Top.Mail.Ru
Металлы и сплавы

Температура и способы плавления латуни

Температура и способы плавления латуни

включайся в дискуссию

 
Содержание
  1. Температура плавления латуни
  2. Способы плавки металла
  3. Как расплавить в домашних условиях?
  4. Описание процесса
  5. Техника безопасности

Температура и способы плавления латуни – тема, заслуживающая обширного научного исследования, тем более что название сплава распространяется на различные составы, произведённые на основе меди. Латунь может быть двух- или многокомпонентной, с добавлением никеля, свинца и даже олова, но по металлургической классификации не относится к бронзам. Общие признаки у них, несомненно, имеются, но физические и химические свойства определяются составляющими компонентами.

Температура плавления латуни

В справочниках по специальности всегда указывается, что температура плавления зависит от состава, который может быть вариабельным.

Чистой

Что же собой представляет латунь? На самом деле это сплав, основу которого составляет медь с добавлением цинка (иногда и олова).

Температура плавления чистой латуни 880-950°C.

С примесями

Основными определяющим фактором является количество примесей и их процентное содержание. Сплав известен с давних времен, поэтому у него есть множество вариаций. Кроме меди и цинка могут быть и другие химические элементы. По этому признаку латуни делят на Альфу и Бету.

  1. Альфа – однофазная, с содержанием цинка менее 40% расплавляется при температуре меньше 905? (в градусах Цельсия). Это объясняется превалированием меди, которая плавится в менее горячих условиях.
  2. Бета, двухфазная, прочнее, но не настолько пластичная, в ней кроме двух основных ингредиентов могут быть алюминий и кремний, никель и марганец (не очень характерные добавки) и более привычные – олово, свинец и железо, обеспечивающие необходимую прочность и стойкость в атмосферных условиях, при технической эксплуатации.
  3. Специальные, приготовленные для определенных надобностей, встречаются реже, в их изготовлении при определении состава учитываются характеристики, необходимые для детали и продукции. Их делят на особо твердые, твердые и мягкие или отожженные сплавы

Литейные легко плавятся, потому что в них бывает до 50% меди. Но и здесь температура плавления определяется именно ее процентным содержанием, а оно может варьироваться от 30 до 50%.

Литье и даже нарезка лазером возможны только при корректно подобранной температуре, а этот важный показатель колеблется в развале от 889 до 950 С, при этом удельная теплота и температура плавления в этом составе металлов не совпадают в любом варианте, если речь идет о разных марках однофазных латуней.

Двухкомпонентные, или Бета-латуни, отличаются от них совпадением важных характеристик, поэтому разница между всеми вариациями и составляет 161? Цельсия.

В справочниках по металлургии всегда указывается марка, состав и температура плавления или литья. В двухкомпонентной Л-860, например, это 885-395 градусов, а вот у марки ЛС59-18 литье осуществляется при температурных показателях от 1030° до 1080°, в то время как плавление происходит при 900°. При подготовке к процессу в домашних условиях нужно обязательно учитывать состав металлов, которые включены в латунь ее изготовителями. Чем больше в нем цинка, тем легче происходит термообработка. Протяжка и прокатка возможны, если в ней более 20% цинка, но если в нее добавлены свинец, висмут или оба металла, процесс будет весьма непростым.

Есть несколько вариантов определить температуру плавления латуни, но не все из них приемлемы в условиях домашней мастерской. Можно только делать предположения (если речь идет о латунном ломе), по месту или детали, где она использовалась изготовителями. Надобностей, в которых применяется красивый сплав, по внешнему виду напоминающий золото, может быть огромное количество, например, технические детали – трубы, втулки, сепараторы и прочие.

В декоративных целях его используют для посуды, сувениров, отделочной фурнитуры (например, дверных ручек и карнизов, рам, крепежных или функциональных деталей в дверных и оконных системах). Нередко в заводских условиях над определением химических характеристик работает специалист, особенно при переплавке разнопланового лома

. Это он устанавливает режимы обработки, которые давно определены и систематизированы в справочниках по профессии.

Способы плавки металла

В условия промышленного предприятия технология процесса определяется маркой и составом, который необходимо получить на выходе. Для этого на производстве имеется все необходимое – специальное оборудование, с хорошо продуманными мерами противопожарной безопасности, профессионалы, знающие тонкости химического процесса и их обеспечение при работе. Здесь можно варьировать возможности, получая необходимую температуру плавления, автоматически сливать расплавленную массу в специальные емкости и затем использовать по назначению.

В домашних условиях это не так просто, как представляется дилетантам. В подробных инструкциях всегда упоминается, что нужно иметь домашнюю мастерскую, где будут предусмотрены досадные случайности вроде пожара или ожогов, необходимость варьировать температуру, если речь идет о не идентифицированном составе лома. И это не считая затраченного времени и физических усилий. Однако народных умельцев такие мелочи редко останавливают. Они придумали несколько способов плавки.

  • Муфельная печь – самый простой способ справиться с латунными сплавами, если она имеется в оборудовании мастерской. Домашнему мастеру нужно только измельчить лом, поместить в нее тигель и выбрать подходящую температуру плавления. Однако такие печи есть не у всех, кто занимается работами по металлу, поскольку стоят они недешево.
  • Газовая горелка – более демократичный по стоимости, а значит, и более доступный для приобретения в собственных надобностях инструмент. Но и в этом случае приходится сделать некоторые предварительные действия – надёжно закрепить ее в вертикальном положении и обеспечить соответствующие противопожарные меры.
  • Самодельная печь из огнеупорного кирпича, в которой можно использовать индукционные элементы, работающие от электричества. В комплекте с ней придется изготовить тигель, надежный и жароустойчивый, и щипцы, которыми достают его из печи. Разумеется, все это должно обладать повышенной прочностью. Хотя два последних приспособления можно приобрести в специальных магазинах, но домашние умельцы предпочитают собственноручно изготовленные инструменты для плавления, в которых они используют разные варианты страховки.

У каждого из способов обработки сплава в домашних условиях есть свои бесспорные преимущества. Оптимальный, безопасный, не требующий дополнительных манипуляций вариант – это специальная печь, в которой температура доходит до 1000 градусов. Однако существенный недостаток – это высокая стоимость, доступная не каждому, кто работает в домашней мастерской.

Самодельная – более демократична, но потребуются строительные материалы, для возведения, наружной герметичности, дополнительные приспособления для процесса плавления. Газовая горелка – самый дешевый способ, однако и у него есть свои весомые минусы. Для ее использования нужно обладать помещением, в котором предусмотрены все необходимые условия, защитным снаряжением, инструментами для измельчения лом.

Чем меньше кусочки латуни, тем быстрее начинается расплавление используемого сырья.

Как расплавить в домашних условиях?

Ответ на этот вопрос содержится в используемом оборудовании. С профессиональной печью работать просто – нужно выставить необходимую температуру терморегулятором и поместить тигель внутрь. Преимуществом такого оборудования является высокая температура, которая позволит домашнему мастеру работать и с другими сплавами, бронзами, цветными металлами. Домашняя печь, изготовленная соответствующим образом, – тоже неплохой выход из положения.

Подготовка

Печь для плавки выкладывают из огнеупорного кирпича (лучше использовать марки с повышенной способностью). Ее необходимо надежно закрепить термостойким раствором, и некоторые мастера предпринимают меры, чтобы обезопасить ее от теплового воздействия – обмазывают снаружи специальными составами. Рекомендованное место возведения должно хорошо проветриваться, но при этом надежно укрыто от природных воздействий. Поэтому в мастерской устанавливают достаточно мощную вентиляцию, или размещают ее во дворе под навесом.

Нагревательным элементом служат индукционные трубки из керамики. Мощность источника энергии – не менее 30 КВт, с максимально возможным КПД, изготовление – только из качественных деталей. Дополнительные приспособления – тигель, щипцы с закругленными краями и длинной ручкой, ложку для разливания расплавленного металла лучше купить фабричные. Однако некоторые умельцы предпочитают вместо графитовой емкости делать свой собственный тигель из шамота с дополнительным защитным слоем – это может быть жидкое стекло с добавлением талька или раствор силиката калия.

При интенсивной работе с металлом длительность любого такого приспособления будет небольшой.

Шамот выдержит больше расплавлений, чем графит, но с покупным и возиться не придется.

Описание процесса

Имеющийся в распоряжении мастера лом помещают в емкость для плавления, предварительно измельчив. Это сэкономит и время, и расходуемую энергию – чем мельче будут полученные осколки, тем быстрее можно добиться результата. Это немаловажное обстоятельство, если нужно для каких-то надобностей переплавить большое количество металлического сплава. Только после того как емкость с металлом помещается в печь, начинается ее разогревание. Выемка тигля осуществляется щипцами, но перед этим нужно убедиться, что все помещенные в печь кусочки окончательно расплавились.

На поверхности металла может образовываться пленка (это зависит от используемого лома), для нее нужно приготовить подручный инструмент, чтобы удалить немедленно после извлечения из печи.

Для литья используют разливную ложку и деревянные формы, их не придется использовать повторно, потому что они придут в негодность, пока металл остынет.

В описании нет ничего сложного, как в приготовлении блюда, – засунут в печь, достать, разлить по сосудам, дождаться, пока остынет. Однако первые опыты могут быть неудачными из-за каких-то нюансов – например, недостаточного разогрева из-за нагревающего элемента, размещения в уже разогретой печи, по неопытности или при несоблюдении инструкций. Деталь может не соответствовать нужным параметрам и нуждаться в механической доработке, если формы для литья изготовлены неточно. Поэтому сейчас их распечатывают, по возможности, на 3D-принтере, используя металл, превышающий латунь по показателям жаропрочности.

Техника безопасности

Основная опасность, подстерегающая начинающего мастера, – травмирование или ожоги. Поэтому работа в домашней мастерской требует непременного соблюдения техники безопасности.

В любой инструкции можно найти 3 правила, необходимые для проведения плавки без последствий, – вентиляция, защитная одежда, покрытие с термостойкими свойствами на полу или стенах помещения.

  1. Одежда выбирается с длинными рукавами и штанинами, непременно из натуральной ткани, плохо поддающаяся возгоранию. Комбинезон из синтетики – не выход, она быстро плавится и может причинить серьезные ожоги. Обувь – высокая, плотная, для лица и глаз лучше взять защитные очки и маску, для рук – рабочие перчатки.
  2. Чтобы избежать пожара в случае с попаданием брызг раскаленного металла на пол или стены, используют термостойкие материалы. Самый простой выход – лист асбеста.
  3. Вентиляция – обязательный элемент оборудования в закрытом помещении. Токсичные вещества, образующиеся в воздухе при плавлении латуни, могут привести к опасным последствиям – общему отравлению организма. Если средств на нее нет, печь можно установить на открытом воздухе.

Латунь – благодарный, красивый и надежный по свойствам сплав, который используется на протяжении многих столетий. Его переплавка или обновление – отличный способ сделать декоративные изделия, детали сантехники, крепежные элементы. Главное в этом процессе творчества – соблюдение инструкций и техники безопасности.

Все о температуре и способах плавления латуни смотрите в следующем видео.

Написать комментарий
Информация предоставлена в справочных целях. Не занимайтесь самолечением. По вопросам здоровья всегда консультируйтесь со специалистом.