Можно ли на костре расплавить медь: пошаговая инструкция, видео. Переплавка меди дома

Люди Кто реально(не теоретически) отливал медь (cu) в домашних условиях? — Литейный цех

Я отливал медь в домашних условиях… Печки с измальства строил… Десять собак съел на этом…

Так вот на костре с пылесосом не расплавить… Просто паяльной лампой затруднительно… Есть способ описанный в ЮТ за какой-то год… Из 6 кирпичей складывается маленькая печь, туда ставится тигель…

Засыпаете это дело углем (обугленая щепа, да хоть солома!) и зажигаете… все это дело красочно и крсиво горит потому что все на решетке, чугунной такой, для подзольника… В течении получаса( как минимум, жжете в принципе обычный костер а наша бадья с цветметом греется…

Далее, когда набралось достаточно жаровой массы, мы направляем на тигель и костер пламя пояльной лампы (защитите ее от жара! асбестовой плитой)… Стремительно набирается температура, еще время на преодолени Удельной Теплоты Плавления и вуаля! у нас полный тигель расплавленной меди! (Небесное зрелище, особенно при 1100 градусах:))

В чем подвох?

он есть… У вас просто может не хватить жаровой массы, и получите вы в итоге что? Приснопаметные оплавленные концы и разрушенную структуру, в общем геморроя много а в итоге кукиш..

По собственному опыту… Если не нужна 1000 проба меди, то добавьте буквально маленький кубик дюраля (1х1х1) он расплавившись укорит время плавления вдвое!

 

Действительно, смешно! 🙂

 

Хочу по весне, как потеплеет, поставить экспериментик: взять керамическую трубу параметров Dвн.~100 L300 с толщиной стенки ~10 (где-то я такую видел! :)), сделать фехралевую намотку-нагреватель, зафутеровать один торец, сформировав что-то типа разливочного конуса. С противоположной стороны термокрышку, естессно. Всю конструкцию на термоизоляте засунуть в жестяную трубу соотв. диамера. Кроче, чтобы получился такой «термос» с разливочным узлом в дне. Думаю, пару кил Алов можно буит вскипятить легко, а с учетом возможных температур (думаю, до 1200), не исключено, что и медные сплавы тоже можно буит плавить/лить

 

 

Я делал что-то подобное… Тему создал в литейном цехе (Печужка за 1 день…) работает, причем сам стальной стакан и закрытое пространство дает огромные преимущества во времени…обменяться (при желании мыслями можно обменяться на соответствующей теме) 🙂

 

Медь не расплавить в такой печке… но аллюминий и силумин вплне и успехом, но нужно ли автору столько гемороя с постройкой если ему одну толькл заготовку отлить… 🙂

Способы плавления меди в домашних условиях

Медные изделия получили широкое распространение не только в промышленности, но и в быту. Это дает повод домашним мастерам задуматься о том, как самостоятельно изменить качество материала для дальнейшего изготовления металлических предметов. Плавка меди – особая технология, обеспечивающая ее переход из твердого состояния в жидкое под влиянием высоких температур.

Основные характеристики меди

Металл легко поддается обработке. О его уникальных свойствах знали еще наши предки, о чем свидетельствуют исторические сведения и археологические находки. В природе он встречается как в соединениях, так и в самородном варианте. Поверхность меди мягкая, желтовато-бурого оттенка. Контактируя с воздухом, она затягивается оксидной пленкой. Технические характеристики меди следующие:

Физические свойства меди

• Занимает второе место после серебра по электропроводности и теплопроводности.
• Невысокая температура плавления: для чистой меди она составляет 1083 градусов, для медных сплавов – от 930 до 1140 градусов.
• При температуре 2560 градусов материал начинает закипать.
• Медь является диамагнетиком.
• Подбирая лом для вторичной переработки, важно помнить, что электротехническая медь является самой чистой – без примесей.
• Сплавы из бронзы и латуни, из которых сделаны многие раритетные вещи, могут содержать в себе ядовитые вещества, например, мышьяк.

С такими веществами нужна особая осторожность.

Медь является красивым материалом. Изделия из него выглядят роскошно, благородно. Этим свойством продукт привлекает к себе внимание многих домашних умельцев.

Характеристика способов плавления меди

Плавка меди дома и на производстве проходит одинаково. Процесс изменения состояния осуществляется под влиянием повышения температуры. При достаточном количестве тепла металлическая структура предмета разрушается. Добиться такого эффекта можно несколькими способами.

Муфельная печь

Из чего состоит муфельная печь

Литье с использованием лабораторной муфельной печи, в которой имеется регулировка температуры нагрева. Это довольно простой метод. Сырье предварительно измельчают на части. Чем они меньше, тем быстрее будет плавление.

Подготовленный материал кладут в графитовый тигель и помещают в предварительно разогретую печь. Форма для заливки должна иметь температуру плавления больше, чем у меди. Нагревательное устройство серийного производства оборудовано специальным окном, позволяющим следить за технологическим процессом.

Когда медь достигнет жидкого состояния, тигель железными щипцами извлекают из печи. Проволочным крюком с поверхности расплавленного металла к краям тигля убирают оксидную пленку. После проделанных манипуляций жидкую консистенцию аккуратно заливают в заранее приготовленную емкость.

Газовая горелка

Также осуществляется плавка меди с применением газовой горелки. При отсутствии тигельной печи вполне подойдет ручная портативная газовая горелка. Ее нужно разместить под дном емкости с металлом и следить за тем, чтобы пламя полностью охватывало днище.

Метод позволяет быстро окислять материал, так как предполагает наличие тесного контакта с воздухом. Чтобы не образовывалась толстая оксидная пленка, расплавленную массу присыпают измельченным древесным углем.

Паяльная лампа

Литье меди на основе паяльной лампы происходит так же, как и с газовой горелкой. Способ применим для легкоплавких металлов.

Горн

Растопить медь или её сплавы можно горном. Для этого на хорошо раскаленный древесный уголь помещают тигель с измельченным металлом. Для ускорения процесса используют домашний пылесос, включенный на режиме выдувания.

Труба должна быть небольшого диаметра с железным наконечником, так как пластик расплавится под влиянием высокой температуры. Метод идеально подходит тем людям, кто регулярно занимается литьем металла и в больших объемах.

Микроволновка

Расплавить медь поможет мощная микроволновая печь с измененной конструкцией. Для этого убирают вращающуюся тарелку-поддон. Из огнеупорного кирпича делают муфельную печь, в которую помещают исходный материал. Устройство необходимо для повышения теплосберегающих свойств сырья и защиты элементов техники от перегрева.

Чистую медь трудно плавить, поскольку она в жидком виде обладает плохой текучестью. Специалисты не советуют из такого материала делать мелкие и сложные детали. Для этого подойдут многокомпонентные соединения на основе латуни, олова или цинка, которым высокие температуры не нужны.

Самостоятельная выплавка меди

Для многих людей плавка меди и изготовление из нее всевозможных изделий является увлекательным хобби. Тем, кто мечтает посвятить плавлению металла свободное время, нужно приготовить для работы такие приспособления:

• муфельная печка;
• чистое сырье;
• жаропрочный тигель;
• огнеупорная подставка;
• крюк из стальной проволоки;
• щипцы для извлечения тигля из печки;
• средства индивидуальной защиты: костюм, очки, перчатки.

Действия выполняют согласно инструкции:

1. Надевают специальный костюм.
2. Исходное сырье измельчают, кладут в тигель.
3. Помещают в печь, устанавливают нужный температурный режим. Нельзя допускать, чтобы металл закипал.
4. При достижении заданной температуры открывают дверцу, захватывают тигель щипцами, достают из печи, ставят на огнеупорную подставку.
5. Стальным крюком к краям емкости сдвигают, образовавшуюся в результате плавления, окисную пленку.
6. Жидкую медную массу заливают в специальную емкость, охлаждают.
7. В мощных муфельных печах можно подвергать плавлению красную медь и всевозможные сплавы.

Плавление горелкой

Следует помнить, что при плавлении важна азотная среда. Под легкоплавкие медные сплавы, латунь или некоторые марки бронзы можно использовать обычную газовую горелку. Для этого понадобится:

• исходное сырье;
• специальные формы;
• щипцы для извлечения металла с раскаленной рабочей поверхности;
• горелка высокого давления, работающая на газе;
• средства защиты: костюм, очки, перчатки.

Технология плавления сплавов следующая:

1. Сырье сильно измельчают. Сделать это можно при помощи напильника, превратив материал в опилки.
2. Кладут в специальную форму, сделанную из термостойкого материала.
3. Надевают защитный костюм, очки, толстые перчатки.
4. Зажигают горелку.
5. Нагревательное устройство направляют свободными движениями по корпусу емкости. Для достижения быстрого результата пламя должно касаться поверхности кончиком синего цвета. В этом месте факела – наибольшая температура.
6. После того как твердое тело расплавится, тигель захватывают щипцами.
7. Жидкую массу выливают в нужную форму.

Если нет газовой горелки, можно использовать обыкновенную паяльную лампу.

Выполняя литье цветных сплавов, каждый мастер должен помнить о технике безопасности:

• В помещении, где ведутся работы, должна быть хорошая вентиляция.
• Во избежание получения ожогов необходимо работать в средствах индивидуальной защиты.

Оптимальная температура воздуха, допустимая влажность воздуха, чистота рабочего места, низкая концентрация вредных веществ атмосферы, хорошая освещенность пространства – факторы, помогающие избежать травматизма.

Видео  по теме: Проба плавки меди в домашних условиях

Прием и покупка цветного и чёрного металла. Цены на металлолом, прием лома цветных металлов в спб

Как получить из сдаваемых на переработку неликвидов и отходов кабелей чистый лом меди? Самым легким способом является предварительный отжиг кабеля при достаточно низкой температуре, то есть на обычном костре, например. При таком отжиге изоляция сгорит, сгорят и различные покрытия лака или краски. Практически, должен остаться чистый лом алюминия или лом меди. Очень часто это действительно становится выходом, но только в том случае, если жилы обрабатываемого кабеля достаточно толстые и не имеется в нем защитной оплетки, изготовленной из свинца или специальной мелкоячеистой сетки из алюминия. Ведь при нагревании даже на костре свинец расплавится, тем самым загрязнив медь или алюминий, которые потеряют свою чистоту.

Следует помнить, что свинец и сам по себе имеет достаточную ценность и негоже с ним так обходиться. То же самое можно сказать и по поводу алюминиевой оплетки кабеля, при нагревании тонкий алюминий также расплавится, тем самым приведя лом меди в полную непригодность для дальнейшей переплавки. Еще один фактор, при котором не стоит прибегать к отжигу, это когда сам кабель состоит из множества совсем тонких жилок, надо понимать, что при отжиге они могут сгореть до половины массы!

Самое главное, что говорит против такого способа выделения металла из лома кабеля, состоит в том, что при отжиге кабеля получится в результате меньше общего количества чистой меди или алюминия, так как у металлов есть способность выгорать при отжиге. Да и металл получится уже не самого высокого, так называемого «электротехнического» класса, а самый обычный «кусок», как называют такой результат переработчики цветного лома. Это, конечно, тоже неплохо, многие переработчики пользуются этим методом, несмотря на то, что цена на, так называемый, «кусок» несколько ниже, чем на качественную медную «блестяшку» или на качественный алюминиевый «электротех», разница составляет обычно процентов десять. Опытные переработчики не очень любят использовать этот метод, предпочитая ему механический, при котором потери качества не так значительны.

Обработка меди | ЧелябТорМет Челябинск

Обработка меди – извлечение меди из ее руд для получения медного металла или химических соединений для использования в различных продуктах.

В чистом виде или в виде сплава медь (Cu) является одним из наиболее важных металлов в обществе. Чистый металл имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру. У меди нет критической температуры, при которой изменяется кристаллическая структура, следовательно, она является пластичным и обладает высоким уровнем теплопроводности, что делает ее привлекательным для широкого спектра декоративных и практических применений. При холодной обработке медь становится более твердой, но ее можно снова сделать мягкой через термическую обработку, известную как отжиг.

История

Медь была обнаружена и впервые использована во времена Неолитического периода или нового каменного века. Податливость материала делала его относительно простым для формования орудий. Яркий красноватый цвет металла и его долговечность сделали его очень ценным.

Поиск меди в этот ранний период привел к открытию и обработке месторождений нативной меди. За 6000 лет до н.э. было обнаружено, что металл можно расплавить в костре и создать желаемую форму. Затем последовало обнаружение связи металлической меди с медьсодержащей породой и возможности сокращения руд на металл с помощью огня и древесного угля. Это был рассвет металлургии.

Раннее развитие меди, наблюдается в Египте. За 5000 лет до н.э. египтяне использовали медные орудия, которые были оставлены в могилах для использования мертвых. Обнаружены определенные данные о работе медных рудников на Синайском полуострове около 3800 год до н.э., а обнаруженный тиглей указывает на то, что искусство извлечения металла включало в себя некоторую очистку. Медь была забита в тонкие листы, сформированные в трубы и другие предметы. В течение этого периода появилась бронза. Самая старая известная часть этого материала — бронзовый стержень, найденный в пирамиде при Майдум, недалеко от Мемфиса в Египте, датой происхождения в целом считается около 3700 лет до н.э.

Бронза, сплав меди и олова, является более твердым и жестким, чем другие металлы; они широко использовались для изготовления оружия и предметов искусства. Период его обширного и характерного использования данных металлов был обозначен периодом Бронзового века. Из Египта бронза быстро распространяется на Средиземноморье: на острове Крит за 3000 лет до н.э., на Сицилии за 2500 лет до н.э., во Франции и других частях Европы за 2000 лет до н.э., а в Великобритании и Скандинавской области за 1800 лет до н.э.

За 3000 лет до н.э. медь широко использовалась на острове Кипр. Медные отложения там высоко ценились последовательными хозяевами острова — египтянами, ассирийцами, финикийцами, греками, персами и римлянами. Кипр был почти единственным источником меди для римлян, который назвал его «кипр» («руда Кипра»), который был сокращен до кипра, а затем испорчен до чашки, из которого приходит английское название меди. Первые две буквы латинского названия представляют химический символ (Cu).

Когда человек научился изготавливать оружие из железа и стали, медь стала играть другую роль. Будучи прочным металлом, он широко использовался для создания бытовых приборов и водопроводов, а также для морских применений и других целей, которые требовали устойчивости к коррозии.

Руда

Основные формы, в которых найдены медные руды, включают нативную медь, порфировую медь, массивные отложения и смешанные руды. Родная медь — это просто металл, найденный невосприимчивым по своей природе. Иногда медь все еще встречается в ее нативной форме, но чаще она смешивается с другими минералами, некоторые из которых могут иметь ценность сами. Количество меди в руде может варьироваться от 0,4 процента до более чем 12 процентов.

Порфировые месторождения меди, в которых медные материалы более или менее равномерно разбросаны по всей породе, составляют наибольший тоннаж металла в добывающих районах мира. Медные минералы в верхних частях представляют собой оксиды (медь, химически объединенные с кислородом), а в нижних — сульфиды (медь с серой). Ведущая порода — порфиры, сланцы или другие породы. Массовые отложения имеют более высокое содержание металлов, но в более ограниченной степени; они могут быть окислены в верхней части сульфидами ниже.

В смешанных рудах никель, цинк или свинец могут содержаться в меди; когда такая руда добывается, эти металлы также очищаются и продаются в качестве побочных продуктов.

Горная промышленность

Для низкосортных отложений, расположенных вблизи поверхности, метод открытой разработки является наиболее практичным для добычи крупных тоннажей материала.

В подземной горной промышленности вертикальные шахты опускаются на более чем 1000 метров ниже поверхности, а туннели распространяются на рудное тело. Руда, разрушенная путем бурения и взрыва, поднимается через вал и транспортируется на обогатительную фабрику. В некоторых случаях первичное дробление происходит под землей; в других, рампа и грузовики несут руду на поверхность.

Добыча и переработка

Добыча меди из руды обычно осуществляется тремя основными этапами. Первым этапом переработки полезных ископаемых является высвобождение медных минералов и удаление компонентов отходов, таких как оксид алюминия, известняк, пирит и диоксид кремния, так что минералы меди и другие цветные полезные ископаемые сосредоточены в продукте, содержащем от 20 до 30 процентов меди. Вторая стадия, включающая либо плавку, либо выщелачивание, удаляет значительную часть примесных элементов. Последним шагом происходит удаление следов примесных элементов. Производится медный продукт с чистотой 99,99%.

На обогатительной фабрике материал, полученный из рудника, измельчается в несколько этапов и мелко измельчается до размера, обеспечивающего выделение медных минералов из отходов. В случаях, когда следующей стадией является выщелачивание (чаще всего в случае оксидных руд), полное освобождение медных минералов не всегда необходимо; руда должна быть измельчена и измельчена только в той степени, в которой она должна быть подвергнута воздействию выщелачивающего вещества. С другой стороны, для сульфидных руд селективная флотация обычно следует за стадией дробления и измельчения и требует оптимальной степени освобождения.

В процессе флотации тонко измельченная руда, смешанная с водой и специальными реагентами, перемешивается механическими и пневматическими устройствами. Они продуцируют пузырьки воздуха в рудно-водной смеси или суспензии. Реагенты обеспечивают притяжение между поверхностью медных минералов и пузырьками воздуха. По мере того, как пузырьки поднимаются на поверхность, они несут с собой медные минералы, оставляя живые минералы в клетке, которые отбрасываются как хвосты. Сбор пены с поверхности флотационной камеры дает медный концентрат. Для увеличения извлечения меди и уменьшения потерь хвосты часто перевернуты и проходят через вторую флотацию, концентрат, из которого сочетается с первоначальным производством. Затем флотационный концентрат обезвоживают и фильтруют для получения осадка на фильтре, который направляется на медеплавильный завод.

После получения концентрата, содержащего меди и других металлов (например, золота и серебра), следующим шагом является удаление примесных элементов. Раньше ее обрабатывали концентратом, содержащим от 5 до 10 процентов воды. Когда концентрат попадает в ростер, он нагревается потоком горячего воздуха (590 ° C).

Летучие примеси, такие как мышьяк, ртуть и часть серы удаляются, причем сера удаляется в виде диоксида серы. Остается окисленный продукт, содержащий процент серы, достаточно низкий для плавки. Это традиционно делается в реверберационной или электродуговой печи, в которую подается концентрат с подходящим количеством потока, обычно кремнезем и иногда известняком. Они нагреваются сгоревшим топливом или электрическим током до температуры 1,230-1,300 ° C, создавая искусственный сульфид железа, который оседает в расплавленном бассейне на дне печи. Сульфидный материал, известный как матовый, содержит от 45 до 70 процентов меди, в зависимости от конкретного процесса. Живые минералы и окисленные примеси, включая большую часть железа, реагируют с потоком и образуют легкий, жидкий слой шлак над штейном. Определенный процент летучих примесей, таких как сера, окисляется и выходит из потока технологического газа.

Традиционный двухступенчатый процесс, описанный выше, во многом был заменен новыми процессами плавки. Они начинаются с сухого концентрата, содержащего менее 1% воды, который вместе с флюсом контактирует в печи с помощью взрыва кислорода или обогащенного кислородом воздуха. Железо и сера окисляются, а тепло, выделяемое этими экзотермическими реакциями, является достаточным для того, чтобы расплавить концентрат до жидкого штейна и шлака. В зависимости от состава концентрата можно проводить аутогенную плавку, то есть без использования вспомогательного топлива, как это требуется при реверберационной или электродуговой плавке. В дополнение к снижению потребления топлива, новые процессы производят относительно низкие объемы газа, который, будучи высоким содержанием двуокиси серы, хорошо подходит для производства серной кислоты. Новые плавильные заводы предназначены для сбора 90 процентов или более серы, содержащейся в сырьевых материалах.

После того, как шлак, содержащий большой процент примесных элементов, удаляется из штейна, оставшееся железо и сера удаляются в процессе конверсии, представляющий собой цилиндрическую стальную оболочку, обычно диаметром около четырех метров и облицован огнеупорным кирпичом. После зарядкиштейна, флюса и медного лома (для контроля температуры) преобразователь поворачивается для погружения фурм в ванну расплава. Воздух или обогащенный кислородом воздух затем вдувается через фурмы в жидкость. Железо и серу превращают в оксиды и удаляют либо в газовом потоке, либо в шлаке (последний рециркулируется для восстановления оставшихся значений), оставляя «блистерной «меди, содержащей от 98,5 до 99,5% меди и до 0,8% кислорода. Преобразователь повернут для снятия шлака и заливки пузырьковой меди.

Конверсия жидкого штейна во вращающийся конвертер представляет собой периодическую операцию, но более новые непрерывные процессы используют стационарные печи, аналогичные тем, которые используются для плавки. Непрерывные системы имеют преимущество в снижении газообразных и твердых частиц, обычно образующихся при конверсии.

Заключительный шаг состоит в том, чтобы очистить блистерную медь, чтобы снизить содержание серы и кислорода до еще более низких уровней. Этот процесс окислительно-восстановительного процесса обычно проводят в отдельной печи, чтобы гарантировать, что конечный продукт плавильного завода достигнет уровня 99,5% меди, который требуется для электролитического рафинирования. В этот момент медь отливается в аноды, форма и вес которых продиктованы конкретным электролитическим нефтеперерабатывающим заводом.

Периодически принимается в предположении плавки (или пирометаллургии, как это обычно известно), выщелачивание или гидрометаллургия, происходящая при более низких температурах и, таким образом, исключает образование двуокиси серы. В гидрометаллургических процессах руда или концентрат вводятся в тесный контакт с выщелачивающим раствором (часто серной кислотой), который растворяет медь и оставляет остаток драгоценных металлов. Различные системы, некоторые довольно сложные, используются для приведения медных минералов в контакт с выщелачивающим раствором, промывают и фильтруют остаток, и, наконец, очищают раствор для удаления растворенного железа и других примесей. Экстракция растворителем с использованием органических растворителей имеет большое значение для очистки выщелачивающих растворов и концентрирования растворенной меди в меньших объемах. Медь из очень разбавленных растворов ранее восстанавливалась цементацией на металлоломе; это привело к получению промежуточного продукта, который обычно возвращался в плавильный завод. С другой стороны, современная экстракция растворителем привела к некоторым процедурам, в которых богатый кислотой раствор, просачивающийся через даже относительно низкосортные руды, может создать раствор, который можно сделать достаточно сконцентрированным для электроочистки.

Это последний этап как пиро-, так и гидрометаллургической обработки. В электролитном процессе медные аноды и исходные листы погружают в электролитический раствор, состоящий из сульфата меди и серной кислоты. Через раствор пропускается электрический ток, а медь из положительно заряженного анода осаждается в чистом виде на отрицательно заряженном исходном листе, который действует как катод. Незначительные примеси, включая драгоценные металлы, оседают в нижней части ячейки в виде анодных шламов для дальнейшей обработки. Медь в растворе из гидрометаллургического процесса извлекается в аналогичной электрической ячейке с использованием свинцового анода. Здесь электрический ток удаляет медь из раствора, для осаждения на катоде. Оба процесса способны производить катодную медь с чистотой более 99,9%. 

Льячка. Бронзовая накладка | izi.TRAVEL

Осваивание обработки металла
В эпоху неолита человек мог обратить внимание на самородную медь, встречающуюся в районах ее месторождения иногда прямо в открытом виде. Попытки применить к обработке самородной меди приемы, которыми неолитический человек обрабатывал камень, не давали привычных результатов. Но таким путем люди впервые на опыте убедились в том, что медь не дробится и не раскалывается, как камень, а куется, плющится. Это открытие привело к способу холодной ковки, т.е. ковки самородной меди без нагрева с помощью каменных орудий труда – каменного молота и наковальни.
Однако настоящее развитие металлургии началось с освоения выплавки металла из руды. Это важное открытие произошло опытным путем. Человек со времен палеолита сооружал свои очаги из камней. Раскаленные на костре мелкие камни человек употреблял и для нагревания воды в больших сосудах. По всей вероятности действие огня на камни в очагах и привело к открытию плавки металла. Для восстановления меди из руды необходима довольно высокая температура (не ниже 1056˚ по С), которая могла образоваться в глубине очагов. Попавшие сюда случайно в качестве камней куски медной руды легко могли расплавится и образовать слитки меди, на которые человек не мог не обратить внимания, особенно, если полезные свойства этого металла уже были известны ему по обработке самородного металла холодной ковкой. Подобные наблюдения привели к изобретению способов преднамеренной плавки руды сначала на открытых кострах, а затем и в специальных плавильных печах.
Чистая медь мало пригодна для выделки таких орудий труда и оружия, которые были нужны человеку при переходе от камня к металлу. Медь – материал слишком мягкий. Топоры из меди быстро гнутся в работе, и их постоянно надо было подправлять ковкой. Медные кинжалы или ножи тупились еще быстрее и кроме того легче гнулись. Высокая температура плавления и густота расплавленной меди затрудняли изготовление предметов с помощью литья. Дальнейшее развитие производства требовало более твердого, более крепкого, а также более легкоплавкого металла. Такой металл был открыт человечеством в виде сплава меди с оловом, получившим название бронзы. Твердость бронзы зависит от количества олова в сплаве, но она значительно выше твердости меди. Из бронзы можно было выделывать прочные орудия, которые не гнулись, острота которых сохранялась более продолжительное время, чем у подобных орудий из меди. Плавление бронзы происходит при 730-900˚ по С. Кроме того, расплавленная бронза более жидка и текуча, чем расплавленная медь. Легко- и жидкоплавксть бронзы чрезвычайно облегчили весь процесс литья.
Низкая температура плавления допускала возможность плавки готовой бронзы на простых открытых кострах или на очагах, и это делало доступным литейное производство для любой общественной группы эпохи бронзы (переплавка слитков и бронзовых изделий). Куски бронзы плавились в льячках (глиняных тиглях) овальной, конической или ложкообразной формы. Вначале употреблялись простейшие открытые формы для литья, представляющие углубление в песке, глине или в мягком камне, изготовленное по форме отливаемого предмета. Наружная сторона отлитого в такой форме изделия была неровной, шероховатой, и ее надо было подправлять с помощью ковки. Более совершенны закрытые литейные формы, состоящие из двух, а для сложных изделий – трех и более частей. Двухчастные формы лепились из тонкой глины или вырезались из твердого материала – шифера, гнейса, мыльного камня, мелкозернистого песчаника; в каждой части или половине выделывались формы для одной стороны предмета, а также отверстия для литья и для выхода газов. Половины складывались, связывались и в них наливался металл, по остывании которого части формы разъединялись.
Медь и бронза, как материал, представляли очень широкие возможности для творчества форм изготовляемых из них орудий. Однако человек не сразу понял эти возможности и далеко не сразу воспользовался ими. Наиболее ранние металлические орудия по своей форме еще во всем подражают каменным. Лишь в дальнейшем, совершенствуя свои изделия, человек научился выделывать из меди и бронзы такие формы орудий, которые вполне соответствовали природе этого нового материала с целесообразным использованием скрытых в нем возможностей.
Медь и бронза не могли полностью вытеснить каменные и костяные орудия. Эти металлы были редки. Кроме того, режущий край бронзового ножа не может сравниться по заостренности, например, с кремневым ножом. Вытеснение каменных орудий металлическими стало возможным только при освоении выплавки железа.

Медь плавится при температуре. Как расплавить медь и ее сплавы в домашних условиях

Предметы из меди, а также различные изделия, в состав которых она входит, получили широкое распространение в бытовых условиях. Поэтому многие задаются вполне стандартным вопросом: «Как расплавить медь самостоятельно?»

Имея представление о такой технологии, люди научились изготавливать разные предметы из чистого металла, а также получаемых из него сплавов – бронзы и латуни.

Плавление – это процесс, характеризующий постепенный переход металла из стандартного твердого состояния в жидкую консистенцию. Каждому металлическому соединению или металлу в чистом виде свойственная своя температура, под воздействием которой он начинает плавиться.

Немаловажным фактором в данном случае является то, какие примеси входят в состав расплавляемого соединения.

Так, медь начинает плавиться при температуре 1083 градусов по Цельсию. Если к ней добавить олово, то температура плавления снизится и составит примерно 930-1140 градусов по Цельсию.

В данном случае такое колебание обусловлено количеством олова, входящего в сплав. Соединение из меди и цинка плавится при еще более низкой температуре – 900-1050 градусов. Нагревание любых металлов связано с постепенным разрушением решетки, образованной из множества кристаллов.

С нагреванием температура плавления поднимается до максимально необходимой отметки, затем ее рост останавливается и сохраняется на достигнутом уровне до того момента, пока не расплавится весь металл, после чего начинает снижаться.

Остывание – обратный процесс изменения температуры. По мере охлаждения она падает и «замирает» на определенном уровне до тех пор, пока металл полностью не затвердеет.

Медь, разогретая до максимально возможной отметки, закипает при температуре, достигшей отметки в 2560 градусов. По внешнему виду ее кипение схоже с кипением любых жидких веществ, на поверхности которых по мере нагревания появляются пузырьки, и выделяется газ. Так, из меди в процессе кипения выходит углерод, образовавшийся в результате окисления и ее тесного контакта с воздухом.

Технология плавления меди получила широкое применение с древних времен, когда люди с помощью костра расплавляли металл для изготовления стрел, наконечников и другого оружия, и предметов быта.

Плавка меди в домашних условиях также возможна. Для этого понадобятся:

• Тигель, где будет плавиться медь, и щипцы, необходимые для того, чтобы извлечь тигель из печи или снять его с огня.
• Древесный уголь.
• Муфельная печь (лучше, если в ней будет регулироваться температура нагрева).
• Горн.
• Обычный пылесос.
• Форма, в которую выливается расплавленная жидкость.
• Крюк, изготовленный из стальной проволоки.
• Газовая горелка, если нет муфельной печи.

Алгоритм плавления включает несколько поэтапных шагов:

1. Металл измельчить и пересыпать в тигель . Причем чем более мелкие фрагменты будут, тем скорее он достигнет расплавленного состояния. Тигель поставить в печь, раскаленную до максимально высокой температуры, необходимой для начала процесса плавления (здесь кстати придется регулятор температур). Во многих муфельных печах на двери вырезано окошко. Через него можно безопасно осуществлять наблюдение за процессом.
2. По достижении медью жидкого окончательно расплавленного состояния, тигель с помощью щипцов нужно постараться как можно аккуратнее и скорее вынуть из печи . На поверхности жидкого вещества будет образована пленка, ее подвинуть к краю тигля, используя крюк из проволоки. Очищенный от пленки металл максимально быстро перелить в заранее подготовленную форму.
3. Если муфельная печь отсутствует, осуществить плавку меди можно с применением обычной газовой горелки . Но тогда медь будет находиться в тесном контакте с воздухом, а сам процесс окисления пройдет значительно быстрее. Поэтому для предотвращения образования толстой пленки на поверхности металла, медь, когда она достигнет жидкого состояния, присыпают растолченным древесным углем.
4. Расплавить медь и ее сплавы можно также с помощью горна . Для этого древесный уголь нужно хорошо раскалить и поместить на него тигель с металлом (предварительно измельчить медь). Для ускорения нагревательного процесса на уголь направить пылесос, включенный на режиме выдувания. Особое внимание стоит уделить наконечнику трубы. Она должна быть металлической, поскольку пластик расплавится под воздействием высокой температуры.

У чистой меди, в состав которой не входят другие соединения, достаточно плохая текучесть. Поэтому делать из нее сложное литье или мелкие детали не рекомендуется.

Тогда стоит использовать сплавы. Например, латунь, оттенок которой светлее остальных. Это говорит о том, что для ее плавления нужны менее высокие температуры.

C проблемой, как расплавить медь в домашних условиях, сталкиваются многие хозяева. Одни хотят отлить медные изделия, у других скопился медный лом, который занимает много места, а выбросить его жаль. Тех, кто считает, что это сложный процесс и расплавить медь в домашних условиях не получится, можно успокоить. Древние люди умели это делать за несколько веков до н.э., не имея для этого никаких специальных приспособлений.

Среди металлов, нашедших широкое применение в промышленности, это среднее значение. Олово, свинец, магний, цинк, алюминий имеют существенно меньшую и золота она равна соответственно 960 °С и 1063 °C. У железа температура плавления равна 1539 °С. Поэтому медь, серебро и золото можно плавить в железной посуде. Добавление олова, свинца и цинка позволяет существенно снизить температуру плавления меди, но при этом образуется не чистая — бронза и латунь.

До начала плавления необходимо подготовить:

1. стальные щипцы,
2. крючок для сбора оксидной пленки с поверхности расплава,
3. форму для заливки.

Крючок можно изготовить из стальной проволоки. Формой может служить любая стальная емкость, можно подготовить углубление в земле, как это делали наши предки. Для художественного литья потребуется специальная форма.

Плавление в муфельной печи

• Бытовые муфельные печи можно приобрести в специализированных магазинах. Современные печи снабжены регуляторами температуры и смотровым окном, могут быть с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Печь среднего качества способна поддерживать температуру до 2000 °С, а профессиональная — до 3000°C. В ней можно расплавлять не только медь, но и железо. Но следует учесть, что при температуре 2560 °С медный расплав начинает кипеть. После охлаждения слиток будет иметь пористую поверхность, которая способствует быстрому окислению и разрушению. Такой слиток имеет непрезентабельный вид, он лишен характерного медного блеска.
• Независимо от способа плавления, медный лом нужно измельчить. Это сократит время процесса и даст гарантию, что расплав получится однородным.
• Измельченный медный лом засыпают в тигель, тигель помещают в муфельную печь, предварительно нагретую выше 1083 °C.
• Убедившись, что медь расплавилась, тигель щипцами извлекают из печи и крючком удаляют оксидную пленку, которая всегда образуется на поверхности расплава. После этого расплав сразу следует вылить в форму.

Приобретать дорогостоящую муфельную печь ради одной плавки не стоит. Медь можно расплавить другими способами.

Плавление с помощью самодельных приспособлений

Расплавить медь можно с помощью газовой горелки

У некоторых автолюбителей в гаражах имеются самодельные горны, с помощью которых можно плавить металлы. Если горн найти не удалось, его можно сделать своими руками.

• На земле устанавливают опоры, например, силикатные кирпичи, на них кладут стальную сетку с мелкими ячейками.
• На сетку насыпают слой древесного угля и поджигают его. Чтобы получить высокую температуру, нужно увеличить приток воздуха. Проще всего это сделать с помощью пылесоса, работающего « на выдув», направив струю воздуха в место горения угля.
• Остается поставить на горящие угли тигель и дождаться, когда медь расплавится. Расплав контактирует с атмосферным кислородом, поэтому активно образуется оксидная пленка, которую постоянно следует убирать. Можно присыпать поверхность расплава мелкими углями или пеплом от них. Образуется шлак, который потом легко отделяется.

Медные сплавы бронзу и латунь можно расплавить с помощью газовой горелки автогенной сварки или паяльной лампой с насадкой для поворота пламени. Пламя должно нагревать тигель равномерно снизу.

Если вас хоть раз волновал вопрос о температуре плавления бронзы, то данная статья именно для вас. Некоторые исторические данные дают право полагать, что первобытные люди имели в обиходе медь, но она была в самородках, которые иногда могли быть внушительных размеров.

Что такое медь?

Название «медь» (на латыни «Cuprum») происходит от названия острова Кипр, на котором и добывали этот металл древние греки. Ввиду того, что медь имеет не слишком высокую температуру плавления, медную руду или сами самородки в древности плавили на костре. А медь использовали в оружейном деле, а также для изготовления разных предметов обихода. По наличию и распространению в земной толще медь находится на 23 месте относительно иных элементов, однако люди начали применять ее еще в древние времена. Как правило, в природе медь встречается в соединениях сульфидных руд, самыми популярными из которых считаются медный колчедан и медный блеск.

Способы получения меди

Технологии для получения меди существуют разные. Но каждая отдельная технология имеет не один этап. Медь получают из руды. Как сказано выше, температура плавления меди давала возможность даже древним людям справляться с ее обработкой. Само примечательное то, что уже в древности люди сумели выработать способ получения и дальнейшего применения как чистой меди, так и сплавов.

Процесс плавления – это изменение состояния металла от твердого к жидкому. Именно для этого и использовали костер, а благодаря низкой температуре плавления можно было проделать эту процедуру без особых сложностей. Для получения сплавов в расплавленную медь добавляли олово. Его можно было получить, восстановив из специальной оловосодержащей руды (касситерит). Такой сплав получил название бронза, которая намного прочнее меди. Бронзу также использовали в древности для изготовления оружия.

А также можно было добыть из медной руды при помощи плавления более чистый металл. Все знают, что каждый металл имеет свою температуру плавления, которая в свою очередь зависит от того, какое количество примесей присутствует в руде. Например, медь, у которой температура плавления равняется 1083 °С, при смешивании с оловом образует новый материал – бронзу. А температура плавления бронзы составляет 930-1140°С, а разная температура потому, что зависит от того, сколько в ней содержится олова. Ну а если вам интересно узнать подробнее, например, какой имеет бронза цвет или какой имеет бронза состав, то эту информацию также можно найти в интернете.

Латунь

Например, латунь – это сплав цинка и меди с температурой плавления 900-1050°С. Когда металл нагревается и плавится, то кристаллические решетки начинают разрушаться. При процессе плавления температура метала постепенно повышается, а далее с определенной отметки становится постоянной, однако нагрев остается таким же. Вот в момент, когда температура останавливается на определенном значении, начинается процесс плавления. И в момент плавления металла температура остается на одном и том же значении, но когда металл полностью расплавлен, температура снова будет увеличиваться.

Такой процесс происходит относительно любого металла. Ну а в процессе охлаждения идет обратный процесс, а именно: сперва температура падает до того момента, пока металл не начнет затвердевать, а уже далее остается постоянной. Когда металл полностью затвердеет, температура снова начинает снижаться. Так ведут себя все металлы, изображая этот процесс графически, он будет иметь вид диаграммы с фазами, на которой четко будет видно состояние вещества на определенно температурной отметке.

Многие ученые пользуются такими фазовыми диаграммами в качестве главного инструмента для исследования процессов, происходящих с металлами при плавлении. Например, если уже расплавленный металл продолжать нагревать, то при достижении определенной температуре масса начнет кипеть. Например, медь кипит при температуре 2560 °С. Относительно металлов такой процесс также назвали кипением, поскольку по аналогии кипящей жидкости на его поверхности появляются пузыри газа.

Видео: Плавка меди в графитовом тигле

Содержание:

Каждый металл обладает способностью плавиться. Все они отличаются собственной температурой плавления, которая зависит от разных факторов. Прежде всего, на этот показатель влияет структура металла и наличие в нем каких-либо примесей. Температура плавления меди составляет 1084 градуса.

Процесс плавления металлов

Во время нагревания металлов их кристаллическая решетка начинает постепенно разрушаться. В начальной стадии, по мере нагревания, происходит повышение температуры. Достигнув определенного значения, она продолжает оставаться на одном и том же уровне, несмотря на продолжающийся нагрев. В такой момент и начинается процесс плавления. Он продолжается до тех пор, пока металл полностью не расплавится. После этого продолжается дальнейшее повышение температуры. Таким образом, происходит плавление всех, без исключения, металлов.

Во время охлаждения наблюдается обратное явление. Температура начинает снижаться до тех пор, пока металл не начнет твердеть. Она будет держаться на одном уровне до окончательного отвердения, а потом вновь начнет понижаться. Все происходящие процессы можно отобразить графически, в виде фазовой диаграммы. Она точно показывает состояние вещества при воздействии на него определенной температуры.

Если же расплавленный металл будет нагреваться и далее, то при достижении определенного предела он начнет кипеть. Однако в отличие от жидкости, жидкий металл начинает выделять не пузырьки газа, а углерод, который образуется во время окислительных процессов.

Свойства меди

Человек использовал медь для своих целей с древних времен. Плавление меди при сравнительно низких температурах, позволило проводить с этим металлом самые разные операции. Таким образом, была получена бронза, представляющая собой сплав меди с оловом. По своей прочности она значительно превосходила чистую медь, что позволило изготавливать более качественное оружие и инструменты.

В настоящее время медь также не используется в чистом виде. В составе меди, в большом количестве присутствуют разные компоненты. Их содержание достигает 1%. В качестве основных добавок используется никель, железо, мышьяк и сурьма. Тем не менее, несмотря на добавки, с технической стороны медь считается чистым металлом с высокими показателями теплопроводности и электропроводности. Поэтому она является идеальным материалом для кабельно-проводниковой продукции.

Сплав меди с другими металлами

Относительно невысокая температура плавления меди составляет 1084°С. Это позволяет получать на ее основе металлические сплавы, обладающие совершенно другими свойствами.

Среди них хорошо известна латунь, представляющая собой сплав меди и цинка, в процентном соотношении приблизительно 1:1. Полученное вещество, имеет более низкую температуру плавления, составляющую от 800 до 950 градусов. Конкретное значение этого показателя зависит от соотношения металлов, содержащихся в сплаве: с уменьшением количества цинка плавление латуни происходит при более низкой температуре. Данный материал используется в литейном производстве, а также в качестве листовых и прокатных изделий. Кроме цинка, в различные марки латуни добавляются другие компоненты, влияющие на процесс плавления.

Другим известным сплавом является бронза, в которой присутствует медь и олово. В некоторых случаях, вместо олова могут использоваться железные, алюминиевые или марганцевые добавки. Сплав с оловом плавится при диапазоне от 900 до 950 градусов. Для бронзы без олова этот показатель составляет от 950 до 1080 градусов. Этот материал применяется для производства различных трущихся деталей, а также при изготовлении декоративных украшений.

Температура плавления разных металлов. При каких условиях плавится медь

C проблемой, как расплавить медь в домашних условиях, сталкиваются многие хозяева. Одни хотят отлить медные изделия, у других скопился медный лом, который занимает много места, а выбросить его жаль. Тех, кто считает, что это сложный процесс и расплавить медь в домашних условиях не получится, можно успокоить. Древние люди умели это делать за несколько веков до н.э., не имея для этого никаких специальных приспособлений.

Среди металлов, нашедших широкое применение в промышленности, это среднее значение. Олово, свинец, магний, цинк, алюминий имеют существенно меньшую и золота она равна соответственно 960 °С и 1063 °C. У железа температура плавления равна 1539 °С. Поэтому медь, серебро и золото можно плавить в железной посуде. Добавление олова, свинца и цинка позволяет существенно снизить температуру плавления меди, но при этом образуется не чистая — бронза и латунь.

До начала плавления необходимо подготовить:

1. стальные щипцы,
2. крючок для сбора оксидной пленки с поверхности расплава,
3. форму для заливки.

Крючок можно изготовить из стальной проволоки. Формой может служить любая стальная емкость, можно подготовить углубление в земле, как это делали наши предки. Для художественного литья потребуется специальная форма.

Плавление в муфельной печи

• Бытовые муфельные печи можно приобрести в специализированных магазинах. Современные печи снабжены регуляторами температуры и смотровым окном, могут быть с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Печь среднего качества способна поддерживать температуру до 2000 °С, а профессиональная — до 3000°C. В ней можно расплавлять не только медь, но и железо. Но следует учесть, что при температуре 2560 °С медный расплав начинает кипеть. После охлаждения слиток будет иметь пористую поверхность, которая способствует быстрому окислению и разрушению. Такой слиток имеет непрезентабельный вид, он лишен характерного медного блеска.
• Независимо от способа плавления, медный лом нужно измельчить. Это сократит время процесса и даст гарантию, что расплав получится однородным.
• Измельченный медный лом засыпают в тигель, тигель помещают в муфельную печь, предварительно нагретую выше 1083 °C.
• Убедившись, что медь расплавилась, тигель щипцами извлекают из печи и крючком удаляют оксидную пленку, которая всегда образуется на поверхности расплава. После этого расплав сразу следует вылить в форму.

Приобретать дорогостоящую муфельную печь ради одной плавки не стоит. Медь можно расплавить другими способами.

Плавление с помощью самодельных приспособлений

Расплавить медь можно с помощью газовой горелки

У некоторых автолюбителей в гаражах имеются самодельные горны, с помощью которых можно плавить металлы. Если горн найти не удалось, его можно сделать своими руками.

• На земле устанавливают опоры, например, силикатные кирпичи, на них кладут стальную сетку с мелкими ячейками.
• На сетку насыпают слой древесного угля и поджигают его. Чтобы получить высокую температуру, нужно увеличить приток воздуха. Проще всего это сделать с помощью пылесоса, работающего « на выдув», направив струю воздуха в место горения угля.
• Остается поставить на горящие угли тигель и дождаться, когда медь расплавится. Расплав контактирует с атмосферным кислородом, поэтому активно образуется оксидная пленка, которую постоянно следует убирать. Можно присыпать поверхность расплава мелкими углями или пеплом от них. Образуется шлак, который потом легко отделяется.

Медные сплавы бронзу и латунь можно расплавить с помощью газовой горелки автогенной сварки или паяльной лампой с насадкой для поворота пламени. Пламя должно нагревать тигель равномерно снизу.

Медные заготовки

Сегодня медь является одним из самых востребованных металлов. Высокий спрос объясняется отличительными характеристиками, присущими этому металлу. Медь проводит электроток лучше любых других металлов, кроме серебра, благодаря этому ее используют в производстве кабелей и электропроводов. Температура плавления меди не высокая, металл пластичный и легко поддается обработке, благодаря этому качеству стало возможным ее применение в строительстве в качестве водопроводных тр. Этот металл имеет высокое сопротивление к внешним раздражающим факторам, поэтому долговечен и может быть использован несколько раз, после переплавки. Это качество меди высоко ценят экологи, поскольку при повторной обработке металла тратится значительно меньшее количество энергии, чем при добыче и обработки руды, к тому же сохраняются земные недра. Добыча медной руды не проходит бесследно, на месте отработанных рудников появляются токсичные озера, наиболее известное во всем мире такое озеро – Беркли-Пит в штате Монтана в США.

Необходимая температура для плавления меди

Медь не является легкоплавким металлом

Люди нашли применение меди еще в древние времена, тогда ее добывали в виде самородков. Ввиду низкой температуры, необходимой для осуществления процесса плавления ее стали широко применять для изготовления орудий труда и охоты, самородки можно плавить на костре. В наши дни технология получения металла мало чем отличается от придуманной в древние времена, совершенствуются лишь печи, увеличена скорость обжига и объемы обработки. Здесь возникает уместный вопрос — какая температура плавления меди? Ответ на него можно найти в любом учебнике по физике и химии – медь начинает плавиться при температуре нагрева до 1083 о С.

Кипение меди уменьшает ее прочность

В процессе термического воздействия на металл происходит разрушение его кристаллической решетки, это достигается при определенной температуре, которая в течение некоторого времени остается постоянной. В этот момент и происходит плавка металла. Когда процесс разрушения кристаллов полностью завершен, температура металла снова начинает подниматься, и он переходит в жидкую форму и начинает кипеть. Температура плавления меди значительно ниже, чем та, при которой металл кипит. Процесс кипения начинается с появлением пузырьков, по аналогии с водой. На этом этапе любой металл, в том числе и медь, начинает терять свои характеристики, в основном это отражается на прочности и упругости. Температура кипения меди составляет 2560 о С. Во время остывания металла происходит похожая картина, как и при нагреве – сначала температура опускается до определенного градуса, в этот момент происходит затвердевание, которое длится некоторое время, затем продолжается остывание до обычного состояния.

Как изменяется металл под термическим воздействием

Любой нагрев меди влечет за собой изменение ее характеристик, наиболее значимой является величина ее удельного сопротивления. Медь является проводником электрического тока, при этом металл оказывает сопротивление движению носителям заряда. Отношение площади сечения проводника к оказываемому движению и называется удельным сопротивлением.

Так вот, эта величина для чистой меди составляет 0,0172 ОМ мм 2 /м при 20 о С. Этот показатель может измениться после термической обработки, а также вследствие добавления в состав различных примесей и добавок. Здесь наблюдается обратная зависимость сопротивления меди от температуры – чем выше была температура обработки металла, тем ниже будет ее сопротивление электрическому току. Для обеспечения наилучших электролитических характеристик медной проволоки, ее обрабатывают при 500 о С.

Во время термической обработки можно не только придавать металлу нужную форму и размер, но и создавать различные сплавы. Самыми распространёнными медными сплавами является бронза и латунь. Бронза получается путем смешивания меди с оловом, а латунь – с цинком. Добавление алюминия и стали увеличивает прочность материала, а добавление никеля повышает антикоррозийные свойства. Но стоит заметить, что любая примесь снижает главное свойство – электропроводность, поэтому для изготовления жил электрокабеля используют чистый состав металла.

Отжиг меди

Под отжигом меди следует понимать процесс ее нагрева с целью дальнейшей обработки и приданию необходимых форм изделию. В ходе отжига металл становится более пластичным и мягким, поддающимся различным трансформациям. При отжиге меди температура достигает 550 о С, она приобретает темно-красный оттенок. После нагрева желательно быстро производить ковку и оправлять изделие на охлаждение.

Если подвергать материал медленному, естественному охлаждению, то возможно образование наклепа, поэтому чаще применяют мгновенное охлаждение путем помещения заготовки в холодную воду. Если превысить допустимую величину нагрева, металл может стать более хрупким и ломким.

Во время отжига осуществляется процесс рекристаллизации меди, в ходе которого образуются новые зерна или кристаллы металла, которые не искажены решеткой и отделены от прежних зерен угловыми границами. Новые зерна по размеру могут сильно отличаться от предшественников, при их образовании высвобождается большое количество энергии, увеличивается плотность и появляется наклеп. Рекристаллизация осуществляется только после деформации изделия, и только после достижения ее определенного уровня. Для меди критический уровень деформации составляет 5%, если он не достигнут процесс формирования новых зерен не начнется. Температура рекристаллизации меди составляет 270 о С. Следует отметить, что при этой температуре процесс роста кристаллов только начинается, но он достаточно медленный, поэтому для достижения необходимого результата медь необходимо нагреть до 500 о С, тогда времени для остывания хватит для завершения процесса рекристаллизации.

Видео: Плавление меди в микроволновке

Содержание:

Каждый металл обладает способностью плавиться. Все они отличаются собственной температурой плавления, которая зависит от разных факторов. Прежде всего, на этот показатель влияет структура металла и наличие в нем каких-либо примесей. Температура плавления меди составляет 1084 градуса.

Процесс плавления металлов

Во время нагревания металлов их кристаллическая решетка начинает постепенно разрушаться. В начальной стадии, по мере нагревания, происходит повышение температуры. Достигнув определенного значения, она продолжает оставаться на одном и том же уровне, несмотря на продолжающийся нагрев. В такой момент и начинается процесс плавления. Он продолжается до тех пор, пока металл полностью не расплавится. После этого продолжается дальнейшее повышение температуры. Таким образом, происходит плавление всех, без исключения, металлов.

Во время охлаждения наблюдается обратное явление. Температура начинает снижаться до тех пор, пока металл не начнет твердеть. Она будет держаться на одном уровне до окончательного отвердения, а потом вновь начнет понижаться. Все происходящие процессы можно отобразить графически, в виде фазовой диаграммы. Она точно показывает состояние вещества при воздействии на него определенной температуры.

Если же расплавленный металл будет нагреваться и далее, то при достижении определенного предела он начнет кипеть. Однако в отличие от жидкости, жидкий металл начинает выделять не пузырьки газа, а углерод, который образуется во время окислительных процессов.

Свойства меди

Человек использовал медь для своих целей с древних времен. Плавление меди при сравнительно низких температурах, позволило проводить с этим металлом самые разные операции. Таким образом, была получена бронза, представляющая собой сплав меди с оловом. По своей прочности она значительно превосходила чистую медь, что позволило изготавливать более качественное оружие и инструменты.

В настоящее время медь также не используется в чистом виде. В составе меди, в большом количестве присутствуют разные компоненты. Их содержание достигает 1%. В качестве основных добавок используется никель, железо, мышьяк и сурьма. Тем не менее, несмотря на добавки, с технической стороны медь считается чистым металлом с высокими показателями теплопроводности и электропроводности. Поэтому она является идеальным материалом для кабельно-проводниковой продукции.

Сплав меди с другими металлами

Относительно невысокая температура плавления меди составляет 1084°С. Это позволяет получать на ее основе металлические сплавы, обладающие совершенно другими свойствами.

Среди них хорошо известна латунь, представляющая собой сплав меди и цинка, в процентном соотношении приблизительно 1:1. Полученное вещество, имеет более низкую температуру плавления, составляющую от 800 до 950 градусов. Конкретное значение этого показателя зависит от соотношения металлов, содержащихся в сплаве: с уменьшением количества цинка плавление латуни происходит при более низкой температуре. Данный материал используется в литейном производстве, а также в качестве листовых и прокатных изделий. Кроме цинка, в различные марки латуни добавляются другие компоненты, влияющие на процесс плавления.

Другим известным сплавом является бронза, в которой присутствует медь и олово. В некоторых случаях, вместо олова могут использоваться железные, алюминиевые или марганцевые добавки. Сплав с оловом плавится при диапазоне от 900 до 950 градусов. Для бронзы без олова этот показатель составляет от 950 до 1080 градусов. Этот материал применяется для производства различных трущихся деталей, а также при изготовлении декоративных украшений.

Благодаря тому, что температура плавления меди достаточно невысокая, этот металл стал одним из первых, которые древние люди начали использовать для изготовления различных инструментов, посуды, украшений и оружия. Самородки меди или медную руду можно было расплавить на костре, что, собственно, и делали наши далекие предки.

Несмотря на активное применение человечеством с древних времен, медь не является самым распространенным природным металлом. В этом отношении она значительно уступает остальным элементам и занимает в их ряду только 23-е место.

Как плавили медь наши предки

Благодаря невысокой температуре , составляющей 1083 градуса Цельсия, наши далекие предки не только успешно получали из руды чистый металл, но и изготавливали различные сплавы на его основе. Чтобы получить такие сплавы, медь нагревали и доводили до жидкого расплавленного состояния. Затем в такой расплав просто добавляли олово или выполняли его восстановление на поверхности расплавленной меди, для чего использовалась оловосодержащая руда (касситерит). По такой технологии получали бронзу – сплав, обладающий высокой прочностью, который использовали для изготовления оружия.

Какие процессы происходят при плавлении меди

Что характерно, температуры плавления меди и сплавов, полученных на ее основе, отличаются. При , имеющего меньшую температуру плавления, получают бронзу с температурой плавления 930–1140 градусов Цельсия. А сплав меди с цинком (латунь) плавится при 900–10500 Цельсия.

Во всех металлах в процессе плавления происходят одинаковые процессы. При получении достаточного количества теплоты при нагревании кристаллическая решетка металла начинает разрушаться. В тот момент, когда он переходит в расплавленное состояние, его температура не повышается, хотя процесс передачи ему теплоты при помощи нагрева не прекращается. Температура металла начинает вновь повышаться только тогда, когда он весь перейдет в расплавленное состояние.

При охлаждении происходит противоположный процесс: сначала температура резко снижается, затем на некоторое время останавливается на постоянной отметке. После того, как весь металл перейдет в твердую фазу, температура снова начинает снижаться до полного его остывания.

Как плавление, так и обратная кристаллизация меди, связаны с параметром удельной теплоты. Данный параметр характеризует удельное количество теплоты, которая требуется для того, чтобы перевести металл из твердого состояния в жидкое. При кристаллизации металла такой параметр характеризует количество теплоты, которое он отдает при остывании.

Более подробно узнать о плавлении меди помогает фазовая диаграмма, показывающая зависимость состояния металла от температуры. Такие диаграммы, которые можно составить для любых металлов, помогают изучать их свойства, определять температуры, при которых они кардинально меняют свои свойства и текущее состояние.

Кроме температуры плавления, у меди есть и температура кипения, при которой расплавленный металл начинает выделять пузырьки, наполненные газом. На самом деле никакого кипения меди не происходит, просто этот процесс внешне очень его напоминает. Довести до такого состояния ее можно, если нагреть до температуры 2560 градусов.

Как понятно из всего вышесказанного, именно невысокую температуру плавления меди можно назвать одной из основных причин того, что сегодня мы можем использовать этот металл, обладающий многими уникальными характеристиками.

Если вас хоть раз волновал вопрос о температуре плавления бронзы, то данная статья именно для вас. Некоторые исторические данные дают право полагать, что первобытные люди имели в обиходе медь, но она была в самородках, которые иногда могли быть внушительных размеров.

Что такое медь?

Название «медь» (на латыни «Cuprum») происходит от названия острова Кипр, на котором и добывали этот металл древние греки. Ввиду того, что медь имеет не слишком высокую температуру плавления, медную руду или сами самородки в древности плавили на костре. А медь использовали в оружейном деле, а также для изготовления разных предметов обихода. По наличию и распространению в земной толще медь находится на 23 месте относительно иных элементов, однако люди начали применять ее еще в древние времена. Как правило, в природе медь встречается в соединениях сульфидных руд, самыми популярными из которых считаются медный колчедан и медный блеск.

Способы получения меди

Технологии для получения меди существуют разные. Но каждая отдельная технология имеет не один этап. Медь получают из руды. Как сказано выше, температура плавления меди давала возможность даже древним людям справляться с ее обработкой. Само примечательное то, что уже в древности люди сумели выработать способ получения и дальнейшего применения как чистой меди, так и сплавов.

Процесс плавления – это изменение состояния металла от твердого к жидкому. Именно для этого и использовали костер, а благодаря низкой температуре плавления можно было проделать эту процедуру без особых сложностей. Для получения сплавов в расплавленную медь добавляли олово. Его можно было получить, восстановив из специальной оловосодержащей руды (касситерит). Такой сплав получил название бронза, которая намного прочнее меди. Бронзу также использовали в древности для изготовления оружия.

А также можно было добыть из медной руды при помощи плавления более чистый металл. Все знают, что каждый металл имеет свою температуру плавления, которая в свою очередь зависит от того, какое количество примесей присутствует в руде. Например, медь, у которой температура плавления равняется 1083 °С, при смешивании с оловом образует новый материал – бронзу. А температура плавления бронзы составляет 930-1140°С, а разная температура потому, что зависит от того, сколько в ней содержится олова. Ну а если вам интересно узнать подробнее, например, какой имеет бронза цвет или какой имеет бронза состав, то эту информацию также можно найти в интернете.

Латунь

Например, латунь – это сплав цинка и меди с температурой плавления 900-1050°С. Когда металл нагревается и плавится, то кристаллические решетки начинают разрушаться. При процессе плавления температура метала постепенно повышается, а далее с определенной отметки становится постоянной, однако нагрев остается таким же. Вот в момент, когда температура останавливается на определенном значении, начинается процесс плавления. И в момент плавления металла температура остается на одном и том же значении, но когда металл полностью расплавлен, температура снова будет увеличиваться.

Такой процесс происходит относительно любого металла. Ну а в процессе охлаждения идет обратный процесс, а именно: сперва температура падает до того момента, пока металл не начнет затвердевать, а уже далее остается постоянной. Когда металл полностью затвердеет, температура снова начинает снижаться. Так ведут себя все металлы, изображая этот процесс графически, он будет иметь вид диаграммы с фазами, на которой четко будет видно состояние вещества на определенно температурной отметке.

Многие ученые пользуются такими фазовыми диаграммами в качестве главного инструмента для исследования процессов, происходящих с металлами при плавлении. Например, если уже расплавленный металл продолжать нагревать, то при достижении определенной температуре масса начнет кипеть. Например, медь кипит при температуре 2560 °С. Относительно металлов такой процесс также назвали кипением, поскольку по аналогии кипящей жидкости на его поверхности появляются пузыри газа.

Видео: Плавка меди в графитовом тигле

Плавление металла в костре

Если вы хотите расплавить металл дома, но не хотите тратиться на расходы, хлопоты и неожиданный ручной труд, необходимый для создания полноценной печи, этот эксперимент для вас! Вы можете легко и дешево расплавить металл на костре дома или в походе! Чтобы провести этот эксперимент, я разрезал банку для супа примерно на 2 дюйма, а затем прорезал отверстия по бокам, чтобы через них прошел железный стержень. Затем я прикрепил банку к стержню с помощью куска толстой медной проволоки.Мой тигель с палкой на палочке был готов, я положил четверть пенни, датированный после 1982 года (у этих монет в основном цинковые стержни), и зажег совершенно обычный костер. Чтобы расплавить собственный металл в костре, не нужно обдува, воздуходувки, угля или других крайностей. Пока горел огонь, я сделал форму, поместив латунную трубу диаметром 1 1/2 дюйма и длиной около 2 дюймов поверх большого плоского куска нержавеющей стали. Конкретные металлы для них на самом деле не имеют значения; Просто они у меня были под рукой.Эта установка предоставила хороший способ создать круговую изложницу для цинка, не возясь с песком, деревом или штукатуркой. Как только огонь потух, я положил свою банку на палку на огонь и дал монетам растаять. На самом деле они растаяли довольно быстро. Когда они были расплавлены, я использовал короткую полоску стали, чтобы зачерпнуть медные оболочки монеток, обнаружив под ними удивительно блестящий жидкий цинк. Я налил его плавным быстрым движением в латунную трубку из нержавеющей стали и отложил все остыть.Охлаждение действительно важно , потому что очень горячий металл выглядит так же, как холодный (у меня есть ожог на пальце, чтобы доказать это). Как только все стало круто, я выбил из трубы свой новый слиток. Успех!
Заготовки круглых слитков приятны на ощупь и выглядят очень блестящими! Также обратите внимание, что после некоторых расчетов я понял, что у меня эффективность этого процесса составляет 70%. Таким образом, 30% металлического цинка, которое у меня было в копейках, было потрачено впустую. Имейте это в виду и получайте удовольствие!

ВЕК МЕТАЛЛА

ВЕК МЕТАЛЛА

ВЕК МЕТАЛЛА

Когда человек научился использовать камень, он, казалось, был доволен этим единый способ изготовления инструмента на протяжении тысячелетий.Камня было много, относительно легко работать и, казалось, удовлетворял его потребности.

г. Наконец, около 3500 г. до н. Э. человек отправился в эпоху металла. Первое металл, с которым он научился работать, был медью. Этот металл очень мягкий, легко тает в простом костре и может превращаться в инструменты с относительными простота. Из меди делают инструменты низкого качества. Потому что медь мягкая (есть вы когда-нибудь пробовали гнуть медный электрический провод?) он не держит край (будьте внимательны) в течение любого времени.Медные ножи можно было сделать, но простое разрезание мяса животных мгновенно притупило лезвие, и оно быть реформированным. Медь использовалась для изготовления украшений, медные бусины могли легко соединить вместе, чтобы получилось ожерелье. Вероятно, впервые была обнаружена медь как бусинки, просочившиеся из камней, которыми окружают костры. Если медь несущие камни использовались для вечернего костра, человек найдет на следующее утро расплавил «бусинки» меди в пепле. Медь превосходил большинство каменных орудий, но все же ненадежен.

Около 2500 г. до н. Э. человек перешел во вторую эпоху металла, бронзовую эпоху. Бронза — это не элемент, а сплав, состоящий из меди и банка. Оба металла относительно мягкие, используются по отдельности, но при смешивании друг с другом. они образуют соединение, которое намного прочнее, чем любой другой. Бронза превосходит медь, потому что дольше держит кромку и не сгибается. Недостаток бронзы в том, что она чрезвычайно хрупкая, ломается или трескается. без труда. Таким образом, бронзовая голова копья убьет животное, если вы нанесете ему чистый удар. и не задевать большие кости.Если ты ударишься о кость, ударишься о дерево или камень, наконечник копья расколется или расколется, и его придется переделывать.

Наконец, около 1200 г. до н. Э. человек вступил в последний век металла, железный Возраст. Из всех металлов железо намного превосходит любые другие. Железо не гнуться, как медь, и не трескаться, как бронза. Он будет удерживать преимущество на неопределенный срок. период времени (подумайте о кухонном ноже, который есть у вас дома, как долго остается резким?). Единственный недостаток железа в том, что оно ржавеет и что работать с ним крайне сложно.Любой из вас может работать с медью и бронзу в простом огне, который можно развести дома. Это потому, что оба металлы имеют низкую температуру плавления. Простой дровяной камин обеспечит все тепло необходимо для расплавления любого металла. Никакой дровяной огонь не горит достаточно горячим, чтобы плавиться утюг. Таким образом, первобытному человеку нужно было разжечь огонь, который был более «горячим». чем жарко. Это потребовало прогресса в технологиях. Мало того, что у человека было чтобы знать, как отбирать горячие дрова, но ему пришлось изобрести способ разогреть огонь. Эта задача решается добавлением «воздуха» в Пожар.Вы когда-нибудь задували огонь и смотрели, как тлеющие угли светятся ярче? и горячее? Подаваемый вами воздух на самом деле разогрел огонь. По такому же принципу работает и железо. Нет, человек не собирался в круг и подуть в огонь, вместо этого он изобрел мехи. Прокачивая сильфон в огонь добавляли воздух, и можно было работать с железом.

Большинство ранних людей не знали, как работать с железом. Те, кто действительно имел непосредственное военное превосходство над всеми остальными. Бронзовое оружие, при ударе о железное оружие разрушалось при ударе.Таким образом, секрет Как работать с магическим блэк-металлом тщательно охраняли. Понимать высокая ценность железа рассмотрим этот один пример. Один древний король торговался ему удалось купить шестидюймовый железный нож у торговца. Он хвастался своим соотечественникам, что он очень много наработал, и сорвал Купец, который так дешево продал нож. Что на самом деле заплатил этот король для шестидюймового железного ножа? Только ЕГО вес в золоте. Теперь ты понимаешь ценность железа для древнего человека?

interFIRE, Сайт, посвященный улучшению расследования пожаров во всем мире.

Беланд, Бернар. Поведение меди в условиях пожара. Огонь и поджог Следователь. Vol. 44. № 4 (июнь 1994 г.). С. 40-43.

Реферат: Типовой дом может содержать несколько сотен фунтов. меди в чистом виде в водопроводных трубах и электропроводке, или в сплавах, таких как латунь и бронза. Понимание того, как ведет себя медь в условиях пожара может помочь решить вопросы в расследовании. Эта статья содержит многочисленные рисунки, иллюстрирующие различные повреждения. образцы меди.

Самая очевидная причина наличия расплавленной меди заключается в том, что температура огня превышала температуру плавления меди. Здесь очень много задокументированные примеры такой плавки и пайки твердыми стальными стенками. Другой образцы поврежденных медных проводников № 14 иллюстрируют типичные тепловые повреждения к проводке и не указывают на электрическую проблему. Такие образцы могут можно найти в местах, где даже нет электричества.

Поверхности, подверженные коррозии, пузыри, плавление и сварка медной проволоки поверх значительная длина часто бывает следствием пожара, тогда как таяние и сварка на более коротком расстоянии в одну десятую дюйма, скорее всего указывает на дугу и короткое замыкание.Такая электрическая активность тоже нормальный результат пожара и не является причинным доказательством.

Одно время считалось, что образование валика на поврежденных электрических проводники указали на наличие дуги. Теперь точно установлено, что такое поведение — нормальное последствие пожара.

Если медь вступит в контакт с расплавленным алюминием, они образуют сплав, который приведет к сильной точечной коррозии медного проводника. Очередной раз, это следствие пожара.

Автор выполнил ряд испытаний нагревательных медных проводов и медных проводов. проводники. Его результаты показали, что значительная коррозия проводки произошло из-за пластиковой электроизоляции, которая при нагревании производила газы в процессе пиролиза. Термостойкий пластик, содержащий много химические добавки, вызывающие более сильную эрозию.

Другие наблюдения показывают, что химическое воздействие на медь, например, что может произойти в холодильнике в условиях пожара, когда хладагент выделяются газы, создается видимость коррозии и плавления, даже хотя точка плавления меди не была достигнута.

Заключение этих испытаний и наблюдений состоит в том, что пожары производят коррозионные химические соединения. Эти составы могут вызывать сильную коррозию. и карьерные металлы, напоминающие эффекты высокой температуры и плавления, когда этих обстоятельств могло и не быть.

Для получения дополнительной информации обращайтесь:
Международная ассоциация расследователей поджогов (IAAI)
300 Broadway Suite 100
Сент-Луис, Миссури 63102-2808
Телефон: 314-621-1966

Быстрый ответ: как сделать огонь достаточно горячим, чтобы расплавить металл?

Можно ли растопить пенни паяльной лампой?

Метод паяльной лампы.

Для плавления медного лома можно также использовать паяльную лампу.

…

Однако вы сможете расплавить только небольшое количество медного лома за раз, и вам придется заплатить за топливо для паяльной лампы.

Можете ли вы переплавить гроши на медь?

Медные гроши стоят больше, чем другие, но плавить гроши незаконно. … Медный пенни стоит больше, чем другие монеты, которые в настоящее время в основном сделаны из цинка и оцениваются в 0,024 доллара. «Медь звучит совсем не так, как цинковые гроши», — сказал Генри.

Сталь часто плавится при температуре около 1370 ° C (2500 ° F).

Горелка Бунзена позволяет изменять газ и кислород, которые смешиваются вместе, чтобы сделать их более горячими. Если вы настроите его правильно, вы увидите только синее пламя, которое очень, очень горячее и расплавит ваши металлы.

Какой материал не горит в огне?

Огнеупоры. Огнеупоры — это твердые, жаропрочные материалы, такие как цемент, кирпич, сборные железобетонные изделия, керамика и огнеупорная глина.Некоторые из минералов, используемых для изготовления огнеупоров, включают глинозем, хромит, огнеупорные глины, магнезит и карбид кремния.

Если вы хотите расплавить металл, вам нужно найти способ нагреть его. Это можно сделать с помощью литейного цеха или горелки. В литейном производстве металл можно превратить в жидкость, из которой затем придать любую форму. С помощью горелки вы можете расплавить металл и разрезать его на самые разные формы.

Самый простой способ превратить металл в жидкость — это нагреть его в небольшом закрытом сосуде, который нагревается снизу.Вы можете сделать самостоятельно, используя небольшой пустой баллон с пропаном или металлическое ведро, гипс, песок, металлическую трубу, брикеты из древесного угля и стальную банку.

Есть ли что-нибудь горячее огня?

Когда огонь горит свечой, фитиль может быть горячим до 1400 ° C. Для сравнения: вблизи ядра Земли температура мантии может достигать 4000 ° C. … Лава горячее обычного дровяного или угольного костра, но некоторые виды пламени, например, от ацетиленовой горелки, горячее, чем лава.

Голубое пламя горячее оранжевого?

Голубое пламя горит сильнее оранжевого пламени, температура достигает 3000 градусов по Фаренгейту. … Они нагреваются быстрее и до более высоких температур, чем пожары с использованием других источников топлива, в результате чего возникает синее пламя.

При какой температуре плавится золото?

1064 ° C Золото / точка плавления

Алюминий Алюминий — это распространенный и универсальный металл, который легко перерабатывается.Температура плавления алюминия достаточно низкая, поэтому его можно расплавить с помощью ручной горелки. Однако проект реализуется быстрее при использовании печи или обжиговой печи. Переработанный алюминий можно использовать для изготовления скульптур, контейнеров и украшений.

Можно ли расплавить арматуру?

Арматура

, тем не менее, не отличается от инструментальной или пружинной стали. стальные пластины нельзя было бы сделать путем плавления стали. Они будут производиться путем прокатки слитков на прокатном стане. Если вы раскатываете арматуру, из нее можно сделать пластинчатую броню, но это не будет закаленная сталь.

Будет ли золото плавиться в огне?

Чистое золото слишком сложно плавить на обычном огне. Чистое золото имеет температуру плавления 1945 градусов по Фаренгейту. Средний огонь для приготовления пищи даже с хорошими углями может достигать примерно 650-700 градусов по Фаренгейту.

Пламя какого цвета самое горячее?

голубой Внутреннее ядро ​​пламени свечи светло-голубого цвета с температурой около 1800 K (1500 ° C). Это самая горячая часть пламени. Цвет внутри пламени становится желтым, оранжевым и, наконец, красным.Чем дальше вы отойдете от центра пламени, тем ниже будет температура.

Металлы горят. Фактически, большинство металлов выделяют много тепла при горении, и их трудно погасить. … Пламя бенгальского огня отличается от пламени дровяной печи, потому что металл имеет тенденцию гореть горячее, быстрее и полнее, чем дерево. Это то, что придает зажженному бенгальскому огню характерное искрящееся пламя.

Горелки для плавления золота, серебра, меди, латуни, алюминия и др.

Горелки — это доступный и простой способ плавить золото и другие драгоценные металлы, а также выполнять другие задачи, такие как пайка, сварка и ремонт. Перед тем, как плавить собственный металл, важно получить необходимые знания. При использовании горелки с открытым пламенем существует множество опасностей и переменных, и безопасность всегда должна быть на первом месте. Перед тем, как начать, убедитесь, что у вас есть надлежащее термостойкое защитное оборудование и вы хорошо понимаете весь процесс.При использовании метода плавки с горелкой вы сначала помещаете материал или лом в графитовый или керамический тигель. Поместите тигель на огнеупорную поверхность или термостойкую доску, а затем используйте горелку, чтобы нагреть и расплавить материал. Мы также рекомендуем добавить в расплав флюс, например, безводную буру!

• Факелы
  Просмотрите нашу подборку пропановых, бутановых, кислородно-ацетиленовых и кислородно-пропановых горелок для литья и плавления металлов.
• Регуляторы
  Найдите регуляторы, которые прилагаются к кислородно-пропановой и кислородно-ацетиленовой горелкам.
• Советы
  Для наших пропановых, бутановых, кислородно-ацетиленовых и кислородно-пропановых горелок.Отрегулируйте мощность пламени с помощью нашего широкого выбора наконечников для горелок!
• Аксессуары
  Аксессуары для фонарей, включая зажигалки, шланги, зажимы, пламегасители, адаптеры и многое другое.

Подбор тигля для вашего применения

Если вы плавите металл или держите ванну с расплавом, скорее всего, ваша операция уникальна.Ваша конкретная комбинация печей, сплавов, методов работы, металлургической обработки, устройств разливки и конечных продуктов вряд ли будет скопирована на каком-либо другом предприятии. Поэтому выбор тигля, который обеспечит максимальную производительность вашей работы, — это индивидуальная и сложная задача.

Эта статья предназначена для использования в качестве руководства по выбору оптимального тигля для вашей работы. Он объясняет взаимосвязь между плавкой / выдержкой металла и конкретными характеристиками тигля.Он обеспечивает поддержку, но не заменяет необходимость тесного сотрудничества между плавильными предприятиями и поставщиками тиглей в процессе выбора тиглей.

Современный тигель представляет собой крайне неоднородный композитный материал на основе графита, который зависит от его состава и контроля структурного выравнивания графита для достижения требуемых характеристик. Тигли могут быть размером с чайные чашки или вмещать несколько тонн металла. Они могут быть закреплены на месте внутри конструкции печи или могут быть предназначены для извлечения из печи для разливки в конце каждой плавки.Тигли используются в топливных печах, в электрических печах сопротивления, в индукционных печах или просто для перекачки расплавленного металла. Они бывают со сливными носиками или без них и имеют широкий спектр традиционных и специализированных форм.

Они также обладают множеством различных рабочих характеристик, поскольку каждое приложение представляет собой сложный набор температурных, химических и физических параметров, которые определяют технические границы, в которых тигель должен быть спроектирован для работы.

Итак, как выбрать правильный тигель для вашей работы из обширного диапазона доступных вам тиглей и материалов?

Лучший подход — начать с вашей собственной детальной оценки ваших операций.Вам необходимо полностью задокументировать и, по возможности, количественно оценить все аспекты ваших процессов плавки, выдержки и обработки металла. К ним относятся:

• Объем, размеры и тип вашей печи
• Конкретный сплав или ряд сплавов, которые вы плавите
• Поддерживаемые вами температуры плавления и / или выдержки
• Скорость изменения температуры тигля
• Как заряжается тигель
• Используемые флюсы или добавки
• Процессы дегазации или рафинирования
• Как удаляются шлак или окалина
• Как опорожняется тигель.

Эти девять категорий отражают наиболее общие факторы, которые необходимо учитывать при выборе тигля в соответствии с вашими конкретными требованиями. Вы также должны учитывать любые дополнительные процессы или требования, которые могут быть специфичными для вашей деятельности. Примером может служить ваша способность терпеть или необходимость избегать перекрестного загрязнения сплава.

В то время как вы вносите подробную информацию о ваших собственных операциях в процесс выбора тиглей, ваш поставщик тиглей должен предоставить высокий уровень знаний о материалах, характеристиках и характеристиках тиглей.Чтобы получить наибольший выбор, ищите поставщика тиглей, который может предложить совпадающие линейки продуктов для тиглей, подходящие для каждого конкретного металла, но предлагающие разные рабочие характеристики. Затем, работая вместе, вы сможете точно подобрать тигель в соответствии с вашими конкретными требованиями. Достижение этого соответствия является ключом к безопасности, производительности и максимальному сроку службы тиглей.

Однако имейте в виду, что на практическом уровне не может быть ни одного типа тигля, который предлагал бы наивысший уровень всех желаемых характеристик для вашего приложения.Рабочие характеристики тигля часто требуют компромиссов. Например, тигель с наилучшей теплопроводностью может не обеспечивать наилучшей защиты от теплового удара. Таким образом, вам следует расставить приоритеты в списке свойств тиглей, наиболее важных для вашего приложения, и обсудить эти приоритеты с вашим поставщиком тиглей.

Объем печи, размеры и тип

Объем, размеры и тип печи, которую вы используете, определят большинство наблюдаемых деталей о вашем тигле.Например, если вы знаете, на какую металлическую емкость была рассчитана ваша печь, вы будете знать, какую емкость должен обеспечивать ваш тигель. Точно так же размеры пространства для тигля в вашей печи будут определять размеры и форму вашего тигля. Это также определит, должен ли ваш тигель иметь сливной носик. Но выбор тигля, соответствующего вашему типу печи, даст вам множество других менее очевидных факторов, которые необходимо учитывать.

Топливные печи

Топливные печи включают печи, работающие на газе, мазуте, пропане или коксе.Каждое из этих видов топлива напрямую подвергает тигель воздействию источника тепла, и каждое из них обеспечивает разный уровень тепла, обычно измеряемый в БТЕ. Любой выбранный тигель должен выдерживать максимальное количество БТЕ, которое топочное топливо способно подать в тигель. В газовых, масляных и пропановых печах тигель должен выдерживать воздействие пламени горелки у основания тигля, а тигель должен иметь сужение, чтобы пламя могло циркулировать по тиглю снизу вверх. Это позволяет равномерно нагревать тигель.Материал тигля также должен быть в состоянии противостоять окислительному повреждению пламени и выдерживать скорость теплового изменения, которое будет испытывать тигель.

Хорошая теплопроводность и равномерный нагрев являются важными свойствами тигля для передачи тепла изнутри печи через тигель к металлической загрузке. Тигли с высоким содержанием графита в углеродной связке обладают высокой теплопроводностью для быстрого плавления в газовых печах.

Электропечи сопротивления

Электрические печи сопротивления обеспечивают равномерный всесторонний нагрев тигля и идеально подходят для точного контроля температуры при хранении металлов.Но в плавильных установках они медленнее, чем топочные печи. Следовательно, энергоэффективные тигли с высоким содержанием графита в углеродном связующем часто выбирают для обеспечения высокой теплопроводности для более быстрого плавления в этих печах.

Тигли, предназначенные для электрических печей сопротивления, обычно имеют форму чаши и обеспечивают одинаковое расстояние между тиглем и нагревательными элементами печи.

Индукционные печи

Выбор тиглей для индукционных печей — более сложная задача.В некоторых применениях, таких как рафинирование драгоценных металлов, тигли, предназначенные для нагрева в индуктивных полях печи, используются для плавления шихты. В других приложениях используются тигли, которые позволяют индуктивному полю проходить через них и напрямую нагревать металлическую шихту. Поэтому важно, чтобы электрические характеристики тигля соответствовали рабочей частоте печи и условиям плавления. Например, в некоторых конструкциях для индукционных печей с более низкой частотой требуются тигли с высоким содержанием карбида кремния, а в других случаях для индукционных печей с более высокой частотой требуются тигли с высоким содержанием глины.Соответствие удельного электрического сопротивления тигля индукционной печи является ключом к предотвращению перегрева тигля.

Большинство тиглей, предназначенных для индукционных печей, имеют цилиндрическую форму, чтобы обеспечить одинаковое расстояние между тиглем и змеевиком печи. Однако некоторые небольшие печи, предназначенные для съемных тиглей, имеют конический змеевик, соответствующий профилю тиглей в форме льялки.

Съемные тигельные печи

Все вышеперечисленные типы печей могут быть сконструированы для использования съемных тиглей.Эти тигли можно загружать как снаружи, так и при установке в печи, но они извлекаются из печи для разливки. Как и тигли, используемые только для перекачки металла, они имеют трюмную или А-образную форму, чтобы их можно было поднимать с помощью щипцов, предназначенных для правильной поддержки тигля.

Ограничения мощности печи

Последний фактор, который следует учитывать при документировании требований к тиглю на основе технических характеристик печи, — это наличие электроэнергии. Во многих местах мощность для плавления или выдержки может быть недоступна в любое время или может быть чрезмерно дорогой в определенные
раз или на определенных уровнях.Если это так на вашем предприятии, может быть особенно важно выбрать энергоэффективный тигель.

Металлы, которые вы плавите и / или удерживаете

Знание того, какие металлы и сплавы вы плавите или держите, многое расскажет о том, какие характеристики вам нужны в тигле. Подробный каталог металлов, которые вы собираетесь плавить, поможет установить максимальную температуру, которую тигель должен поддерживать для плавления и выдержки, определит, как металл будет взаимодействовать с материалом тигля как химически, так и физически, и это будет ключевым фактором при определении какие характеристики должен иметь ваш оптимальный тигель.В частности, при плавке сплавов на основе меди в топочных печах валковые тигли из карбида кремния работают лучше из-за более высокой термостойкости. В других типах печей тигли часто выбирают из-за их высокой плотности. Менее плотные и более пористые тигли могут вызвать эрозию.

Тигли на углеродной и керамической связке из глины, графита и карбида кремния широко используются для плавки и выдержки алюминия и алюминиевых сплавов, алюминиево-бронзовых, медных и медных сплавов, медно-никелевых и никелево-бронзовых сплавов, драгоценных металлов, цинка. и оксид цинка.Тигли также используются при плавке чугуна. Взятые вместе, эти металлы представляют собой диапазон температур от 400 ° C / 750 ° F до 1600 ° C / 2912 ° F.

Хотя некоторые типы тиглей поддерживают температуру металлов, охватывающих широкий спектр металлов, часто необходимо выбирать тигли, предназначенные для определенных металлов или сплавов и с более ограниченными диапазонами рабочих температур. Выбор таких тиглей часто бывает более выгодным, потому что они обладают рабочими характеристиками, важными для вашей работы.Например, использование тигля, способного плавить металлы от железа до цинка, может быть не так важно для вашей операции плавления алюминиевого сплава, как наличие тигля, ограниченного необходимым температурным диапазоном, но способного противостоять коррозии от флюсов для обработки металлов.

Температуры плавления и выдержки

Вообще говоря, металлы и сплавы, которые вы плавите или держите, будут определять температурный диапазон, в котором должен работать ваш тигель. Ни в коем случае нельзя нагревать тигли выше их максимальной температуры.Это может привести к опасному выходу из строя тигля. Однако работа ниже нижнего предела температуры тигля также может вызвать проблемы. Например, тигли, предназначенные для высокотемпературного плавления сплавов на основе меди, будут окисляться, если их использовать для плавления цинка при низких температурах.

При выборе тиглей также необходимо учитывать методы плавления и выдержки, связанные с температурами металлов. Если ваши операции связаны с перегревом, вам необходимо принять во внимание более высокие достигнутые температуры металла.

Скорость изменения температуры

Способность тигля выдерживать скорость изменения температуры так же важна, как и его минимальные и максимальные пределы температуры. Если ваши методы работы приводят к частым циклам нагрева и охлаждения тигля или иным образом подвержены быстрым изменениям температуры, вам необходимо выбрать тигель, устойчивый к тепловому удару. Некоторые типы тиглей намного лучше справляются с быстрым изменением температуры, чем другие. Например, высокое содержание углерода в графите в тигле обеспечивает высокую теплопроводность и несмачиваемость.И когда этот графит образует ориентированную матрицу, тигель также обеспечивает высокую термостойкость. Это очень важно для литейного производства, где температура может изменяться на несколько сотен градусов за секунды. Ваш поставщик тиглей может посоветовать, какие тигли обеспечивают наилучшую стойкость к тепловому удару для вашей области применения.

Как заряжается тигель

Если ваша печь всегда загружается расплавленным металлом, вероятно, ей не нужен тигель, обладающий высокой устойчивостью к физическим повреждениям.Однако, если основную часть шихты составляют металлические слитки или другие тяжелые материалы, и они не были аккуратно опущены в печь с помощью автоматической системы загрузки, вы можете выбрать тигель, который механически прочен и способен выдержать физические удары. Тигли с высоким содержанием углерода и ориентированной графитовой структурой обеспечивают отличную ударопрочность.

Вам также понадобится тигель с прочной защитной глазурью. Повреждение глазури в результате грубого обращения может привести к окислению тигля.Экструдированные алюминиевые слитки часто имеют острые края, которые глубоко врезаются в корпус тигля, что приводит к разрушительным трещинам.

Флюсы и добавки

Все тигли обладают определенной устойчивостью к коррозии и химическому воздействию. Но большинство флюсов и других обработок металлов, используемых при плавлении алюминия и других цветных металлов, очень коррозийны и требуют тигля, который обеспечивает высокий уровень стойкости к химическому воздействию. Это сопротивление лучше всего обеспечивается как стабильно плотной структурой материала тигля, так и прочной защитной глазурью.Если ваше плавильное оборудование предполагает использование коррозионной обработки металлов, вам, безусловно, понадобится тигель, обеспечивающий соответствующий уровень защиты от этих агентов.

Дегазация и переработка

Дегазация алюминия и алюминиевых сплавов обычно включает пропускание инертного газа, обычно азота, через ванну расплава при перемешивании ванны с помощью ротора, предназначенного для разрушения и рассеивания пузырьков газа. Эти маленькие пузырьки затем вытягивают нежелательный водород и оксиды из ванны и уносят их вместе с шлаком и включениями на поверхность, где газ выходит в воздух и твердый материал может быть удален.Этот процесс, часто используемый вместе с флюсующими добавками, физически разрушает тигель, а также химически разрушает его. Поэтому требуется плотный и механически прочный тигель, обладающий высокой устойчивостью к химическому воздействию. Тигли из карбида кремния обеспечивают отличную стойкость к эрозии при повышенных температурах и химической коррозии. Кроме того, при изостатическом прессовании тигли образуют в своей структуре случайное расположение графита. Это способствует созданию более плотных продуктов, которые могут более эффективно выдерживать эрозионные и коррозионные условия.

Многие процессы рафинирования и обработки металлов, используемые с другими цветными металлами, также требуют наличия механически прочного и химически стойкого тигля.

При рафинировании и плавке драгоценных металлов особенно важно, чтобы тигель, который вы используете, обеспечивал чистый металл за счет несмачивающих свойств. Это означает, что тигель должен быть хорошо защищен от проникновения металла. Эта характеристика обеспечивается плотной структурой материала тигля и прочной защитной глазурью.

Удаление шлака и окалины

Плотный, несмачивающий тигель также поможет уменьшить накопление шлака и шлака и упростит очистку пустого тигля.

Опорожнение печи

Тигли для плавления и выдержки расплавленного металла, выливаемого из печи, должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ к металлу и высокую термическую эффективность. Это позволяет печи поддерживать температуру металла при минимальном расходе топлива или энергии.

Тигли для печей, которые наклоняются для разливки, часто требуют встроенных разливочных носиков, которые обеспечивают необходимый радиус действия и точность разливки.

Заключение

Обладая полным и подробным пониманием всех аспектов операций по плавке и / или выдержке металла, вы и ваш поставщик тиглей сможете выбрать тигельный продукт, который соответствует вашим конкретным эксплуатационным требованиям и обеспечивает неизменно более длительный срок службы.

(PDF) Эксперимент по медному проводу, обожженному электрическим током, и анализ параметров металлографических испытаний расплавленной марки

WEI Mei-mei et al./ Процедура инжиниринга 11 (2011) 496–503

501

1.1. Характеристики следов плавления горящей проволоки

Из трех групп, подвергшихся высокотемпературному расплавлению следов оптического изображения проводником статистического анализа

были обнаружены следующие характеристики и закономерности:

(1) Рис. 1 — микроструктура волокна с четким направлением медная проволока, не подвергавшаяся отжигу. Рис. 2

— Рис. 14, эти типичные нагревательные металлографии, для напряжения от комнатной температуры до температуры отжига

(200 ~ 280 ° C), при этой температуре диффузия атомов внутри металлической проволоки является слабой, более низкая внутренняя энергия

стабильность, хотя некоторое восстановление произошло в явлении зерна, но микроструктура осталась в основном оригинальной

, так что небольшие изменения в размере зерна, ориентация по-прежнему очевидна; но больше, чем температура рекристаллизации (500 ~

600 ° C) После повышения температуры, зерна постепенно накапливаются и растут, эта часть роста зерна,

часть уменьшается и, наконец, исчезает.Восстановление зерна и рекристаллизация занимают некоторое время, в этом исследовании установлено время выдержки

10 мин, хотя температура превышает температуру рекристаллизации, но отсутствие выдержки времени

, хотя зерно растет, но не полная рекристаллизация, структура зерна нерегулярная многоугольник, а также имеет определенное направление

, как показано на рис. 4, рис. 5. Когда температура повышается до 800 ~ 1000 ° C, температура рекристаллизации намного выше, чем

, происходит высокотемпературная рекристаллизация проволоки, быстрая рост зерна, грубый переход

равноосный, как показано на рис.С 6 по 14.

(2) Огонь расплавил проволоку, отметив пламя на месте возгорания, поскольку температура выше, чем точка плавления

и отметки, образовавшиеся при плавлении, металлургическая микроструктура отожженной структуры очевидна, поскольку огонь

не плавит следы, образовавшиеся в результате пожара в контуре, относительная скорость нагрева и охлаждения низкая, плавление

процесс образования рубцов, превращение из жидкости в твердое, то есть процесс зарождения и роста , так что

–

металлургическая микроструктура была грубой равноосной.

Когда температура нагрева близка к температуре плавления и превышает ее, когда металлографическая микроструктура медной проволоки

претерпела очень существенные изменения: Когда температура нагрева превышает точку плавления медных проводников

(например, до 1100 ° C) ), равноосные зерна встречаются на поверхности, как баскетбольные точки или сетка

, т.е. исходные равноосные зерна не были замечены диффузией кислорода в расплавленную медь в

появлении эвтектики соединения (Cu Cu2O) ; Проволока внешнего края появления мелких кристаллов и ячеистых

небольшого количества столбчатых кристаллов.

(3) в организации нет переходной зоны; огонь до точки плавления, хотя он может полностью поглощать газ

и окружающую среду огня в реакции окисления, но из-за высоких температур возгорания, медленной скорости охлаждения,

время затвердевания больше, плавление растворенного металла может полностью выйти из газ, поэтому организация практически отсутствует —

существующих пор (дырок), а металлографическая полированная поверхность очень гладкая.

1.2. По сравнению с реальным случаем огонь расплавил следы

30 июля 2009 г. загорелась швейная фабрика, расположенная в городе Чжуншань; пожарные следователи на месте происшествия модель

номер в середине четвертого этажа многожильный медный провод извлечен сделать металлографический анализ и

идентификации.Испытательные материалы для многожильного медного провода, с двумя толстыми проводами, соедините один конец провода

соединительные винты, помеченные 1-1,1-2 Нет вещественных доказательств; меньший масштаб для многопроволочной проволоки, 2 доказательства; большинство

Тонкая медная проволока с маркировкой 3 улики. Макрообзор: свидетельство для периода 1 провода и винта, соединенного

с медной проводкой. Явление поверхности над огневой проволокой: медная поверхность желтая, тусклая, есть зазор на одном конце

от провода, неровный участок от местной пыли, цвет участка зазубрин был медного цвета.Поверхность провода 2

темная, тусклая, некоторые покрыты зеленой оксидной пленкой, экспонат 3 представляет собой тонкую многопроволочную медную проволоку, жилы проволоки

слипаются на одном конце, поверхность покрыта слоем металла, цвет был серебристый.