+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Температура плавления меди в домашних условиях на газу


Как расплавить серебро в домашних условиях при помощи муфельной печи

Плавка серебра – это его трансформация из твердой формы в жидкую. Выполняется преобразование под влиянием высоких температур. Чтобы выполнить подобный процесс в домашних условиях, понадобится электропечь для термообработки или специальная горелка. Обо всех необходимых приспособлениях и шагах процесса плавки далее в нашей статье.

Материалы и инструменты

Плавка серебра в домашних условиях требует тщательной подготовки, для нее понадобится:

  • Ложка из металла.
  • Бура, который выполнит роль флюса.
  • Асбест.
  • Горелка на основе газа или бензина.
  • Ювелирные весы.
  • Муфельная печь.
  • Глина-шамотка.
  • Микроволновка.
  • Трансформатор для понижения до 25 Ватт на выходе.
  • Непосредственно серебро.

Муфельная печь для плавки серебра должна быть максимально качественной, с возможностью точной установки, регулировки и поддержания температуры на протяжении всего рабочего цикла

 

Температура плавки серебра

Чтобы узнать, как плавить серебро на уровне специалистов, нужно заранее ознакомиться со значениями необходимой для этого температуры. В этом может помочь следующая таблица:

Температура плавления серебра в градусах Цельсия, в зависимости от пробы

Проба серебра

Температура плавления, °С

750

770

800

770

875

770

916

889

925

889

962

889

Чистое серебро (999-й пробы) очень редко используется специалистами, из-за слишком мягкой текстуры

Подготовка к плавке серебра

Плавление серебра стоит начинать с подготовки плавильни. Для этого:

  • Вырежьте 4 прямоугольника из азбестового листа. Первый из них должен быть немного больше ложки. Второй – как раз точного ее размера. Третий – в 2 раза меньше второго. Четвертый – самый маленький.
  • Намочите листы водой. Влажную основу оставьте до полного размягчения. Самый меньший обязательно должен находиться на дне ложки. На него поместите кусок чуть больше по размеру – и так все, по возрастанию. Каждый слой стоит хорошо разровнять пальцами. Последний, и самый большой лист, будет оборачивать ложку со всех сторон, вместе с ручкой.

В итоге, у Вас должно получится что-то вроде небольшого тигля. Дополнительно можно также сделать жолоб для уже расплавленного металла

  • Оставьте плавильню подсыхать. Готовой она будет считаться, когда окончательно затвердеет.

Следующим подготовительным этапом того, как расплавить серебро является приготовление шихты. Желательно на ювелирных весах, Вам понадобится отмерить 20 грамм лома. После чего, применяя магнита, убрать лишние частицы железа либо стали.

Далее необходимо обработать плавильню флюсом. В этом деле, Вам пригодится бура. Подобный флюс эффективно очищает серебро от различных окислов и предотвращает попадание кислорода в состав расплава.

Плавка серебра: алгоритм процесса

Зная, какая существует удельная теплота плавления серебра и имея подготовленными все инструменты – можно приступать к непосредственному процессу плавки. Для этого:

1. Готовую и затвердевшую ложку установите горизонтально. Внутрь необходимо засыпать буру.

2. Включите муфельную плиту или зажгите горелку. Помните, что в них заранее должна быть отрегулирована температура плавления серебра нужной пробы.

Муфельная электропечь с камерой SNOL 3/1100 – идеальный вариант для плавки серебра в промышленных или домашних условиях

3. Загрузите ложку шихтой. Поместите внутрь 20 грамм подготовленного серебряного лома.

4. Прогрейте шихту. Делать это нужно до того момента как она покраснеет, оплавится и стечет на дно ложки.

5. Проверьте правильность расплавки. Если серебро блестит – оно готово, если же поверхность все еще мутная – стоит прогревать дольше.

Муфельная электропечь с камерой SNOL 7,2/1300 позволяет контролировать уровень расплавки даже не открывая дверцу

Обратите внимание, в случае использования горелки стоит очень внимательно следить за пламенем. Оно должно быть мягким и не допускать разлета флюса по сторонам. Если же Вы используете специальную печь для плавки алюминия, то тигель с шихтой нужно размещать в толстой трубе из глины-шамотки.

Теперь Вы знаете как расплавить серебро самостоятельно. Важно выбрать правильное оборудование. Чтобы купить муфельную печь для расплавки серебра в домашних условиях, обратитесь в компанию «Лабор». Мы поможем подобрать необходимую модель и предоставим выгодную цену на нее. Не откладывайте и свяжитесь с нами прямо сейчас!

Узнаем как расплавить золото в домашних условиях? Температура плавления золота

Среди всех благородных металлов золото считается одним из самых популярных. Благодаря таким уникальным характеристикам, как устойчивость к коррозии и отрицательному воздействию агрессивной среды, этот металл полюбился многим ювелирным мастерам. Ввиду того что золото относительно мягкое, со специальным оборудованием обработать его не составит особого труда. Часто новички задают вопрос, как расплавить золото в домашних условиях? Как утверждают специалисты, это под силу домашним умельцам. Чтобы сделать какое-либо украшение из этого благородного металла, не обязательно обращаться к специалисту. Информацию о том, как расплавить золото в домашних условиях и что для этого потребуется, вы найдете в данной статье.

Знакомство с металлом

Наверняка многие из покупателей задавались вопросом, почему золото стоит так дорого? Причиной тому привлекательный цвет, благодаря которому золотые изделия смотрятся очень эффектно.

Кроме того, данный материал обладает массой достоинств, делающих его востребованным в таких отраслях как ювелирное дело, медицина и промышленность. В природном виде золото может быть представлено крупинками или самородками. Поэтому перед отправкой в магазин или банк, золото обрабатывается. Преимущественно это заводская процедура. Однако, судя по многочисленным отзывам, она успешно реализуется и кустарным способом. О том, как расплавить золото в домашних условиях, читайте далее.

О добавках

С целью улучшить характеристики сплавов, в их состав добавляют различные примеси, которые еще называют лигатурой. Золото может комплектоваться серебром, медью, палладием или платиной, родием, никелем и хромом. Металл с серебром и медью после переплавки получится с красноватым оттенком. Если в золоте больше меди, то он будет полностью красным, а если серебра – желтым.

О температуре плавления золота в градусах

По словам специалистов, золото наивысшей пробы оплавится при температуре 1064 градуса. Это касается золота 999 пробы. Если будет применен другой терморежим, то это приведет к полному выгоранию драгметалла. Часто новичков интересует, можно ли расплавить золото на газовой плите? Ввиду того что температура, образующаяся в результате горения природного газа, зависит от расстояния до конфорки, специалисты советуют не рисковать.

Возле самой конфорки температура колеблется в пределах от 300 до 400 градусов. Достигнув своего пика, она составит 1500 градусов. Прежде чем приступить, следует знать точную температуру плавления золота в градусах. Драгметалл 375 пробы оплавится в режиме, не превышающем 770 градусов. 585-й пробы – при температуре 840 градусов. Считается самой востребованной у профессиональных ювелиров. Часто эта проба подделывается мошенниками. Как утверждают специалисты, золото 999 пробы кустарным способом расплавить нельзя. Достичь температуру в 1064 градуса можно только в заводских условиях. Некоторые домашние умельцы по незнанию допускают ошибку – используют в качестве средства для нагрева обычные сварочные аппараты. Однако этими приспособлениями можно плавить только сталь. Если же сварочный аппарат применить для золота, то драгоценный металл полностью испарится.

Что понадобится для работы?

Перед тем как расплавить золото в домашних условиях, нужно обзавестись следующим:

  • Тиглем. Если для чистого золота температура плавления составляет 1064 градуса, то для сплавов, содержащих медь, нагрев потребуется сильнее. Поэтому имеется потребность в такой емкости, которая смогла бы выдержать высокий температурный режим. Если обзавестись тиглем не удалось, то можно воспользоваться картофелиной. Достаточно в центре сырого корнеплода вырезать углубление для золота.
  • Щипцами. Предпочтение следует отдавать изделиям из термостойких материалов.
  • Флюсом, с помощью которого очищается золото. Представлен смесью, в составе которой есть бура и карбонат натрия. Как утверждают специалисты, для чистки одной унции благородного металла требуется как минимум две щепотки флюса. Также с этой задачей можно справиться, воспользовавшись гидрокарбонатом и пищевой содой.
  • Печью для плавки металла. Вниманию потребителей в специализированных магазинах представлены электрические печи для работы с драгметаллами. Судя по многочисленным отзывам, для этой цели домашние умельцы используют микроволновки. Однако, подойдет не каждая микроволновая печка. Обязательно, чтобы ее мощность была не ниже 1200 Вт, а магнетрон располагался в боковой или задней части. Как утверждают специалисты, в печке, в которой находилось расплавленное золото, в дальнейшем разогревать пищу не рекомендуется. Если микроволновка в доме одна, и мастер не готов ею пожертвовать, то можно порекомендовать ему приобрести бензиновую горелку.

Из чего сделать устройство для нагрева?

Если нет возможности достать профессиональное оборудование, расплавить золото можно при помощи бензиновой горелки. Прежде чем приступить к ее изготовлению, нужно обзавестись следующим:

  • Разбрызгивателем для аэрографа. Для этой цели вполне подойдет воздушный инжектор или садовое оборудование, которым распыляют химические вещества.
  • Банкой. Важно, чтобы она имела герметичную крышку.
  • Воздушным автомобильным насосом. Также подойдет машинный компрессор.
  • Шлангом.
  • Герметиком.

Как сделать горелку?

Изготавливается приспособление для плавки следующим образом:

  • Сначала банку нужно оборудовать двумя отверстиями, в которые будут вставляться шланги.
  • В первое отверстие следует вставить шланг, соединенный с насосом, а во второе – шланг разбрызгивателя.
  • Подсоединенные шланги тщательно герметизируют.

В конце работы следует проследить за тем, чтобы выход бензина вместе с воздухом осуществлялся через сопло инжектора. Пламя обязательно должно быть синего цвета. Судя по многочисленным отзывам, такое приспособление не хуже специальной печи для плавки металла.

С чего следует начать?

Ввиду того что лом из золота – это драгметалл, в котором свыше 20% занимают различные примеси, перед плавкой его следует рассортировать. Для этого специалисты советуют обратить внимание на его цвет. Кусочки с более красным оттенком содержат больше меди. Далее лом измельчается.

Процесс плавки

Когда золотой лом тщательно перебран и измельчен, можно начинать его плавить. Для этого в тигель засыпается флюс. Затем туда же следует поместить золото. Если кусочки имеют различные диаметры, то в тигель сначала кладут те, что покрупнее. Лом поменьше удобнее будет добавлять в ходе плавки. Затем включается печь с расположенным в ней тиглем. Следует дождаться, пока лом не расплавится полностью. Лишь после этого его можно разливать по формам. После того как драгоценный металл будет разлит, приступают к его закалке при помощи спирта или воды. Если процедура плавки производится не в специальной печи, а посредством самодельной горелки, то процесс выглядит иначе. Тигель также следует обработать флюсом. Оптимальным вариантом для этой цели станет бура. Далее внутрь кладут золотой лом. Туда же заливается спирт и поджигается. Следует дождаться, чтобы спирт выгорит полностью. Затем тигель ставится на кирпичи и разжигается бензиновая горелка. В центральной части пламя должно иметь синий цвет, а по краям – желтый. Приступают к плавлению драгоценного металла. По окончании процедуры расплавленный лом разливается в формы и закаляется.

В заключение

Тем, у кого возникли трудности с изготовлением тигля, опытные мастера рекомендуют обратить внимание на печки для барбекю или мангалы с толстым днищем. Эти изделия станут альтернативным вариантом тигля. Золотые поделки кустарного изготовления из-за попадания воздуха часто имеют пористую структуру и получаются очень хрупкими. Поэтому перед разливкой расплавленного золота по формам, его нужно взбалтывать.

Плавление металла - лучший способ - Литейный цех

Всем привет,

 

Хотелось бы услышать мнение о том чем лучше всего(соотношение цена качество) плавить бронзу и медь.

Ниже привожу подробную информацию по бронзе.

Температура литья бронзы - в диапазоне 1100-1300°С.

В первую очередь интересую газовые и бензо варианты.

Сомневаюсь что обычные пропан-бутан горелки могут без труда расплавить бронзу.

Кто работал или работает в этом направление, поделитесь пожалуйста.

 

 

 

 

В данной статье содержатся основные марки бронз используемых в промышленности

 

Бронзы являются медными сплавами с повышенной механической прочностью. Механические свойства бронзы одной марки отличаются и зависят от типа литья ( отливка в кокиль, в землю), термической обработки ( отоженная или кованная, неотоженная), механической обработки ( прессованная, катанная, пруток тянутый). Температура плавления бронз составляет 950-1100°С, температура литья бронз - в диапазоне 1100-1300°С. Бронзы, применяемые для изготовления контактов, пружин проводящих ток , электродов, зажимов - называются проводниковыми. По составу компонентов бронзы делят на оловянистую, бериллиевую, кадмиевую, фосфористую, алюминиевую, хромистую. Самая высокая твердость, упругость и устойчивость к коррозии у бериллиевой бронзы, она широко применяется в художественном литье, изготовлении сувениров, юбилейных значков и медалей. В соответствии с ГОСТ бронзы подразделяются на следующие группы:

- бронзы оловянные, обрабатываемые давлением ( ГОСТ 5017-74)

- бронзы оловянные литейные( ГОСТ 613-79 )

- бронзы безоловянные литейные ( ГОСТ 493-79 ).

 

 

 

Марка сплава Состав, % Tплавл°С Tлитья°С Назначение

Бронза ОФ6,5-0,15 Sn - 6-7, P - 0,1-0,25, остальное Cu 1050 1300-1350 Подшипники, пружины, полосы, прутки

Бронза ОФ4-0,25 Sn - 3,5-4 , P - 0,2-0,3, остальное Cu Трубки для манометрических пружин

Бронза ОЦС4-3 Zn - 3,5-4, Sn - 2,7--3,3, остальное Cu 1045 1150-1250 Проволока для пружин, ленты, полосы

Бронза ОЦС4-4-2,5 Zn - 3,5-5, Sn - 3-5, P - 1,5-3,5, ост. Cu Прокладки в подшипниках, проволока

Бронза ОЦ 4-4-17 Zn - 3,5-5, Sn - 2-6, P - 14-20, ост. Cu Антифрикционные детали и арматура

Бронза ОЦ 5-5-5 Zn - 4-6, Sn - 4-6, P - 4-6, ост. Cu Антифрикционные детали и арматура

Бронза ОЦС3-12-5 Sn - 2-3,5, Zn - 8-15, Pb - 3-6, ост. Cu Арматура в морской и пресной воде

Бронза ОЦСН3-7-5-1 Sn - 2,5-4, Zn - 6-9,5, Pb - 3-6, Ni - 0,5-2, ост. Cu Арматура в морской и пресной воде

Бронза А5 Al - 4-6, остальное Cu 1075 1150-1200 Пружины и пружинящие детали

Бронза А7 Al - 6-8, остальное Cu Пружины и пружинящие детали

Бронза АЖ9-4 Al - 8-10, Fe - 2-4, остальное Cu 1040 1150-1200 Шестерни, втулки, седла клапанов

Бронза АЖС7-1,5-1,5 Al - 6-8, Fe - 1-1,5, Pb - 1-1,5, ост. Cu Фасонное литье

Бронза АЖМц10-3-1,5 Al - 9-11, Fe - 2,4, Mn 1-2, ост. Cu 1045 1100-1150 Шестерни, втулки, подшипники

Бронза АЖН10-4-4 Al - 9,5-11, Fe - 3,5-5,5, Ni - 3,5-5,5, ост. Cu 1084 1150-1180 Шестерни, сёдла клапанов

Бронза АЖН11-6-6 Al - 10,5-11,5, Fe - 5-6,5, Ni - 5-6,5, ост. Cu Фасонное литье

Бронза АМц 9-2 Al - 8-10, Mn - 1,5-2,5, остальное Cu 1060 1100-1250 Детали морских судов, электрооборудования

Бронза АМц10-2 Al - 9-11, Mn - 1,5-2,5, остальное Cu Фасонное литье

Бронза КМц3-1 Mn - 1-1,5, Si - 2,75-3,5, остальное Cu 1060 1100-1150 Поковки

Бронза Мц5 Mn - 4,5-5,5, остальное Cu Поковки

Бронза Б2 Be - 1,9-2,2, Ni - 0,2-0,5, ост. Cu 955 1050-1100 Пружинящие детали в авиации и приборостроении

Бронза БНТ1,7 Be - 1,6-1,85, Ni - 0,2-0,4, Ti - 0,1-0,25, ост. Cu Пружины, проволока, ленты, полосы

Бронза КН1-3 Si - 0,6-1,1, Ni - 2,4-3,4, Mn - 0,1-0,4, ост. Cu Детали ответственного назначения

Бронза СН60-2,5 Pb - 57-63, Ni - 2,25-2,75, остальное Cu Фасонное литье

Бронза С30 Pb - 27-33, остальное Cu Сальники, литье в кокиль

 

 

Плавка бронзы.

Плавку необходимо производить под вытяжной вентиляцией, так как некоторые элементы из состава сплавов испаряются и вредны для здоровья. При плавке, желательно не перегревать сплав, так как некоторые компоненты сплава воспламеняются на воздухе ( например - цинк ). При плавке рекомендуется использовать флюсы, для понижения окисления сплава. Легкоплавкие компоненты добавлять в расплав осторожно.

Сварка латуни

Основную сложность при сварке деталей из латуни обуславливает разница в температурах плавления составных частей всех марок латуни - меди и цинка. Если у самой латуни температура плавления - 700 ºС, то у цинка - 420 ºС. То есть цинк уже при низких температурах начинает выгорать (это приводит к выделению в воздух вредных веществ) и течь, а материал в районе формирования шва кипит, что делает сам сварной шов неровным.
При сварке массивных латунных деталей необходим предварительный прогрев, а при сварке тонких листов (до 1,5 мм) производится предварительная отбортовка. Зазор между свариваемыми изделиями должен быть меньше 2х мм, а если щель 2 и более мм, то надо делать подкладки, например из проволоки или нарезанного листа.

Аргоновая сварка латуни

Для провидения сварочных работ вам понадобится латунная проволока Л63 на катушке, полуавтомат и баллон с газом, респиратор из-за образования окиси цинка. Также понабится специальные флюсы, но при сварке в аргоне можно обройтись без них.

Температурные режимы отжига для нагрева кромок перед сваркой – 700-800 ºС, в процессе отжига – 600-650 ºС. Скорость изменения температуры 100 ºС/час. Мощность горелки выбирается, как и для сварки стали – на 1 мм сплава 120 л/ч горючей смеси.

Сваривают латунь с максимальной скоростью, как можно скорее, так как при меньшей скорости резко вырастает возможность образования пор по шву, при однослойном шве скорость сварки должа быть от 15 до 25 см в минуту. Присадочную проволоку располагают под углом 20-30 градусов к кромкам свариваемых деталей, а горелка под углом близким к прямому. Ни проволока, ни электрод не должны оказаться в ванне с расплавом.
Так как сварка ведется вольфрамовым электродом (неплавящимся), то используется инвертор (TIG-аппарат). Проволока в ванночку вводится вручную, а роль сварочного флюса играет аргон с небольшой долей кислорода.

Сварка латуни полуавтоматом выполняется с применением присадочной проволоки и защитного газа. Заполнение стыка скошенных кромок (разделки) делают с перехлестом, а впадины, образующиеся на стыке, устраняются отведением электрода от рабочей зоны и снижением силы тока. Длина дуги увеличивается, и в какой-то момент она разрывается.
Вставив проволоку в горелку, включайте полуавтомат. Установите на полуавтомате прямую полярность, постоянный ток. Латунная сварочная проволока подается в автоматическом режиме, но можно делать это и самостоятельно, что, при в некоторых случаях бывает необходимо. Во время сварки следите за тем, чтобы проволока плавилась равномерно и полностью заполняла стык, а подложка, если она есть не сместилась или вообще не отвалилась. Дуга должна быть длинной, чтобы не допустить образования прожогов на поверхности металла и чтоб меньше пузырилось.

Отжиг сварных соединений

Для улучшения прочности сварных соединений по возможности следует провести дополнительный отжиг соединенных элементов при температуре порядка 550 градусов, что существенно улучшает структуру металла, обеспечивая максимально возможную прочность сварочных швов. Это относится к работам по сварке латуни любым способом.

Пайка латуни в домашних условиях

В принципе латунные изделия можно паять паяльной лампой обычным оловянным припоем используя буру как флюс. Однако качество и прочность соединения не будут высокими.

Теплота, удельная температура плавления меди

Медь является первым металлом в истории человечества, с которым познакомились люди. Знакомство с медью значительно увеличило продуктивность орудий труда, упростив, в какой-то степени, труд. Хоть она является и мягким металлов, все таки, медные орудия труда, в отличие от каменных, давали существенный выигрыш в скорости рубки, строгании, сверлении, распилки древесины и т.д. Медь в природе встречается в самородном виде значительно чаще в отличие от золота, серебра и железа, что и является основной причиной того, что данный металл был освоен первым. Кроме чистой меди, древние люди также использовали сплавы меди и олова – бронзу, которая отличалась высокой прочностью и отлично поддавалась механической обработке (ковке). Таким образом, подтверждением того, что люди использовали медь и бронзу, являются многочисленные предметы, найденные в ходе археологических раскопок. Среди предметов присутствуют орудия труда (топоры, шила, иглы, гарпуны), оружие (мечи и топоры) и защитное снаряжение, украшения (бусы, серьги, браслеты), посуда и предметы повседневного обихода (сковороды и первые зеркала), а также культовые предметы, использовавшиеся в различных ритуалах, и обереги. Изначально для добычи меди использовали малахитовую руду, а не сульфидную. Это связано с тем, что малахитовая руда не требует предварительного обжига. Для добычи меди таким образом руду и уголь помещали в глиняную посуду и отправляли в так называемую печь (яму, в которой поджигали смесь). Угарный газ, который выделялся в результате горения, восстанавливал малахит до свободной меди:

2СО + (CuOH)2CO3 = 2Cu + 3 CO2 + H2O

На Кипре, откуда и происходит латинское название меди, еще в III тыс. до н.э. существовали медные рудники и осуществлялось плавление меди.

температура плавления меди, ранее не было известно точно. Поэтому, чтобы получить точные расчеты, применяли график плавления меди: рассчитывалось время, на протяжении которого происходила выплавка меди, и примерная температура. Промышленная выплавка меди была начата в ХІІІ – ХІV вв. А с появлением электричества в XVIII – XIX вв. медь в большом количестве использовалась для изготовления проводов и других деталей, связанных с электричеством.

В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева медь обозначается Cu, т.е. Cuprum. Название происходит от острова Кипре, на котором было найдено очень богатое медное месторождение. Медь имеет атомный номер 29 и является элементом одиннадцатой группы четвертого периода (побочной первой группы) в системе. Простое вещество медь представляет собой переходный металл с характерным золотисто-розоватым цветом и хорошей пластичностью. На открытом воздухе на поверхности металла появляется оксидная пленка, благодаря которой медь имеет характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Данный металл является одним из четырех металлов, который обладает явной цветовой окраской, отличающейся от серой или серебристой. Для меди характерны высокая теплопроводность и электропроводность. По последней характеристике медь расположилась на втором месте, пропустив перед собой серебро. Ее удельная теплопроводность при температуре 200С составляет 55,5 – 58 МСм/м. Также для меди характерный относительной большой температурный коэффициент сопротивления 0,4%/0С. Атомная плотность меди составляет (N0) = 8,52 * 1028 (атом/м3). Удельная теплота плавления меди составляет 213 кДж/кг.

В настоящее время основными способами получения меди являются: пирометаллургический, гидрометаллургический и электролиз. Для получения меди используются медные руды и минералы.

Плавление меди

Медь имеет относительно низкую температуру плавления, что и позволяло в древние времена подвергать ее различной обработке, в том числе и плавлению. Ее можно было расплавить просто на костре или в примитивных печах, что, собственно, и делали наши предки. Температура плавления меди составляет 10830С, а для медных сплавов, в зависимости от состава, - от 9300С до 11400С. Если градус плавления меди повысить до 25600С, то метал начинает закипать.

Плавление меди в домашних условиях

Процесс плавления меди в домашних условиях ничем не отличается от производственного. Кроме того, существует несколько способов, которые позволяют расплавить дома данный металл. Для этого понадобится приобрести некоторое оборудование. Сложность процесса напрямую зависит от того, какое оборудование будет применяться.

Плавление меди с помощью муфельной печи

Данный метод является наиболее простым для домашнего использования. Данное приспособление можно попробовать найти среди мастеров по металлу. Перед тем, как металл поместить в печь, его измельчают. Это делается для ускорения процесса, ведь чем меньше будут частички металла, тем быстрее они расплавятся. Далее металл помещаются в графитовый тигель и отправляют в печь, предварительно разогретую до нужной температуры. Сама форма должна быть разогрета до температуры, превышающей температуру плавления меди. Печь имеет специальное окно, позволяющее следить за протеканием процесса. Когда медь станет жидкой, тигель с расплавленным металлом достают из печи. Для этого используют железные щипцы. С поверхности металла убирается оксидная пленка и уже готовый жидкий металл переливают в приготовленную заранее емкость.

Плавление меди с помощью газовой горелки

Если тигельную печь найти нет возможности, то медь вполне можно расплавить ручной портативной газовой горелкой, которая размещается снизу дна емкости с металлом. В процессе необходимо следить, чтобы днище было полностью охвачено пламенем. Благодаря данному методу происходит быстрое окисление металла. Это случается по причине тесного контакта металла и воздуха. Чтобы избежать образования толстой оксидной пленки на поверхности меди, сверху на расплавленную массу насыпают мелко измельченный древесный уголь.

Альтернатива газовой горелки – паяльная лампа. Процесс плавки металла с ее помощью такой же, как и при применении газовой горелки.

Плавление меди с помощью горна

Для этого понадобится тигель, в который кладут измельченный металл и вместе с раскаленным древесным углем помещают в горн. Чтобы ускорить процесс можно использовать обычный домашний пылесос, который включенный на режиме выдувания (как при побелке стен и потолков в домах в прошлом веке). Данный метод подойдет людям, регулярно занимающимся литьем металла дома в небольших количествах. Следует отметить, что пылесос должен иметь трубу малого диаметра и железный наконечник.

Плавление меди при помощи обычной микроволновки

Однако, простая микроволновка, которую мы используем каждый день для разогрева пищи, не совсем подойдет. Необходима микроволновка высокой мощности с измененной конструкцией. Тарелка-поддон убирается совсем. Из огнеупорного кирпича сооружается муфельная печь, в которую и помещается исходный материал. Чистая медь плохо поддается плавлению, так как в жидком виде ей присуща плохая текучесть. В связи с этим специалисты считают, что чистая медь не подходит для изготовления мелких и сложных деталей. Для производства таких деталей используют многокомпонентные соединения, в основе которых находится латунь, олово, а также цинк.

Таким образом, как видно, в домашних условиях возможно проводить плавку меди. Для этого процесса понадобятся некоторые инструменты:

  • муфельная печь;
  • чистое сырье;
  • жаропрочный тигель;
  • огнеупорная подставка;
  • крюк из стальной проволоки;
  • щипцы для извлечения тигля из печи;
  • средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, одежда).

Алгоритм действий при выплавке меди:

  • надевание защитного костюма;
  • измельчение сырья и помещение его в тигель;
  •  помещение в печь и установка необходимого температурного режима. Металл нельзя доводить до кипения;
  • извлечение тигля щипцами из печи после достижения заданной температуры и помещение его на огнеупорную подставку;
  • снятие окисной пленки с поверхности металла;
  • заливание медной жидкой массы в специально подготовленную заранее формочку;
  • охлаждение.

Применение меди

Из меди получаются очень красивые, изящные украшения. Однако, зачастую для украшений используют сплавы. Например, медь часто добавляют к золоту для увеличения прочности изделий, поскольку золото в чистом виде является достаточно мягким металлом и очень подвержено механическому воздействию (деформации, истиранию и другим повреждениям). Кроме этого, в настоящее время медь применяется во многих сферах человеческой деятельности. Это связано с тем, что она имеет свои уникальные физические и химические свойства. Так, в связи с низким удельным сопротивлением, медь используется в электротехнике для производства силовых и других кабелей, проводов или иных различных проводников (например, при печатном монтаже). Медные провода используются в обмотках электроприводов и силовых трансформаторов. Однако, стоит отметить, что медь должна быть достаточно чистой для данных целей, поскольку присутствие примесей снижает электропроводимость. Так, всего 0,2% алюминия в меди снижает ее электропроводимость практически на 10%.

В связи с таким свойством, как высокая теплопроводность, медь используют для разнообразных теплоотводных устройств, в теплообменниках. Среди таковых можно назвать радиаторы охлаждения, кондиционирования, отопления, тепловые трубки и компьютерные кулеры.

Высокая механическая прочность и устойчивость к различного рода повреждениям позволяет использовать медь в производстве бесшовных труб круглого сечения, применяемых для транспортировки жидкостей и газов (внутренние системы водоснабжения, отопления, газоснабжения, системы кондиционирования и холодильные агрегаты). В некоторых странах медные трубы выступают главным материалом, используемым для вышеперечисленных целей.

В некоторых сплавах медь является достаточно значимым элементом. К таким сплавам относится дюраль, в которой медь содержится в количестве 4,4%.

Кроме этого, медь является наиболее часто употребляемым катализатором полимеризации ацетилена. В связи с этим медные трубопроводы для транспортировки ацетилена применяются только в том случае, если максимальное содержание меди в сплаве составляет 64%, не более.

Также медь применяется в архитектуре – кровли и фасады могут выполнены из тонкой листовой меди. Срок их службы составляет около 100-150 лет.

 

Температура плавления меди и ее сплавов, график, характеристики

Медные изделия отличаются хорошей прочностью, пластичностью, высокой электропроводностью, устойчивостью к коррозии и химически активным веществам. Для изготовления объектов используется медная руда, которая на заводах обогащается и переплавляется в однородные бруски, прутья или слитки. Чтобы изготовить какое-либо медное изделие, материал помещают в термостойкую форму, доводят до температуры плавления, а потом прекращают нагрев, что приводит к застыванию вещества. Но какая температура плавления меди? Можно ли расплавить медные заготовки в домашних условиях — или для этого требуются специальные печи? О каких правилах техники безопасности нужно знать?

Общие сведения

Температурой плавления называют температуру, при которой твердое вещество переходит в жидкость. Медь расплавляется при температуре 1083 градусов, поэтому этот металл относят к категории тугоплавких. При снижении этой температуры металл может вновь принять твердую форму. Плавят медь на заводах, хотя эту процедуру можно провести в домашних условиях. На химическом уровне расплавление возникает за счет деструкции кристаллической решетки, которая формирует твердую структуру вещества. Атомы меди в кристаллической решетке всегда находятся в непрерывном движении.

Однако их взаимное притяжение и отталкивание происходит сбалансировано, поэтому атомы сохраняют исходное положение в течение длительного времени. В случае повышения температуры атомы меди получают дополнительную энергию, что заставляет двигаться их более интенсивно. При небольшом повышении дополнительная энергия «гасится» за счет сбалансированного движения атомов в решетке. Однако при достижении определенной температуры нагрева количество энергии становится избыточным, а кристаллическая решетка начинает разрушаться.

В этот момент и происходит расплавление вещества. Взаимное притяжение атомов частично сохраняется, поэтому вещество принимает жидкую форму. Однако в случае дальнейшего нагрева энергия атомов усиливается еще сильнее, что может привести к окончательному разрыву связи атомов друг с другом. Эту точку перехода называют испарением (жидкость трансформируется в пар). В случае снижения температуры медного пара может переходить обратно в жидкость, а потом — в твердое состояние.

Температура плавления меди

При нормальных условиях температура плавления меди составляет 1083 градусов по шкале Цельсия. А во время нагрева происходит ряд превращений на молекулярном уровне, что приводит к изменению свойств вещества. Чтобы разобраться во всех этих изменениях, нужно рассмотреть основные этапы нагрева и расплавления медного слитка. Примерный график плавления меди выглядит так:

  1. В нормальном состоянии при температуре от 0 до 100 градусов внутри меди образуется прочная кристаллическая решетка, которая обеспечивает материалу большую устойчивость, упругость, химическую инертность. Решетка является достаточно прочной, однако в случае сильной деформации может происходить пространственное изменение положения атомов в решетке. Этим объясняется ковкость и пластичность медных изделий, которые могут сгибаться и деформироваться (скажем, при кузнечной обработке или в случае пресса).
  2. В нормальном состоянии при температуре от 0 до 100 градусов на поверхности медного изделия также образуется тонкая оксидная пленка. Наличие такой пленки является большим плюсом для изделия, поскольку она выполняет множество важных функций — минимизирует контакт с внешними веществами, защищает материал от коррозии, немного увеличивает прочность. В случае охлаждения материала ниже температуры 0 градусов сама медь сохраняет все свои физические свойства. Однако оксидная пленка при охлаждении становится менее упругой и плотной, изделие становится менее твердым (хотя с практической точки зрения это снижение прочности практически незаметно).
  3. При нагреве материала выше температуры 100 градусов происходит постепенная деструкция оксидной пленки на поверхности металла. Это повышает химическую активность материала, что делает его восприимчивым к воздействию веществ во внешней среде. Одновременно с этим при нагреве происходит насыщение энергией атомов меди, что делает материал более пластичным. По этой причине ковку медных изделий выполняют именно после нагрева, поскольку без нагрева для изменения формы изделия понадобится большое количество физических усилий (это может быть мускульная сила кузнеца, расходы электроэнергии для запуска электрического пресса и так далее).
  4. При достижении температуры 1083 градусов кристаллическая медная решетка начинается постепенно разрушаться, что превращает твердую медь в жидкую. На физическом уровне происходит следующее — из-за избытка энергии атомы начинают двигаться в кристаллической решетке более интенсивно и хаотично, что приводит к частому столкновению атомов между собой. В конечном счете это разрушает решетку, хотя за счет взаимного столкновения и притяжения атомы не разлетаются в разные стороны. На физическом уровне такая структура материала соответствует жидкости (то есть такому состоянию вещества, при котором атомы находятся в относительно свободном движении, но не разлетаются в разные стороны подобно газу).
  5. При остывании медной жидкости ниже температуры 1083 градусов происходит постепенная кристаллизация вещества. Медь вновь обретает твердую форму (чем ниже температура, тем интенсивней происходит затвердение вещества). Однако при необходимости жидкую медь можно и дальше нагревать (на химическом уровне будет происходить дальнейшее насыщение атомов энергией). При достижении температуры 2595 градусов по Цельсию жидкость начнет закипать, а медь начнет принимать газообразную форму. На практике длительное удержание вещества в газообразной форме проблематично — при контакте с атмосферным воздухом вещество будет быстро остывать, обратно превращаясь в жидкость. Чтобы обойти это ограничение, используются разные технологии. Оптимальная — нагрев вещества в тугоплавкой камере с поддержанием стабильной температуры выше критической точки (то есть выше температуры 2595 градусов). В таком случае температура среды будет высокой, а остывание вещества происходить не будет.

Чтобы расплавить/испарить медное изделие с помощью высокоточного нагревательного прибора, нагревать рекомендуется до чуть более высокой температуры. Скажем, в случае расплавления нагревать изделие следует до температуры 1100-1200 градусов (а не 1083 градусов). С практической точки зрения объясняется это просто — нагрев вещества происходит неравномерно, поэтому некоторые фрагменты медного изделия будут долго держать свою форму, тогда как другие — быстро расплавятся. К тому же вещество будет постоянно остывать, что может привести к кристаллизации отдельных фрагментов расплава.

Плавление сплавов на основе меди

На практике медь используют не только в качестве чистого вещества, но и в виде различных сплавов. Примеры таких сплавов — бронза, латунь, мельхиор и другие. Так как сплавы являются многокомпонентными веществами, то их плавление происходит по другому принципу. Рассмотрим примерный алгоритм плавления медных сплавов на примере латуни:

  1. При температуре до 100 градусов Цельсия кристаллическая решетка является устойчивой и однородной. В случае удара происходит деформация материала. На поверхности материала имеется тонкая оксидная пленка, которая защищает изделие от воздействия воды, атмосферного воздуха, химически активных веществ.
  2. При нагреве латуни до 100 градусов внешняя пленка постепенно плавится, что делает вещество менее прочным. Также из-за повреждения защитной пленки увеличивается химическая активность материала (то есть он начинает более активно вступать в реакцию с водой, воздухом, химическими веществами). Кристаллическая решетка устойчива к небольшому нагреву, поэтому материал сохраняет свою форму.
  3. Температура 880 градусов — это точка солидуса. При достижении этой температуры начинается расплавление самых легкоплавких элементов, входящих в состав сплава. Это приводит к частичному переходу твердого вещества в жидкость. На химическом уровне при достижении точки солидуса происходит частичное разрушение кристаллической решетки вещества, однако у более тугоплавких фракций решетка сохраняется.
  4. Температура 950 градусов — это точка ликвидуса. При достижении этой отметки плавятся самые тугоплавкие фракции, которые сохраняют свою твердость при более низких температурах. В результате на химическом уровне материал полностью становится жидким, поскольку полностью разрушается кристаллическая решетка у всех компонентов, входящих в состав латуни.

Как расплавить медь в домашних условиях?

Обычно медь и сплавы на ее основе плавят в специальных печах, где происходит не только расплавление материала, но и формовка новых деталей. Однако при желании медные изделия можно расплавить и в домашних условиях. Температура плавления меди в домашних условиях будет стандартной — 1083 градусов. Опытные металлурги рекомендуют нагревать вещество с небольшим запасом, чтобы минимизировать теплопотери и не допустить повторной кристаллизации вещества при его охлаждении. Во время домашнего расплавления необходимо соблюдать правила техники безопасности. Ниже мы рассмотрим эти правила, а потом узнаем, как именно нужно проводить домашнюю расплавку медных изделий.

Оборудование и правила техники безопасности

Для расплавления Вам понадобится купить или собрать специальное оборудование. В качестве исходного вещества подойдет чистая медь в слитках или брусках. Также для переплавки можно использовать различные детали и домашнюю утварь, содержащие большое количество меди. Это могут быть декоративные изделия, запчасти авто, очищенные провода и другие. Перед переплавкой проверьте удельное содержание меди (обычно ставится штамп с нужной информацией). Для нагрева объектов понадобится муфельная печь с регулятором температуры.

Для расплавления слитков или изделий понадобится не только печь, но и посуда-тигель, в которую будет помещаться медь. При выборе тигля отдайте свое предпочтение посуде, выполненной из тугоплавкой керамики или огнеупорной глины. Эти материалы не трескаются и не деформируются при большой нагреве. Из керамики или огнеупорной глины Вам также нужно выполнить форму, в которую будет заливаться расплавленная медь. Помимо этого Вам понадобится и ряд вспомогательных элементов — металлургические щипцы и крюк для работы с тиглем, древесный уголь (если Вы используете обычную печь), бытовой пылесос для удаления мусора с металлургической площадки и так далее.

Также стоит не забывать о правилах техники безопасности:

  • Все работы рекомендуется проводить на улице либо в хорошо проветриваемом большом помещении с нормальным уровнем влажности воздуха. Это может быть гараж, пристройка к дому, мастерские.
  • Для металлургических работ человеку понадобится купить защитную одежду, которая будет защищать его тело от маленьких капель расплавленной меди и термического воздействия высоких температур. Защитная одежда должна покрывать не только туловище, но и руки, голову и ноги.
  • В случае утечки металла из активной зоны нужно выключить печь, чтобы остановить процедуру переплавки. «Сбежавший» металл необходимо потушить, однако учтите — вода для этих целей не подходит. В случае тушения раскаленного металла водой жидкость может начать распадаться на молекулы кислорода и водорода, что может спровоцировать взрыв (молекулярный водород чрезвычайно взрывоопасен). Для тушения расплавленного металла следует использовать асбестовое одеяло либо сухую кальцинированную соду или хлорид натрия.

Алгоритм расплавления медных изделий

Переплавку медных изделий следует делать так:

  1. Возьмите медные изделия или слитки и поместите в тигель. Тигель с расходными материалами поместите в печь. Начните постепенно нагревать материал: сперва выставите температуру 100 градусов, потом — 200 и так далее. Доведите температуру до 1090-1150 градусов (медь плавится при температуре 1083 градусов, однако нужно брать температуру с небольшим запасом).
  2. Когда материал расплавится, достаньте его из печи с помощью металлургических щипцов. На поверхности смеси вы увидите остатки оксидной пленки. С помощью крюка ее нужно сдвинуть к одной из стенок тигля, чтобы она не попала в форму. После удаления пленки аккуратно перелейте расплавленную медь в форму (переливать жидкость нужно тонкой струей, чтобы не допустить утечку или распрыскивания металла).
  3. Выключите муфельную печь, накройте форму огнеупорной крышкой и дождитесь полного остывания формы вместе с расплавленным металлом. При желании Вы можете поставить форму обратно в печь, чтобы минимизировать контакт металла с атмосферным воздухом (однако перед помещением формы убедитесь, что печь выключена). После полного остывания и затвердения металла достаньте переплавленную запчасть из формы.При необходимости выполните финальную полировку или шлифовку.

Заключение

Твердая медь переходит в жидкое состояние при температуре 1083 градуса по Цельсию. Расплавление представляет собой сложный химический процесс, при котором разрушается твердая кристаллическая решетка вещества, что приводит к изменению его формы. Для повышения температуры меди нужно выполнить ее нагрев. На заводах и фабриках для этого используют специальные камеры и печи. Выполнить нагрев вещества можно в домашних условиях — для этого нужно собрать или приобрести мощную печь, которая может нагревать вещества до температуры выше 1100 градусов. Нагревать медь нужно с запасом, что связано с теплопотерями и особенностями процедуры нагрева.

Для переплавки меди в домашних условиях помимо печи нужно подготовить дополнительное оборудование — тигель, металлургические щипцы, крюк, керамическую форму и так далее. Переплавка выполняется просто — с помощью печи медь нагревается до 1083 градусов, а потом она переливается в форму для застывания. Расплавление медных сплавов отличается от расплавления чистой меди. Сплавы характеризуются «плавающей» температурой плавления. Например, латунь плавится при температуре от 880 до 950 градусов в зависимости от концентрации легирующих элементов. Металлурги рекомендуют плавить латуниевый сплав при температуре 950 градусов (точка ликвидуса).

Используемая литература и источники:

  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ. — «Химия», 2000.
  • Максимов М. М., Горнунг М. Б. Очерк о первой меди. — М.: Недра, 1976.
  • Электротехнический справочник. Т. 1. / Составитель И. И. Алиев. — М. : ИП РадиоСофт, 2006.
  • Статья на Википедии

Поделиться в социальных сетях

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

Проектно-конструкторские работы. Свариваемость меди и ее сплавов; часть 1

Страница 1 из 3


Медь и ее сплавы характеризуются очень хорошей тепло- и электропроводностью и поэтому являются очень важным материалом для производства электрических устройств. Благодаря высокой теплопроводности и стойкости к тепловому удару медь обычно используется в газовых обогревателях. Медь и ее сплавы обладают хорошей стойкостью к коррозионному воздействию морской воды и химикатов и поэтому также используются в таких продуктах, как резервуары для химикатов, компоненты кораблей и оборудование для пищевой промышленности.В два раза более высокая, чем у алюминия, теплопроводность меди и высокая температура плавления (по сравнению с алюминием) означают, что для эффективного плавления меди электрической дугой необходимо сильно нагревать толстые свариваемые элементы. С бронзами с гораздо меньшей теплопроводностью таких проблем нет.

Рышард Ястшембский, Кшиштоф Тшесневский, Павел Щепанский, Збигнев Барткевич, Веслав Каландык, Войцех Будек

Поскольку теплопроводность бронз почти того же порядка, что и у сталей, обычных аппаратов импульсной сварки TIG или MIG достаточно для их сварки без нагрева.Поскольку теплопроводность меди в два раза больше, чем у алюминия, и в семь раз больше, чем у стали, для сварки меди без нагрева лучше всего подходят методы глубокого проплавления: электроды с покрытием для глубокого проплавления, метод A-TIG, функция forceArc, MIG SpeedPulse и гибридные методы: сварка плазменная + MIG, лазерная + TIG сварка [11], [10].

Свариваемость меди
Теплопроводность меди (370-400Вт/м/К) в два раза выше, чем у алюминия (200 Вт/м/К), теплопроводность латуни (110 Вт/м/К) в два раза ниже что теплопроводности алюминия и в два раза превышает теплопроводность стали (58 Вт/м/К), а теплопроводность никелевых бронз ненамного выше теплопроводности стали.Чистую медь можно разделить на электролитическую металлургическую медь (ЭПК) и бескислородную медь - раскисленную и бескислородную медь (ББК). В электролитической меди под действием О2 вредные примеси превращаются в оксиды, поэтому ее электропроводность очень хорошая, но тогда возникает риск снижения коррозионной стойкости и водородного охрупчивания.
В таблице 1 показаны типичные типы меди и медных сплавов. Чистая медь имеет в семь раз большую теплопроводность, чем сталь, и поэтому теплота сварки распространяется по основному материалу очень быстро, металл сварного шва трудно расплавить и возникают дефекты сварки, такие как прилипание /5/.


а)


б)

Рис. 1 Фазовые диаграммы медь-кислород а) и медь-водород б)

Температура плавления меди и медных сплавов составляет примерно 900-1100°С, а диапазон температур от твердого раствора до жидкости очень широк, что приводит к легкому образованию кристаллизационных трещин. Коэффициент линейного расширения также высок, поэтому легко возникают сварочные деформации.

Как показано на рисунке 1, диаграмма фазовых переходов медь-кислород показывает, что растворимость кислорода резко уменьшается с понижением температуры в меди и при 400°С достигает значения, близкого к нулю.Кислород с медью образует очень бедные твердые растворы и эвтектику с содержанием кислорода 0,39 % (3,5 % красного Cu2O) при температуре 1066 °С. Эвтектика создает сетку по границам зерен сварного шва /10/.
Поскольку чистая медь не имеет диапазона сосуществования жидкости и твердого тела, считается, что вам не следует беспокоиться о высокотемпературных трещинах. Однако в действительности, если жесткость большая, или если свариваются толстые пластины, то возникают трещины напряжения /6/.


Рис.2 Типовые сварные соединения медных листов (фото: Силезский политехнический университет)

Причиной их образования является низкая погонная энергия и отсутствие нагрева материала при сварке. Это приводит к отсутствию перемешивания между металлом шва и металлом шва в ЗТВ. Это вызывает образование и рост толстых столбчатых кристаллов, а примеси легко выделяются на границах зерен. Особенно опасно наличие на границах зерен растворов висмута и свинца, не образующих с медью твердых растворов /10/.Большая часть оксидов CuO (черных) получается при предварительном нагреве /10/.


Таблица 1 Типы меди и типичные медные сплавы

Диаграмма Cu-H показывает, что в твердом растворе меди с водородом существует большой интервал температур между жидкой и твердой фазами, поэтому при сварке водород из твердого раствора при слишком быстрой кристаллизации дает свободный водород, что вызывает волдыри.
Причиной образования пузырей в свариваемых медных сплавах, помимо того, что при затвердевании снижается растворимость таких газов, как водород, является также реакция между оксидами меди и водородом.При понижении температуры уменьшается:
Cu2O + h3 → Cu + h3O
и именно полученный водяной пар вызывает образование пузырей.


Рис. 3 Образец газовой сварки толстостенных медных труб (фото HPR S.A. Kraków)

В шве ЭПК вязкой меди, содержащей кислород, образуется много пузырей, а при сварке бескислородной меди или с применением дополнительных материалов, содержащих раскислители, например Ti или Si, пузырей практически не образуется, т.к. Фактором их образования в меди считается реакция О2 и Н3.Кроме того, при дуговой сварке в бескислородной медной защите из инертных газов возможно образование пузырей в шве из-за азота, содержащегося в защитных газах [6].

Свариваемость медных сплавов
В случае газовой сварки латуни цинк окисляется и вызывает вздутие. В представленных меднофазных системах обнаружены различные химические составы твердых растворов. Эти растворы обладают достаточно хорошими прочностными и пластическими свойствами, поэтому их используют в качестве промышленных сплавов.Медные сплавы, в которые добавлены Al, Si, Sn, Mn, Si, называются алюминиевой бронзой, кремниевой бронзой и т. д., а сплавы меди и цинка — латунью.
Двойные сплавы меди с Ni, Mn дают сплошные твердые растворы, в качестве других добавок используют, например: Zn, Sn, Al, Si. Двойные медные сплавы имеют достаточно сложные взаимоотношения из-за наличия в них неоднородных интерметаллидных фаз. Многофазные сплавы
используются реже, имеют другие растворы, сформированные на подложке из интерметаллических фаз, что делает их менее пластичными.
Типы, свойства и области применения наиболее важных медных сплавов приведены в таблице 2.
Теплопроводность медных сплавов ниже, чем у чистой меди, а теплопроводность никелевых (мельхиоровых и куниферовых) и фосфористых бронз сравнима к черной стали.

.

Температура плавления некоторых металлов, их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

Температура плавления некоторых металлов и их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

90 015-38.86
Металл Температура плавления
Латунь (Cu-69%, Zn 30%, Sn-1%) 900 - 940
Алюминий 660
Алюминиевые сплавы 463 - 671
Алюминиевая бронза 600 - 655
Сурьма 630
Берилл 1285
Медный берилл 865 - 955
Висмут 271.4
Латунь 1000 - 930
Кадмий 321
Серый чугун 1175 - 1290
Хром 1860
Кобальт 1495
Медь 1084
Мельхиор 1170 - 1240
Золото, 24К 1063
Хастеллой С 1320 - 1350
Инконель 1390 - 1425
Инколой 1390 - 1425
Иридий - Иридий 2450
Кованое железо 1482 - 1593
Чугун, серый чугун 1127 - 1204
Ковкий чугун 1149
Свинец 327,5
Магний 650
Магниевые сплавы 349 - 649
Марганец 1244
Марганцево-коричневый 865 - 890
Меркурий
Молибден 2620
Монель 1300 - 1350
Никель 1453
Ниобий (колумбий) 2470
Осм 3025
Палладий 1555
Люминофор 44
Платина 1770
Плутон 640
Калий 63.3
Красная латунь 990 - 1025
Рен 3186
Стержень 1965
Рутений 2482
Селен 217
Кремний 1411
Серебро, Монета 879
Чистое серебро 961
Серебро 92,5% + надбавка 893
Натрий 97.83
Углеродистая сталь 1425 - 1540
Нержавеющая сталь 1510
Тантал 2980
Трек 1750
Олово 232
Титан 1670
Вольфрам 3400
Уран 1132
Ванадий 1900
Желтая латунь 905 - 932
Цинк 419.5
Циркон 1854


.90 000 медных вопросов и ответов

Много говорят о меди. Что он прочен, негорюч и прост в обработке, является очень хорошим проводником тепла. Проверьте, что вы о ней знаете.

Что это? Медь — химический элемент,
из группы драгоценных металлов красновато-золотого цвета.

Как его получить? Получается из руд, доступных во многих местах по всему миру.
К странам с самыми высокими оценками ресурсов меди относятся Чили (150 млн тонн), Перу (90 млн тонн), Австралия (80 млн тонн), Мексика (38 млн тонн), США (35 млн тонн), Китай, Индонезия. и Россия (30 млн тонн). Медные руды также находятся на юге Польши.

Откуда он получил свое название? Его название происходит от латинского слова «cuprum», означающего Кипр. Он обязан этим римлянам. Они назвали его в "aes cyprium" - руда с острова Кипр или металл Кипра, потому что
в древности большая часть меди поступала оттуда.Позже этот термин превратился в латинское «купрум» и английское «медь».

Где используется? Медь в основном используется в производстве электрических кабелей (60%), кровли и водопровода (20%) и промышленного оборудования (15%). Чтобы сделать медь более твердой, ее смешивают с другими металлами, образуя сплавы, такие как бронза и латунь. Он используется в производстве пищевых добавок и используется в сельском хозяйстве. Его также можно использовать в качестве красителя для стекла.

В каких установках используется? Медные трубы используются практически во всех установках: водопровод, отопление, газ, медицинские газы, охлаждение и кондиционирование воздуха, сжатый воздух, масло, солнечная и даже противопожарная защита.

Какого он цвета? Чистая медь оранжево-красного цвета. В сочетании с влажным воздухом в результате коррозии покрывается патиной и становится зеленоватой (от светло-зеленой до серой). Это цвет Статуи Свободы.Патина, или медянка, может появиться через несколько месяцев, хотя весь процесс обычно занимает годы. Это прочное и натуральное покрытие, которое особенно ценится архитекторами.

Медь в цифрах:

  • атомный номер: 29;
  • т.пл.: 1063,45°С;
  • Температура кипения: 2567°С;
  • плотность: 8,96 г/см³.

Можно ли есть медь? Да, тем более, что это микроэлемент, необходимый в ежедневном рационе (мы должны съедать ок.3 мг меди). Больше всего его в морепродуктах, печени, цельнозерновых продуктах, орехах, изюме, бобовых и шоколаде.

Можно ли обрабатывать медь? Это один из немногих материалов, который можно многократно обрабатывать, и он в любом случае не потеряет своих свойств. В 2008 г. переработанная медь составляла почти половину этого сырья.

Что такое медные сплавы? Сплав образуется, когда металл соединяет одну или несколько частей. Это позволяет составляющим элементам приобретать свойства, которых они не имеют в чистом состоянии.Процентное содержание меди и других компонентов будет варьироваться в зависимости от желаемых свойств сплава. Металл добавляют во многие сплавы, такие как сталь и алюминий. Он также добавляется к золоту и серебру и таким образом улучшает их механические свойства. Бронза – это не что иное, как медь
с оловом, с добавлением цинка, молибдена и других переходных металлов. Самые известные из них — томпак (очень похож на золото) и латунь (обладает очень хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью). Медные сплавы используются в производстве дорогостоящей фурнитуры, прецизионных деталей и механических устройств.Они также используются в ювелирных изделиях.

Какие медные сплавы самые популярные? Латунь и бронза являются наиболее популярными медными сплавами. Латунь изготовлена ​​из чистой меди и цинка. Он прочен, устойчив к коррозии и пластичен при обработке. Бронза создается путем соединения меди с оловом. Он тверже латуни, но столь же прочен, устойчив к повреждениям и износу. И латунь, и бронза доступны в широком диапазоне оттенков и отделки.

Обладает ли медь противомикробными свойствами? Да.В последние десятилетия проводились работы по антимикробным свойствам меди в отношении бактерий, грибков,
и вирусов. Такие свойства отсутствуют у алюминия, нержавеющей стали, ПВХ и полиэтилена.

Имеют ли медные поверхности антимикробное покрытие? № Антимикробные свойства меди присущи металлу. Для сохранения антимикробной эффективности на него нельзя наносить масла, воски, полироли, краски или другие поверхностные вещества.

На каких продуктах появляется символ CU +? Маркируется для больничного оборудования, мебели и оборудования из антимикробной меди.

Нужно ли очищать изделия из меди? Да, но борется с бактериями. Изделия на основе медных сплавов чистятся так же, как и другие сенсорные поверхности. Пыль
и грязь необходимо регулярно удалять. Очистка сенсорных поверхностей, а также мытье рук — первое оружие
в борьбе с микробами.Медные сплавы являются лишь дополнением, они не могут заменить стандартные гигиенические мероприятия и дезинфекцию в больницах.

Меди хватит на всех? Да. Технология добычи меди постоянно развивается для достижения максимальной эффективности. Вторичное использование меди также становится все более популярным, недостатка в меди не будет: все потребности потребителей в этой сфере будут удовлетворены точно.

.

Сварка меди методом MIG (SpeedPulse) без предварительного нагрева

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по сварке стыковых соединений меди без предварительного подогрева методом МИГ в варианте SpeedPulse в положении PA. Обсуждается свариваемость меди, описываются возможности сварки меди без предварительного подогрева, а также сварочные характеристики, геометрия и макроструктурная структура полученных швов.

  • д-р инж. Томаш ХМЕЛЕВСКИЙ - Совместный инженерный отдел, Институт технологии производства, Факультет технологии производства, Варшавский технологический университет, ул.Нарбутта 85, 02-524 Варшава
  • др инж. Марек ВЕНГЛОВСКИЙ - RYWAL-RHC

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментальных исследований по сварке стыковых соединений меди без предварительного подогрева методом МИГ в варианте SpeedPulse в положении PA. Обсуждается свариваемость меди, описываются возможности сварки меди без предварительного подогрева, а также сварочные характеристики, геометрия и макроструктурная структура полученных швов.

Введение

Характерные свойства меди и ее сплавов, например, высокая электропроводность, высокая теплопроводность (до 10 раз выше, чем у стали), стойкость ко многим агрессивным химическим веществам, достаточно хорошие механические свойства и особенно хорошие пластические свойства (даже при низких температурах) что медь и ее сплавы являются труднозаменяемым конструкционным металлическим материалом. Несмотря на бурное развитие техники и способов сварки, сварка меди по-прежнему остается серьезной технической проблемой и в настоящее время не существует технологически легкого способа сварки, который позволял бы простым способом соединять сварные конструкции.Трудности сварки меди связаны с ее физическими свойствами и металлургическими характеристиками.

1. Свариваемость меди

Высокая теплопроводность меди затрудняет локальное доведение металла до температуры плавления и формирование металлической ванны, а потому вызывает необходимость использования высококонцентрированных источников энергии или, в качестве альтернативы, применение предварительного нагрева перед и во время сварки.Предварительный подогрев перед сваркой требуется для изделий даже небольшой толщины – более 3 мм. Еще одним физическим свойством, препятствующим технологическому процессу сварки, является высокий коэффициент теплового расширения (примерно на 50 % выше, чем у стали) и значительная литейная усадка, они являются основными причинами образования значительных остаточных напряжений в сварных соединениях и, как следствие, больших деформации и даже трещины в конструкции характеризуются высокой степенью защемления. Характер металлургических реакций, протекающих при сварке, и высокая чувствительность к наличию нежелательных присадок и газов снижают стойкость меди к образованию т.н.горячие трещины. Эти газы, в свою очередь, являются основными причинами образования пузырей и пор в суставах. Особенно опасно наличие в меди висмута и свинца, которые не образуют с медью твердых растворов, а хрупкие и легкоплавкие выделения на границах зерен вызывают горячие трещины. Кислород является примесью, особенно вредной для меди, и образует с ней два типа оксидов: постоянный «красный» монооксид меди Cu2O и «черный» неустойчивый оксид меди CuO. Cu2O обычно является остатком производственного процесса и образует с медью эвтектику Cu2O+Cu с температурой плавления выше, чем у чистой меди (Ttop меди — 1083 °C).Эвтектики в первичной структуре (отливки и сварные швы) могут образовывать своеобразную сетку по границам зерен или за счет пластической обработки появляться в более предпочтительном дисперсном виде. В ЗТВ Cu2O сегрегирует по границам зерен, в сварном шве – по границам столбчатых кристаллов, обусловливая склонность шва к хрупкому разрушению. Выдерживание меди при температуре, близкой к 1000°С, в течение длительного времени приводит к росту зерен и «накоплению» эвтектики и Cu2O, а устранить эффекты перегрева можно только в процессе плавки.О перегреве можно узнать по красному цвету излома и большой хрупкости материала. Концентрация кислорода в сварном соединении и ЗТВ зависит от многих факторов, в том числе от: марки меди, вида связующего, способа и технологии сварки (от условий предварительного нагрева). В свариваемой меди концентрация кислорода не должна превышать примерно 0,015%. В то же время следует учитывать, что при предварительном подогреве в зону сварки может проникать значительное количество кислорода за счет диссоциации CuO из поверхностного слоя.При этом сварка преимущественно бескислородной меди может привести к значительному увеличению концентрации кислорода в зоне сварки. Это одна из причин, по которой была предпринята попытка разработать сварку MIG меди без ее предварительного нагрева.

2. Условия сварки

В рамках исследования были опробованы несколько разновидностей МИГ, но удовлетворительные результаты были получены только при использовании разновидности SpeedPuls. На рис. 1 показана форма сварочного тока в варианте SpeedPuls.Его специфика заключается в том, что форма импульса аналогична импульсу в вариантах Puls и Twinpulse только в первой фазе нарастания тока. В амплитудной фазе скорость нарастания значения силы тока значительно снижается. При уменьшении силы тока в варианте SpeedPuls ее уменьшение происходит медленнее примерно до 2/3 от ее пикового значения (показывая явную ошибку на графике), затем она падает аналогично варианту Puls. Благодаря такой форме пика тока его продолжительность больше [1,2,3].При оценке характера переноса капель в металлическую ванну, зарегистрированной высокоскоростной камерой PCI 1024 фирмы Photron, наблюдался мелкокапельный (плуговой) перенос металла. Это приводит к возможности значительного увеличения энергии сварки и подачи электродной проволоки [4] по сравнению со стандартным методом MIG.

Рисунок 1. Изменение сварочного тока в зависимости от времени в методе MIG в версии SpeedPuls

Дополнительным преимуществом оперативного метода является то, что благодаря правильно запрограммированной процедуре отсечки капли конец электродной проволоки после процесса сварки имеет коническую форму, лишенную капли затвердевшего металла, что делает его трудно повторно зажечь дугу.Перед возобновлением процесса сварки нет необходимости механически срезать кончик электродной проволоки.

Как правило, процесс сварки SpeedPulse представляет собой одну из новейших разновидностей метода MIG (также MAG), предназначенную для высокопроизводительной сварки.

Целью исследований было получение технологических режимов сварки для выполнения правильного стыкового соединения (стыковой шов Х толщиной 10 мм) в электролитической меди без предварительного подогрева.Испытания частично проводились в лаборатории инженерно-сварочного отдела WUT и в польской компании, заказавшей испытания. В рамках исследования были изготовлены медные стыковые соединения, используемые для передовых электрических кабелей, используемых в технологии ветряных электростанций. Для сварки в качестве дополнительного материала использовалась сварочная проволока марки Doex Copper Din 1733 SG-CuSn фирмы МОСТ диаметром 1,2 мм [6], чистый аргон 5,0 группа I1 (согласно PN-EN ISO 14175:2008). использовался в качестве защитного газа.

Процесс сварки окончательно осуществлялся в производственных условиях, и полученные показатели сравнивались с показателями, полученными при сварке эталонного образца, изготовленного методом TIG с предварительным подогревом. Сварочные испытания проводились вручную с использованием аналогичных параметров сварки (сварочный ток около 280 А). Для испытаний были выбраны приборы LORCH: Saprom S (SpeedPulse).

Для проведения эксперимента был спроектирован и изготовлен испытательный стенд (рис.2) Параллельно разработана и внедрена технология сварки медных листов встык в положениях ПА. При испытаниях использовалась ручная сварка, которая применялась и в реальных условиях заводской сборки в производственной компании.

Рис. 2. Вид сварочной станции, сделанной для исследования.

3. Свойства разъема

На рис. 4 показана микроструктура стыкового шва с Х-образной фаской.Микроструктура сварного шва соответствует сварным швам медных сплавов. Основными компонентами микроструктуры являются столбчатые кристаллы, характерные для первичной структуры. Их ориентация определяется направлением теплопередачи от сварного шва к основному материалу. Наблюдаемая линия сплавления регулярная, плавление слабое, при этом отсутствуют прилипание и другие дефекты сплавления, которые могут возникнуть при сварке без предварительного подогрева. Очень интересна микроструктурная структура области сплавления со стороны исходного материала.Характерная зона перегрева (возникающая при сварке с предварительным подогревом) в этом случае практически отсутствует. При углубленном исследовании структуры этого участка наблюдалась лишь незначительная рекристаллизация в полосе шириной около 200 мкм, где средний размер зерна увеличился примерно с 80 до 150 мкм. Единственным наблюдаемым недостатком полученных швов был четкий гребень забоя, что в случае необходимого удаления снижало выход вяжущего.

Рис. 4. Микроструктура стыкового шва X толщиной 10 мм, сварка MIG SpeedPuls без предварительного нагрева (пунктиром отмечено место измерения твердости)

Рисунок 5 . Микроструктура области линии сплавления

На следующем этапе были проведены испытания на твердость для определения ее значения на характерных участках соединения и основного материала. Измерение производилось с помощью микроскопа с микротвердомером Leitz Wetzlar.По полученным результатам построено распределение твердости в сечении стыкового шва по линии, отмеченной на рис. 4. На рис. 6 показано распределение твердости в образце, взятом из шва. На графике представлены значения среднего арифметического и стандартного отклонения для серии из четырех независимых измерений. Из-за малого количества измерений (четыре) конечный результат умножался на так называемый Коэффициент t-распределения Стьюдента с 3 степенями свободы, с доверительной вероятностью 95%.

На представленной диаграмме видно, что твердость основного материала в зоне линии сплавления практически не изменилась в результате термического цикла сварки (где при предварительном подогреве медных сплавов в результате перегрева этой зоны и значительная рекристаллизация, обычно фиксируется отчетливое необратимое снижение твердости [5] ). В самом сварном шве наблюдались большие различия в твердости при одновременном большом стандартном отклонении. Это указывает на значительное изменение компонентов микроструктуры, включая размер и ориентацию кристаллов.

Рисунок 6 . Распределение твердости по сечению стыкового шва Х

Сводка

Испытания показывают, что условно можно сваривать относительно толстые медные листы методом MIG в типе SpeedPuls без применения предварительного подогрева. Отказ от предварительного нагрева медных сплавов перед сваркой приводит к измеримым преимуществам в виде снижения концентрации кислорода в зоне сварки, деформации и напряжения соединения, а также значительного сокращения времени, необходимого для выполнения сварки.

Сравнение полученных характеристик сварки шва гр. 10 мм со скосом по Х методом MIG SpeedPuls при сварке данного сварного шва методом TIG с подогревом зафиксировано примерно четырехкратное увеличение эффективности сварки, измеряемое массой расплавленного присадочного металла в единицу времени. Важной особенностью полученного соединения является отсутствие четко выраженной зоны перегрева, встречающейся в большинстве случаев дуговой сварки.

Библиография:

1. Венгловский М., Хмелевский Т., Кудла К.: « Сравнение некоторых сварочных свойств современных сварочных инверторных источников энергии для сварки MAG». 51 Научно-техническая конференция по сварке, Дембе, 22-24 октября 2009 г.

2. М. Венгловски, Т. Хмелевски: «Эффективность сварки в разновидностях метода МАГ на основе выбранных сварочных свойств» , 1-я конференция Польской палаты производителей оборудования и услуг «Современные технологии обработки металлов» , Быдгощ, 31 марта - 1 апреля 2011 г.

3. Węglowski M., Chmielewski T.: «Испытание свойств устройств с внутренним преобразованием частоты, предназначенных для сварки MAG» . XVII Международная конференция энергетиков по сварке, Ополе - Турава, 20-23 апреля 2010 г.

4. Węglowski M., Chmielewski T., Kudła K.: «Сравнение сварочных свойств инверторных источников энергии, предназначенных для сварки MAG». Обзор сварки № 10/2009 стр. 81-83.

5.Хмелевски Т., Голаньски Д.: «Наплавка бериллиевой бронзы стеллитом методом MCAW». Welding Review, № 10/2011 стр. 23-27.

6. "Каталог RYWAL-RHC" Третье издание, Торунь, 2011 г.

Была ли статья полезна для вас?

Хотите получать информацию о новых статьях? Оставьте нам свой адрес электронной почты.

.

Методы соединения медных труб - Klimatyzacja.pl

Соединение медных труб – базовые знания каждого монтажника. Как соединить медные трубы? Есть несколько способов – можно использовать компрессионные фитинги, запрессовать их или закрутить. Способы соединения медных труб рассмотрены ниже.

Способы соединения медных труб можно разделить на три основных метода:

  1. Соединение мягкой пайкой,
  2. соединение пайкой,
  3. соединение компрессионными фитингами.

Мягкая пайка

Этот метод заключается в нагреве металла до температуры 200-250ºC. Для мягкой пайки используется простой электрический паяльник или горелка (с пропан-бутаном). Мягкая пайка применяется, когда нужно соединить трубы водопроводных и отопительных установок или произвести мелкий ремонт. Его часто используют люди, которые делают модели.

Как это сделать?

  • Очистите трубу и фитинг (внутреннюю и внешнюю часть) и обезжирьте.Грязь и жир, а также ржавчина могут снизить адгезию припоя.
  • Смажьте конец трубы флюсом и наденьте фитинг на трубу.
  • Умеренно нагрейте трубу и фитинг по всей длине соединения, затем нанесите припой. При контакте с горячей поверхностью трубы припой должен самопроизвольно плавиться и затекать в зазор между фитингом и трубой. Если температура нагрева будет слишком высокой, медь окислится, паста начнет выделять смолу и припой не будет с ней связываться.
  • Дайте соединенным элементам затвердеть и остыть.
  • Установка должна быть промыта перед вводом в эксплуатацию. Правила требуют дезинфекции установок питьевой воды.

Пайка

Метод соединения труб, при котором температура плавления припоя должна быть высокой, обычно 630-890ºC. Для пайки используют мощный паяльник или газовую горелку (со смесью пропана, бутана с добавлением изобутана, пропена и ацетона), связующее вещество - латунь или серебро.Таким способом, в частности, медные трубы в системах водоснабжения изготовляют из труб диаметром более 28 мм и медные трубы в газовых установках.

Как это сделать?

  • Используйте наждачную бумагу для очистки трубы и фитинга (внутри и снаружи).
  • Используйте горелку, чтобы нагреть место соединения (медь станет коричнево-красной).
  • Поместите полоску клея в зазор между соединяемыми деталями, чтобы обеспечить всасывание припоя (капиллярный эффект).
  • Дайте трубе остыть и смойте излишки флюса водой.

Соединение медных труб без пайки – компрессионные фитинги

Простой метод соединения труб, используемый не только профессиональными монтажниками. Используемые устройства представляют собой гидравлический обжимной инструмент (работающий от сети или аккумулятора) и что-то для удаления опилок. Муфты могут иметь различные размеры и формы (до диаметра 108 мм). Компрессионные фитинги используются для солнечных, отопительных и газовых установок, где огонь во время монтажных работ запрещен.

Как это сделать?

  • Отрежьте медную трубу труборезом.
  • Подготовленные трубы необходимо тщательно очистить абразивным материалом.
  • Отметьте стык на трубе (или место, где стык перекрывает трубу) маркером. Выберите зажимные губки соответствующего диаметра для типа фитинга.
  • Вставьте трубу в фитинг, слегка повернув трубу, чтобы убедиться, что она достигает конца фитинга (упор).
  • Используйте обжимной инструмент и обжимные губки подходящего размера, чтобы обжать разъем, убедившись, что он установлен в правильном месте.
  • Убедитесь, что разъем находится в правильном месте.
Как видите, соединение медных труб возможно различными способами, которые следует выбирать в соответствии с местом установки, условиями и ее назначением.

Подготовлено редакцией www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl [AJ]
Материал, защищенный авторским правом.Публикация полностью или частично только с согласия редакции.
Использованы фотографии: Agmet

.

Лучшие способы сварки меди. На каких устройствах делать ставки?

Сварка, как один из наиболее эффективных способов соединения металлов, применяется для обработки самых разнообразных материалов. Чаще всего мы используем сварочные полуавтоматы , когда намерены правильно соединить элементы из нержавеющей стали или других сплавов железа и углерода. Сварочный аппарат MAG MIG также может быть полезен, например, для сварки алюминия, а аппарат TIG даже для соединения сплавов, содержащих титан или никель .Однако в домашних мастерских не часто задумываются об использовании сварочного аппарата для работы с деталями из меди. Между тем, медные изделия также можно ремонтировать или обрабатывать с помощью устройств, использующих электрическую дугу. Однако для этого нужны определенные знания и навыки: несмотря на свои свойства, этот металл считается трудно поддающимся сварке. Итак, что такое сварка меди? Какие способы сварки и сварочные аппараты следует использовать для изделий из него? Мы нашли ответы на эти вопросы.

Медь и ее наиболее важные свойства

Медь — очень своеобразный металл, ценность которого была оценена еще в древности. Кроме того, именно с того времени его латинское название «cuprum» было перенято или адаптировано многими современными языками. Он связан с Кипром, где во времена Римской империи добывались залежи меди, а затем распространялись в Средиземноморье.

Медь с первого взгляда отличается красным цветом.Однако это не единственная его характерная черта. Это достаточно мягкий и податливый металл. Кроме того, он характеризуется высокой проводимостью тепла и электричества. В этом отношении он имеет какое-то отношение к золоту и серебру. С химической, но также и с практической точки зрения, важным свойством меди является также тот факт, что она очень устойчива к коррозии. Вместо ржавчины на медных поверхностях обычно оседает характерный слой патины.

Медь в основном добывается открытым способом по добыче медного порфира.Южная Америка и Китай являются лидерами по добыче этого сырья. Польша, в свою очередь, может похвастаться одним из крупнейших месторождений меди в Европе. По оценкам экспертов, их должно хватить, чтобы добывать на нынешнем уровне еще 40-50 лет. Большая часть меди, используемой сегодня в мире, также перерабатывается.

Источник: https://sklep.powermat.pl/pl/migomat-inwertorowy-220a-mig-mag-tig-mma-pm-img-220l-pro.html

Использование меди

Благодаря своим свойствам медь является очень важным компонентом многих продуктов и область ее применения чрезвычайно широка.Во всяком случае, так было в древности, когда одним из основных металлов стала бронза, т.е. сплав меди с оловом, а затем латунь - сплав меди и цинка. Однако в настоящее время этот металл в основном используется в чистом виде. Сегодня более половины всех ее ресурсов приходится на электрические кабели.

Кроме того, медь часто используется для деталей промышленного оборудования и систем водоснабжения. Это также часто выбираемое сырье для производства кровельных материалов.Кроме того, им можно, например, окрашивать стекло, а в правильном виде его даже используют в сельском хозяйстве.

Вы ищете интересные факты, связанные с волейболом и величайшими звездами этой дисциплины? Обязательно посетите веб-сайт dosiatkowki.pl

Сварка меди - что это за процесс?

Сварка медных компонентов весьма специфична. В основном речь идет о высокой теплопроводности этого металла и высокой температуре плавления.Она составляет целых 1085 градусов по Цельсию. Так называемое тепловое расширение меди может вызвать проблемы. Поэтому его объем значительно увеличивается при нагревании и значительно уменьшается после охлаждения. Возникают напряжения, которые могут отрицательно сказаться на качестве и прочности сварного шва. В крайних случаях это может даже вызвать трещины в сварном шве.

Медь также чувствительна к присутствию определенных газов во время сварки. Если они попадают в сустав, появляются волдыри и поры.Самое главное, с чем следует быть осторожным, это кислород, который образует с медью химические соединения с еще более высокой температурой плавления. Соединение меди с водородом тоже может быть проблемой — тогда сварные швы будут хрупкими. Из-за того, что медь при сварке становится очень жидкой, утечка во время работы также может стать проблемой.

Какие устройства лучше всего подходят для сварки меди?

В домашних мастерских поляков мы находим сварщиков с разными возможностями.Если вы планируете сваривать медь, вам следует выбрать инверторные сварочные аппараты. Лучше всего подойдут универсальные устройства 2-в-1 или 3-в-1, ведь медные элементы можно соединять разными способами. Однако отдельные методы электродуговой сварки — MMA, MIG/MAG и TIG — имеют свои ограничения. Газосварочные аппараты также можно использовать для сварки меди.

Источник: https://sklep.powermat.pl/pl/migomat-inwertorowy-210a-mig-mag-mma-pm-img-210s.html

Сварка меди - сварочные аппараты MMA

Самый простой тип дуговой сварки, метод MMA, постепенно уходит в прошлое в случае меди.Это правда, что такой режим работы может быть очень эффективным — медные элементы не нужно нагревать перед сваркой — но есть и плюсы, и минусы. Одной из основных проблем является текучесть свариваемой меди, что сильно ограничивает возможности сварщика. При использовании сварщика ММА он должен работать в боковом или наклонном положении. Вредная пыль, образующаяся при таких операциях, также является проблемой – для обеспечения полной безопасности следует организовать эффективную систему вытяжки.

Сварка меди - сварочные аппараты MIG/MAG

Сварка

MIG также должна быть эффективной.При этом процесс соединения медных элементов происходит в экране из инертных газов, подаваемых из специального баллона. Чаще всего для этой цели используют смесь аргона и гелия — в таких условиях медь плавится быстрее, чем в чистом аргоновом щите.

При использовании метода MIG медные поверхности свариваются постоянным током. В случае тонких элементов, толщина которых не превышает нескольких миллиметров, в их предварительном нагреве нет необходимости. Также следует помнить о правильном выборе связующего – лучше всего подойдут стержни из низколегированной меди.Сварка этой техникой выполняется достаточно быстро, но сварные швы не всегда будут качественными. Дополнительным преимуществом, однако, является низкая стоимость сварки.

Сварка меди - сварочные аппараты TIG

Вышеупомянутые аргон-гелиевые баллоны также используются при сварке меди методом TIG. Здесь электрическая дуга возникает между медной поверхностью и неплавящимся электродом на основе вольфрама. Роль связующего также должны играть элементы из низколегированной меди.

Тем не менее, метод TIG можно назвать наиболее элегантным. При соответствующих условиях позволяет достаточно глубоко проникнуть в поверхность меди, но прежде всего отличается эстетичностью и высоким качеством сварного шва. На стыке не будет пор, которые ослабили бы его прочность. Как и в случае с другими металлами, также и при сварке меди, аппараты TIG обеспечивают полный контроль и точность движений. Таким образом, ими можно сваривать даже тонкие медные элементы. Минусом является медленная работа и достаточно высокая стоимость сварочных работ.

Сварка меди - машины для газовой сварки

Медные детали можно также соединять с помощью газовых сварочных аппаратов. Тогда наиболее распространенным выбором являются связующие из чистой меди. Однако даже медные детали толщиной более четырех миллиметров необходимо предварительно подогреть перед газовой сваркой. После завершения работ, в зависимости от толщины шва, его следует дополнительно проковать в холодном или горячем состоянии. Однако прежде всего при сварке меди газовыми аппаратами получаются не очень прочные и пластичные сварные швы, которые довольно легко ломаются.Поэтому этот способ обычно оставляют только для ремонтных работ.

Хотите узнать больше о методах сварки других металлов? Читайте в следующей статье: Сварка алюминия, чугуна и нержавейки – самые важные отличия

Автор:
Дамиан
Копирайтер агентства Intle Interactive. Выпускник факультета менеджмента и социальных коммуникаций Ягеллонского университета.

.

Общая информация о металлах, наиболее часто используемых для изготовления ювелирных изделий

ПЛАТИНА Химический символ Pt; плотность 21,45 г/см 3 ; температура плавления 1773,5 o C, температура кипения 4127 o C.
Платина - металл белого цвета с голубым оттенком. Он тверже серебра (4-5 баллов по шкале Мооса) и обладает значительной пластичностью. Он кристаллизуется в обычном порядке. При загрязнении даже небольшими количествами свинца, цинка, мышьяка или кремния он становится хрупким и ломким.Не растворяется в кислотах, растворяется горячей царской водкой. Он не меняется на воздухе и сохраняет свой блеск даже после отжига.
В ювелирном деле обычно используется сплав 95% платины и 5% меди. Для наполнения алмазов используются платиновые сплавы с содержанием платины 15-30%. Фальшивомонетчики снижают стоимость платины, добавляя палладий. Платина техническая содержит (включая платиновые металлы, преимущественно иридий) 99,5 - 99,8% платины; химически чистая платина содержит 99,9% платины; Физически чистая платина содержит 99,99% платины.
В отличие от золота и серебра (известных человечеству с незапамятных времен), платина была открыта сравнительно недавно, в 1735 году, и изначально не ценилась (о чем свидетельствует название, происходящее от испанского «plata» — серебро, «платина»). "- серебро). Платина встречается в первичных или вторичных месторождениях. Применяется в химической и электротехнической промышленности, а также в медицине (в том числе в стоматологии).

ТИТАН (Ti) Химический символ Ti; плотность 4,5 г/см 3 ; температура плавления 1669 о С, температура кипения 3500 о С.
Титан — белый серебристый металл с красивым металлическим блеском. Матовый металлик имеет серебристый цвет и напоминает белое золото, а полированный — с оттенком темного графита. Титан характеризуется высокой прочностью (тверд и устойчив к сильным химическим веществам, даже царской воде, не подвергается коррозии), хорошей пластичностью и малой плотностью (он в 4 раза легче золота). Он совершенно нейтрален в организме человека и не вызывает аллергии (некоторые имплантаты изготовлены из титана).Совокупность этих особенностей означала, что этот металл охотно используется не только в авиации, флоте и торговле и космосе, но и в современных ювелирных изделиях. Он уже много лет используется в мире для производства обручальных колец, различных видов запонок, часов и т. д. Ювелирные изделия из титана легкие и устойчивые к истиранию. Идеально подходит для людей с аллергией на другие металлы.
В природе встречается в виде таких минералов, как: ильмень, рутил, титанит, анатаз и брукит.

ЗОЛОТО Химический символ Au; плотность 19,3 г/см 3 ; температура плавления 1062,4 o C, температура кипения 2600 o C..
В чистом виде золото - металл желтого цвета, очень мягкий (твердость 2,5 по шкале Мооса), вязкий и самый пластичный из всех металлов. Из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной более 2 км или выколоть из этого металла пластину толщиной 0,0001 мм, которая просвечивает зеленым цветом. Золото кристаллизуется по регулярной схеме.При прокатке или ковке удельный вес золота увеличивается с 19,3 до 19,6. Золото легко полируется, оно долго сохраняет свой блеск и сияние, поскольку устойчиво к погодным условиям – не меняется под воздействием воздуха, воды и перепадов температуры. Он не подвергается коррозии, поскольку, будучи благородным металлом, образует лишь несколько нестабильных химических соединений. Он устойчив к кислотам (исключение составляет царская водка - смесь соляной и азотной кислот), хлорной воде и раствору цианистого калия в присутствии воздуха.После плавления и отжига не теряет ни цвета, ни блеска. Он хорошо проводит тепло и электричество. Обладает способностью сваривать холодным способом. Золото легко распылять, потому что оно создает микроскопические частицы. Золото используется в ювелирном деле в сплавах с медью, серебром, никелем (чистое золото для ювелиров слишком мягкое).
Золото встречается в природе в самородном состоянии и в соединениях с теллуром (в первичных и вторичных месторождениях). Первичные месторождения представлены в основном кварцитовыми жилами, где чаще всего встречается золото с дисульфидом железа (пирит) и сульфидом мышьяка (арсенопирит).В коренных месторождениях иногда встречается сплав золота и серебра (электрум). Вторичные отложения представляют собой пески и золотосодержащие гравия, которые образовались в результате процессов выветривания и распада первичных отложений. Золото
используется в гальваническом золочении и золочении предметов из недрагоценных металлов, медицине и фотографии.

СЕРЕБРО Химический символ Ag; плотность 10,5 г/см 3 ; т.пл. 960,5°С; температура кипения 2200 o C.
Серебро – белый металл с красивым металлическим блеском.Он кристаллизуется в правильном расположении, с кристаллами, расположенными в удлиненной форме. Серебро очень мягкое (чуть тверже золота), его твердость составляет 2,5-3 балла по шкале Мооса. Его легко полировать, он также очень пластичен и прочен. Хорошо подходит для литья. Это лучший проводник тепла и электричества среди всех металлов.
Серебро легко растворяется в разбавленной азотной кислоте и концентрированной серной кислоте. На воздухе изменяется незначительно, но под действием соединений серы быстро буреет или чернеет (тогда образуется сульфид серебра).
В ювелирном деле серебро в основном используется в сплаве с медью. Также широко используются серебряные припои, то есть сплавы с медью и цинком или кадмием. Литье серебра также содержит медь. Чистое серебро в жидком состоянии поглощает значительное количество кислорода и при остывании отдает его обратно, что может привести к образованию на поверхности «кратеров» выходящего кислорода. Медь, содержащаяся в серебряном сплаве, притягивает кислород, образуя твердый и хрупкий оксид меди, который трудно удалить с поверхности (так называемый зуд).
При плавлении серебро переходит от красного (ок. 600-850 o C ), через темно- и светло-желтый (ок. 850-1100 o C ) до почти белого цвета расплавленного серебра (выше 1200 o C ) C
).
Серебро редко встречается в природе в самородном виде, чаще всего оно образует соединения с другими элементами (серой, мышьяком, сурьмой), образуя такие минералы, как аргентин, пираргирит, прустит и др. Он также обычно сопровождает свинцовые и медные руды. Серебро – лучший проводник тепла и электричества.Сплавы серебра с палладием или платиной нашли применение в стоматологии. Важное значение имеют также соединения серебра
: азотнокислое серебро, его используют для серебрения зеркал и термосов; бромид серебра используется в фотографии; Цианид серебра используется для гальванического серебрения.

МЕДЬ Химический символ Cu; плотность 8,96 г/см 3 ; т.пл. 1083°С; температура кипения 2310 o C.
Самым важным из неблагородных металлов (с точки зрения ювелира) является медь.Встречается в качестве добавки к сплавам серебра, золота и платины, образует ценные сплавы с другими металлами. В естественном состоянии он часто используется для изготовления моделей и шаблонов.
Этот металл имеет характерный лососево-красный цвет, значительную твердость и прочность, а также он очень ковкий — из меди можно протягивать тонкие провода и ковать тонкие пластины. Закаленная после наклепа, при отжиге при температуре около 550-650 o C снова становится мягкой. Он не пригоден для отливок, так как при охлаждении выделяет большое количество газов, которые делают отливку пористой, а из-за высокой усадки (1,8%) расплавленная медь плохо заполняет формы.
Во влажном воздухе медь подвергается коррозии - она ​​покрывается слоем зеленоватого щелочного карбоната, предохраняющего металл от дальнейшей коррозии. Медь растворяется в азотной кислоте, но на нее не действуют разбавленные соляная и серная кислоты. Нагретая серная кислота растворяет медь, выделяя диоксид серы. В присутствии кислорода медь растворяется в аммиаке в синюю жидкость.
Медь встречается в природе в естественном состоянии и в соединениях. Это гораздо лучший электрический и тепловой проводник, чем сталь, поэтому он идеально подходит для производства кабелей и проводов.

ЛАТУНЬ Латунь представляет собой медно-цинковый сплав. Они легкоплавки и, как и бронзы, пригодны для литья, хотя и менее прочны. В зависимости от процентного содержания отдельных компонентов латунь может быть желтой или красноватой. Олово и свинец иногда являются добавками в эти сплавы. Литейная латунь содержит 55-70% меди, 30-45% цинка и до 3% свинца.
Латунь с содержанием цинка более 18% называется томпак. Томпак часто содержит несколько процентов олова. Используется для производства дешевых украшений (т.н.«американское золото»). Сплавы меди с цинком и оловом также называют бронзами.

КОРИЧНЕВЫЙ Бронзы представляют собой сплавы меди с оловом (чаще всего 10 % олова, 90 % меди). Они особенно полезны для литья, благодаря своей твердости и долговечности, небольшая примесь цинка еще больше увеличивает эту полезность бронзы. При содержании олова более 30% коричневый цвет меняется на белый. На воздухе бронза покрывается зеленым налетом.

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ Нержавеющая сталь (иначе благородная - сплав железа, углерода и хрома с добавками) ведет себя аналогично благородным металлам, превосходя их по твердости и полирующей способности.Он не ржавеет, потому что на его поверхности образуется тонкий слой оксидов хрома, который защищает его от коррозии. Он не намагничивается и не твердеет при охлаждении. Только ковка или прокатка немного упрочняют сталь. Мягкость можно повысить накаливанием и охлаждением в воде или спирте. Работа с нержавеющей сталью требует использования кислородно-водородной горелки.
Нержавеющая сталь, используемая в ювелирном деле (например, для изготовления браслетов, корпусов часов, посуды и т. д.), чаще всего представляет собой хромоникелевую сталь с составом 18-20% хрома, 8-10% никеля, 0,12% углерода и остальное железа.
Припои для нержавеющей стали. Нержавеющие стали паяют припоем из белого золота, серебра или латуни. Точечная электросварка также хорошо подходит для производства изделий из нержавеющей стали.

.

Смотрите также