температура плавления алюминия
Автор Ёергей Белявцев задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Плавка алюминия и получил лучший ответ
Ответ от Nddv[гуру]
Блин, нравятся мне некоторые ответы: задал в интеренете поиск "Плавко алюминия", нашел что-то похожее, и захерачил в "ответ". И много, и по-научному умнО: -))
В общем, так, Сергей! Проблема Ваша решаема. Начнём с того, что под токарную обработку Вам следует разработать модель, чтобы съём металла после литья был минимален. Это не ради экономии дешевого алюминия, а ради уменьшения трудоёмкости при токарно обработке.
Далее... Учитывая заданную нагрузку, можно сказать, что делать нагружена очень слобо. Меня несколько смутило, что Вы говорите о нагрузке "в разных направлениях", похоже на циклическую. Это опасно с точки зрения усталости металла. Но всё равно, 3,5 кг даже для алюминия - не проблема. Поэтому Вам вполне подойдет наиболее простой вид литься: кокильное или в землю. Кокиль можно выточить по модели из чугуна. Получится отлично, но трудоёмко. Для литья в землю можете использовать в качестве фермовочной смеси цемент: дёшево и сердито.
Вернёмся к модели: чтобы минимизировать количество литейных дефектов, Вам ОБЯЗАТЕЛЬНО надо предусмотреть питатель, из которого металл будет поступать в форму, пока в форме будет идти кристаллизация. Таким образом, большинство макродефектов, связанных с усадкой, из детали уйдут. Если форма сложная, то над термоузлами (обычно это узкие каналы) также надо ставить питатели. К сожалению, "на пальцах" объяснить систему расстановки питателей я не смогу. Надеюсь, что у Вас форма не сложная, и Вы обойдётесь только одним - литниковым.
Часто для литья бирет не чистый алюминий, а силумин. Силумин содержит кремний, а кремний способствует лучшему заполнению узких каналов. Это называется "текучесть". Но можно лить и из алюминия. При плавлении наведите на зеркале флюс из смеси поваренной соли и карналита. Если есть возможность - замерьте температуру расплава: больше 750 Вам не надо, Ваша задача - быстренько расплавить и слить. Не желательно превышать 700-720 градусов при разливке. Охлаждение лучше делать замедленным, для чего предварительно подогрейте кокиль. Если же лить в землю, то теплопроводность цемента сама сделает своё дело. Конечно, замедленное охлаждение приводит к росту первичных кристаллов (а это плохо) , но зато есть шанс минимизировать литейные дефекты (включения, пористость и т. д.) .
Отливку было бы неплохо гомогенизировать. Для этого после того, как она остынет, её надо нагреть до 550-600 градусов и выдержать в течение 10-20 часов. Так Вы растворите избыточные фазы и снимите литейные напряжения.
Только не забывайте про технику безопасности: хоть алюминий и легкоплавкий, то даже 660 градусов, при которых он плавится, не доставят Вам удовольствия, если произойдёт выплеск и попадет на кожу. Чтобы избежать выплеска, помните: ФОРМА ДОЛЖНА БЫТЬ ИДЕАЛЬНО СУХОЙ!!!
Возможно, только возьми стакан по размеру болванки (диаметр). В виде сырья подойдут алюминиевые банки и электротехнический алюминий. Качество металла будет ниже среднего, но на рукоятки к напильникам пойдет.
Плавка алюминиевых сплавов затрудняется их сильным окислением и насыщением газами при нагревании свыше 800°. Существует несколько способов плавки, обеспечивающих высокое качество литья: под слоем флюса, газовое рафинирование, рафинирование солями, вымораживание и модифицирование.
Плавка под слоем флюса проходит в такой последовательности. Шихтовые материалы плотно укладывают в тигель или печь и сверху засыпают флюсами. Расплавляют металл по частям: сначала примерно 1/3 шихты, | затем остальной шихтовый материал подогревают до 100—120° для удаления влаги с поверхности и погружают | в расплавленный металл под слой флюсов.
Плавку при газовом рафинировании проводят следующим образом: сначала расплавляют 1/3 шихты, добавляют лигатуру ( Cu + Al ; Al + Si ) и остальной материал шихты. Затем сплав перемешивают, нагревают до 660—680° и рафинируют путем продувания через него хлора в течение 5—15 мин. Такое рафинирование относят к активному, так как хлор в данном случае вступает в химическое взаимодействие с алюминием и другими элементами:
Образующиеся газообразные продукты А1С1 3, НС1 и С1 2 удаляются из металла, захватывая с собой А1 2 О 3, SiCb и газы.
После газового рафинирования металл приобретает высокие механические свойства. Кроме хлора для газового рафинирования можно применять азот.
Рафинирование солями при плавке применяется в тех случаях, когда нельзя провести газового рафинирования хлором. Шихтовые материалы расплавляют, нагревают до температуры 690—720° и рафинируют солями ZnCb, TiCb, BC 1 3. Соли, применяемые для рафинирования, должны быть обезвожены и храниться в герметически закрытой таре. При отсутствии этих условий соли будут служить источником газонасыщения сплава. Введенные в сплав рафинирующие добавки взаимодействуют с алюминием по реакции:
Цинк или другие элементы ( Ti, В) , входящие в состав рафинирующих солей, остаются в сплаве в качестве примесей. Во время рафинирования сплав перемешивают, а после рафинирования дают выдержку, так как А1С1 3 очень медленно выделяется из металла. Заливка металла в формы без выдержки приводит к образованию газовой пористости в отливках.
Применение вымораживания при плавке основано на том, что в момент затвердевания цветных металлов из них выделяются газы, а в затвердевшем металле остается минимальное количество газов. При повторном расплавлении металла, представляющего собой компактную массу, хорошо закрытую флюсами, дополнительно будет удалена еще часть газов. После этого сплав нагревают до заданной температуры и заливают в формы. Этот способ широко применяют в тех случаях, когда шихтовые материалы содержат большое количество оборотного металла.
Модифицирование алюминиево-кремниевых сплавов при плавке дает возможность получить более равномерную мелкозернистую структуру металла. Перед модифицированием сплав нагревают до 800—820° и засыпают с поверхности смесью обезвоженных солей: 67% NaF + +33% NaCl (в количестве до 2% от веса металла). Под слоем флюсов сплав выдерживают 12—14 мин. Модифицированный сплав сохраняет свои свойства в течение короткого времени (10—12 мин. ) , поэтому его надо быстро разлить в формы. В связи с этим модифицирование не рекомендуется проводить в больших печах. Сплав, полученный из большой печи, разливают в специальные тигли, модифицируют в них и разливают в формы.
Комплексные способы плавки сочетают несколько рассмотренных выше способов.
* Отливки из алюминиевых сплавов.
* Сплавы, алюминия с медью.
* Сложные алюминиевые сплавы.
* Печи для плавки алюминиевых сплавов.
* Способы плавки алюминия.
* Литниковые системы для алюминиевых сплавов.
* Отливки из магниевых сплавов.
* Печи для плавки магниевых сплавов.
* Литниковые системы для магниевых сплавов.
Мне кажется, выбор материала и метода изготовления неправильный. Почти всегда можно то же самое выгнуть из стали и приварить рёбра жесткости, получится легче и прочней.
Но уж если лить, то надо выбирать литьевой сплав, а не деформируемый. Силумин подойдёт, любой типа АЛ. А дюраль льётся плохо. То есть, обломки от двигателя (от блока цилиндров) подойдут, а обрезки алюминиевого листа - нет.
Никаких особенных режимов при литье не надо - нагревать люминь до полного расплавления, залить в высокую железную кастрюлю или стакан и дать остыть. Из кастрюли она вынется легко - не пригорит и не приварится. При токарной обработке в патрон зажимать верхней частью слитка (там внутри будет раковина или рыхлота).