим соединениям относятся:

• многокомпонентный состав;
• двойной из сплава цинка с медью.

Температура плавления латуни зависит от ее компонентов. Помимо промышленности, из нее изготавливают различные предметы интерьера и детали мебельных конструкций. Это стало возможным благодаря литью, которое предоставляет возможность придать изделию любую форму. Плавка в домашних условиях не составляет особых проблем при соответствующих познаниях и наличии необходимого спецоборудования. Для этого обязательно следует знать, при какой температуре этот металлический состав плавится. Он имеет желтоватый цвет, который без дополнительной защиты чернеет от воздействия воздушной среды.

Нижний предел, при котором происходит плавление латунного состава составляет порядка 880 °С, а его верхнее значение доходит до 950 °С. Для снижения температурной точки плавки латуни в нее добавляют больше цинковой составляющей. На характеристики металла оказывают негативное влияние висмут или же свинец. Учтите, что температура плавления меди отличается от латунного состава. При нагреве материала они значительно снижают его способность к пластичной деформации.

Латунь способна оказывать высокую сопротивляемость коррозии, обладает повышенной текучестью и отличными антифрикционными характеристиками. Благодаря всем этим свойствам ее активно используют как в общепромышленных изделиях, так и в узконаправленных компонентах. Поверхность состава превосходно полируется, что позволяет надолго сохранять его великолепный вид. Температуру плавления латунь и бронза имеют различную, что учитывается при выборе режима работы.

Особенности обработки

В быту находятся множество изделий, имеющих в составе латунные компоненты. Для их ремонта или же изготовления применяются несколько методов. Все они построены на технологии плавления латуни. Этот процесс имеет свои нюансы и особенности, которые могут значительно усложнить ремонт. Сплавы на основе меди, а также бронзы имеют несколько отличающиеся характеристики, поэтому важно знать с каким именно составом придется работать.

Мягкие латунные сплавы содержат цинковую часть до 32,5 %, что предоставляет возможность для легкой обработки материала не только в горячем состоянии, но также и в холодном. Эта процедура выполняется протяжкой или же прокаткой. Данные составы маркируются: Л 68, Л 80, ЛМ 70, а также ЛТ 90. Увеличение цинка приводит к значительному повышению твердости состава, который становится обрабатываемым в горячем виде. Холодное воздействие на эти материалы весьма ограничено и требует наличия специальных инструментов. Помимо этого, производятся сплавы смешанного вида, отличающиеся достаточной универсальностью.

Что необходимо для плавки

Имея необходимый комплект оборудования и специальных принадлежностей можно не только заниматься восстановлением разнообразных изделий, но и изготавливать латунные компоненты дома. Перед тем как расплавить латунь, подготавливается рабочая площадка и размещается спецоборудование.

Основной составляющей мастерской служит печь индукционного типа, позволяющей в домашних условиях плавить латунь. Она собирается из огнеупорного кирпича, соединенного раствором, выдерживающим высокие термальные нагрузки. Источник тока, который будет использоваться для нагревательных элементов должен выдерживать нагрузку порядка 25 кВт. Для работы с разнообразными сплавами, можно приобрести специальную печь, рассчитанную на работу свыше 1000 °С. Это позволит выплавлять бронзу, а также многие цветные металлы.

Дополнением к плавильной печке служит тигель графитового типа, в котором непосредственно будет расплавляться латунный состав. Для каждого из типов металла используется собственная емкость. Новый тигель обязательно закаливается при температуре порядка 95 °С. В печи он должен прогреться на протяжении 20 минут, после чего остужается.

Для рабочего процесса потребуются стальные щипцы, а также большая ложка. С ее помощью удаляется шлак с поверхности расплавленного металла. Еще одним необходимым приспособлением является литейный ковш. Он служит для удержания тигля при его наклоне для выливания жидкого сплава в заготовленную форму.

Располагать плавильную печь необходимо на хорошо проветриваемом месте. Наилучшим расположением будет навес на улице. Это будет способствовать быстрому выветриванию углекислого газа и различных токсинов при плавке. Помимо этого, свободный доступ воздуха значительно улучшит процедуру плавки. Обязательным атрибутом безопасной работы является ящик с песком. Он располагается рядом с печкой и только над ним можно переносить жидкий сплав и разливать его по формам. Для дополнительной безопасности можно положить на пол асбестовый лист.

К специальной экипировке относятся особые кожаные перчатки, жароупорный защитный фартук, маска или же очки, а также ботинки высокого типа. Одежда должна быть с длинными рукавами и состоять из хлопковой ткани. Длинные штаны надежно защитят ноги от горячих капель жидкого металлического сплава.

Технология плавления

Когда все оборудование смонтировано и необходимые материалы подготовлены, переходят к самой процедуре плавления. Технологию процесса можно посмотреть на соответствующем видео. В тигель помещаются измельченные кусочки материала, при этом их величина будет оказывать влияние на скорость начала плавки. После этого сосуд ставится в печку и начинается ее нагрев до необходимого температурного значения плавления. На печах заводского изготовления имеется специальное окошко, которое предоставляет возможность для наблюдения за процессом. При использовании самодельной конструкции для этого служит огнеупорная крышка, закрывающая емкость.

Извлекать тигель можно лишь после полного плавления металлического состава. Поверхностная пленка на латуни подлежит снятию при помощи простой стальной проволоки. После удаления этого слоя окислов выполняется заливка массы в заранее заготовленную форму. По окончании остывания латунное изделие можно вынимать из формочки и окончательно обрабатывать.

Домашняя плавка латуни может использовать и упрощенную вариацию аналога обычной печи. В ней нагревателем выступает стандартная газовая горелка, надежно закрепленная под плавильным сосудом. При работе необходимо следить за равномерным прогревом нижней части печи. Такой способ обработки латуни в домашних условиях создает повышенное окисление плавящегося металла, что можно минимизировать с помощью древесного угля.

Что необходимо учитывать при работе

Расплавить латунь в домашних условиях можно при соблюдении некоторых особенностей работы. В процессе нагревания тигля в печи необходимо следить за состоянием массы. Готовая к заливке масса пылает ярким желтым светом, имеющим оранжевый оттенок. При дневном освещении этот цвет становится практически невидимым.

При температурном значении выше точки плавления, скорость процесса заметно повышается. Учтите, что это провоцирует ускорение окисления металлического сплава. Запрещается перемешивать сплав даже при снятии окислительной пленки. Необходимо предотвращать возникновение воздушных пузырьков в жидкой латуни, которые помешают отливке качественного изделия.

Не забывайте, что плавящийся металл является опасной субстанцией, способной нанести значительный вред при неправильном обращении. Учитывайте необходимость использования противопожарных средств, а также индивидуальную экипировку для защиты во время работы. Заранее позаботьтесь о наличии хорошей вентиляции в рабочей зоне, которая предохранит организм от воздействия опасных паров и газов. Соблюдайте меры предосторожности, что защитит от пожара и сохранит не только здоровье, но и жизнь.

Каковы температуры плавления различных металлов? • Купить Metal Online

Сталелитейный завод с изображением свечения раскаленной печи. Фото Ant Rozetsky на Unsplash

Металл — это прочный материал, который должен подвергаться воздействию чрезвычайно высоких температур, прежде чем он начнет плавиться, а каждый металл имеет свою температуру плавления. Когда вы работаете с металлом, вам нужно знать температуру плавления материала, который вы используете. В некоторых случаях, например на литейном заводе, где металлы переплавляются и отливаются в изделия, рабочие нужен металл, с которым они работают, чтобы плавиться при относительно низких температурах. В других случаях, таких как аэрокосмическая техника, рабочие должны точно знать, что их металлические компоненты не расплавятся при воздействии очень высоких температур, таких как реактивный двигатель самолета.

Какие металлы самые жаропрочные?

В таких приложениях, как упомянутая выше конструкция самолета, теплостойкость имеет решающее значение, и используется группа специальных материалов, называемых тугоплавкими металлами. Тугоплавкие металлы, в том числе вольфрам и рений, чрезвычайно тверды при комнатной температуре и имеют температуру плавления более 2000°C. Они настолько устойчивы к нагреву, что когда их используют для изготовления компонентов, вместо плавления используется процесс, называемый порошковой металлургией, в котором металл превращается в порошок, а не нагревается до тех пор, пока он не станет жидким. Уникальная температура плавления металла является настолько важной характеристикой материала, что в науке температура плавления часто используется в экспериментах для идентификации неизвестных металлов.

Как измеряются высокие температуры металлов?

Когда мы говорим о температурах плавления металлов, мы говорим о очень высоких температурах, при которых стандартный болотный термометр просто не выдержит. На самом деле, поскольку в большинстве термометров используется пластик и/или стекло, они, вероятно, распадутся в большинстве ситуаций, когда плавится металл. Даже если бы термометр смог выдержать такую ​​жару, показания были бы далеко за его шкалой. Вот где на помощь приходит пирометр: пирометр — это специальный прибор для измерения чрезвычайно высоких температур. Более простые модели включают датчик, который вставляется в печь, где плавятся металлы, но технология означает, что в настоящее время на рынке существует множество различных типов пирометров, в том числе инфракрасных, которым даже не нужно касаться металла или поверхности. сама печь.

О какой горячей мы здесь говорим?

Трудно представить себе экстремальные температуры, необходимые для плавления большинства металлов. Подумайте о том, что температура воздуха 32°C делает день очень жарким; свинец должен быть нагрет до температуры примерно в десять раз выше (328°C), чтобы расплавиться, а у свинца самая низкая температура плавления среди всех металлов! Точно так же подумайте о стандартной британской печи. Если вы когда-нибудь с нетерпением включали духовку на полную мощность и превращали пиццу в несъедобный твердый диск, вы знаете, что самая высокая температура (обычно около 280°C) действительно очень горячая. Теперь попробуйте представить себе температуру почти в семь раз выше этой, и вы получите температуру плавления хрома, которая плавится при обжигающих 1860 °C. Тогда есть вольфрам, этот чрезвычайно жаропрочный тугоплавкий металл. Если вы хотите расплавить , что , вам нужно нагреть его до невероятных 3400 ° C, что более чем в 12 раз превышает максимальную температуру вашей кухонной плиты.

Точки плавления металлов

Если вы кузнец, которому нужно выплавить подковы, чтобы они подошли к копытам пони, или инженер, работающий с термочувствительной электроникой, важно иметь некоторые знания о плавлении точки материалов, с которыми вы работаете.

Вот список температур плавления некоторых распространенных металлов:

• Алюминий: 660°C (1220°F)
• Латунь: 930°C (1710°F)
• Хром: 1860°C (3380°F)
• Медь: 1084°C (1983°F)
• Золото: 1063°C (1945°F)
• Чугун: 1204°C (2200°F)
• Свинец: 328°C (622°F)
• Никель: 1453°C (2647°F)
• Платина: 1770°C (3218°F)
• Серебро: 961°C (1762°F)
• Углеродистая сталь*: 1425-1540°C (2597-2800°F)
• Нержавеющая сталь*: 1375–1530°C (2500–2785°F)
• Титан: 1670°C (3038°F)
• Вольфрам: 3400°C (6152°F)
• Цинк: 420°C (787°F)

*Эти металлы являются сплавами, т.