Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Алюминий вошел в промышленное и бытовое использование практически не очень давно. На пересечении XIX – XX было освоено производство этого металла в очень больших масштабов. А дело все в том, что настало производство большинства товаров, в которых алюминий активно использовался, к примеру, во время строительства катеров, ЖД вагонов и др. Кстати, собственно тогда был показан широкой публике автомобиль с кузовом, сделанным из алюминия.

Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Состав и структура алюминия

Алюминий – это наиболее популярный в земной коре металл. Его относят к не тяжёлым металлам. Он обладает меньшей плотностью и массой. Более того, у него довольно невысокая температура плавления. В то же время он обладает большей пластичностью и показывает хорошие тепло- и электропроводные характеристики.

Прочностный предел чистого алюминия составляет всего 90 МПа. Однако, если в расплав добавить некоторые вещества, к примеру, медь и много прочих, то прочностный предел резко вырастает до 700 МПа. Того же результат можно достигнуть, используя термообработку.

Алюминий, обладающий предельно высокой чистотой – 99,99% делают для применения в лабораторных целях. Для использования в промышленности используют технически чистый алюминий. Во время получения сплавов алюминия используют следующие добавки, как – железо и кремний. Они не растворяются в расплаве алюминия, а из добавка уменьшает эластичность главного материала, но одновременно увеличивает его крепость.

Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Внешний вид обычного вещества

Структура этого металла состоит из простых ячеек, которые состоят из четырех атомов. Такую структуру называют гранецентрической.

Проведенные расчеты показывают, что плотность чистого металла составляет 2,7 кг на метр кубический.

Свойства и характеристики

Алюминий – это металл с серебристо-белой поверхности. Как уже говорилось, его плотность составляет 2,7 кг/м 3 . Температура составляет 660°C.

  Грамотный выбор топора

Его проводимость электричества равняется 65% от меди и ее сплавов. Алюминий и бо?льшая часть сплавов из него стойко воспринимает влияние коррозии. Связывают это с тем, что на его поверхности образуется оксидная пленка, которая и оберегает важный материал от влияния атмосферного воздуха.

В необделанном состоянии его крепость равна 60 МПа, впрочем после добавки конкретных добавок она вырастает до 700 МПа. Твердость в этом состоянии может достигать 250 по НВ.

Алюминий отлично отделывается давлением. Для убирания наклепа и восстановления пластичности после обработки металлические детали подвергают отжигу, при этом температура должна лежать в границах 350°C.

Температура плавления алюминия

Получение металлического расплава, как и многих остальных материалов, происходит после того, как к исходному металлу подвели энергию тепла. Она может быть подведена как конкретно в него, так и с наружной стороны.

Температура плавления алюминия зависит от уровня его чистоты:

    1. Сверхчистый алюминий плавится при температуре 660, 3°C.
    2. При количестве алюминия 99,5% температура плавления составляет 657°C.
    3. При содержании этого металла в 99% расплав можно получить при 643°C.

Силумин может включать в свой состав разные вещества, также и легирующие. Их наличие приводит к уменьшению температуры плавления. К примеру, если есть наличие немалого количества кремния, температура может понизиться до 500°C. В действительности понятие температуры плавления относят к чистым металлам. Сплавы не обладают какой-то стабильной температурой плавления. Данный процесс происходит в конкретном диапазоне нагрева.

В материаловедении есть понятие – температура солидус и ликвидус.

Первая температура означает ту точку, в которой начинается плавление алюминия, а вторая, показывает, при какой температуре, сплав будет целиком расплавлен. В промежутке между ними сплав будет пребывать в кашеобразном состоянии.

  Плазменные сварочные аппараты видео, фото, своими руками

Снижение температуры

Прежде чем приступить к плавке металла, можно выполнить конкретные операции, которые дадут возможность уменьшить температуру плавления. К примеру, порой расплаву подвергают металлический порошок. В порошкообразном состоянии металл начинает плавиться немного быстрее. Однако при такой отделке появляется настоящая опасность того, что при взаимном действии с кислородом, который содержится в атмосфере металлический порошок, начнет окисляться с большим выделением тепла и образования оксидов металла, данный процесс происходит при температуре 2300 градусов. Главное, в данный момент плавления не позволить контакта расплава и воды. Это может привести к взрыву.

Процесс плавления дома

Сравнительно небольшая температура плавления алюминия дает возможность проводить данную операцию в домашних условия. Нужно сразу подчеркнуть, что в качестве сырья в мастерской дома применять порошкообразную смесь Очень опасно. По этому в качестве сырья используют или чушки, или нарезанную проволоку. Если к будущему изделию нет специальных требований по качествам, то для плавления можно применять все, что сделанного из этого металла.

Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Плавка алюминия в самодельном горне

При этом не очень важно, будет сырье покрыто краской либо нет. Когда происходит плавление алюминия, все сторонние вещества просто выгорят и будут удалены одновременно со шлаком.

Чтобы получить хороший результат плавки приходится задействовать материалы, которые называют флюсами. Они призваны решать задачу по связыванию и удалению из расплава чужих примесей и загрязнений.

Средства защиты

Домашний умелец, решивший дома исполнять плавление алюминия должен отдавать себе отчет в том, что это довольно небезопасный процесс. И по этому без использования средств защиты вряд ли можно обойтись. В особенности, обязаны быть применены перчатки, фартук, очки. А дело все в том, что температура расплава лежит в границах 600 градусов. По этому есть смысл применять средства защиты, которые используются сварщики.

  Как выбрать утюжок для волос какой лучше купить

Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Применение средств защиты при плавке алюминия

Кстати, при плавлении алюминия и применении очищающих химикатов следует защищать дыхательные органы от продуктов их сгорания.

Выбор формы для литья

При подборе формы для отливки алюминия домашний умелец должен понимать, а для какой цели он обрабатывает алюминий. Если грядущая отливка будет необходима для применения в качестве припоя, то применять, какие-нибудь специализированные формы, нет надобности. Для этого применяют лист металла, на котором можно остудить расплавленный металл.

Однако если появляется потребность получения даже простой детали, то специалист должен определиться с типом формы для литья.

Форму можно сделать из гипса. Для этого, гипс в жидком состоянии заливают в отделанную маслом форму. После того, как начнет застывать, в него устанавливают литейную модель. Для того, чтобы в форму можно было залить расплавленный металл нужно создать литник. Для этого в форму устанавливают цилиндрическую деталь. Формы бывают разъемные и нет. Производственный процесс разъемной формы затрудняется тем, что модель будет пребывать в 2-ух полуформах. После того как застынет их делят, убирают модель и объединяют опять. Форма готова к работе.

Алюминий состав, структура, свойства, процесс плавления

Кокиль для литья алюминия

Для получения хороших отливок имеет смысл применять железные формы (кокили), но делать их имеет смысл только на производстве.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.