Kolik stupňů je potřeba k roztavení hliníku?

Hliník je nejběžnějším kovem v zemské kůře. Při pokojové teplotě se na jeho povrchu tvoří tenký film zvaný oxid hlinitý. Chrání kov před korozí a oxidací. Tavený hliník přispívá ke změně struktury látky. Doba oxidace kovu se prudce prodlužuje se zvyšující se teplotou, čímž se při procesu tavení hliníku nebo jeho slitin (v tavicích pecích) rychle pokryje povrch roztaveného materiálu oxidovým filmem. Základní fyzikální vlastnosti kovu umožňují jeho použití v různých odvětvích průmyslové výroby a schopnost tvořit stabilní sloučeniny s dalšími chemickými prvky výrazně rozšiřuje rozsah jeho použití. Z tohoto materiálu jsou vyráběny různé výrobky, včetně hliníkových profilů pro stavebnictví a nábytek. Hliník se snadno odlévá. Tavení kovu, dokonce i doma, není obtížné.

Obsah

1. Jaký je bod tání hliníku?
2. Teplo tání
3. Počáteční a koncové teploty tání
4. Tavení hliníku – vliv nečistot a legujících přísad na proces
5. Tavící silumin
6. O bodu tání
7. Snižte teplotu
8. Proces tavení doma
9. Opravné prostředky
10. Výběr formy pro odlévání
11. Krátce o procesu

Jaký je bod tání hliníku?

K tavení hliníku dochází, když je k němu přiváděna tepelná energie zvenčí nebo přímo do jeho objemu (indukční ohřev). Průměrná teplota tání hliníku pro přeměnu do kapalného stavu je 660 stupňů Celsia nebo 993,5 stupňů na Kelvinově stupnici. Teplota tání závisí na chemické čistotě materiálu, tlaku a dalších faktorech.

• Teplota tání ultračistého hliníku 99,996 % – 660,37 °C;
• Při obsahu hliníku 99,5 % začíná tání při 657 °C;
• Při obsahu hliníku 99,0 % začíná tavení při 643 °C.

Teplo tání

Během procesu tavení se objem kovu zvětšuje. Prudký nárůst objemu nastává vlivem určitého množství tepla, které se nazývá latentní teplo tání. Atomy ztrácejí svou hustou a uspořádanou původní krystalickou strukturu. Tento proces je reverzibilní – funguje jak při zahřátí, tak při ochlazení.

Počáteční a koncové teploty tání

Měrné skupenské teplo tání hliníku určuje jeho fyzikální vlastnost – přechod z jednoho stavu agregace do druhého. Teplota, při které se hliník a jeho slitiny začínají tavit, se nazývá bod solidu. Teplota solidu znamená, že slitina je stále v pevném stavu. Konečným bodem tání je bod likvidu. Teplota likvidu je již kapalná látka. V souladu s tím bude začátek krystalizace (indikátor tuhnutí) určen teplotou likvidu a konec – solidem. Teplotní rozsah znamená, že sloučenina je v přechodném stavu – polotekuté, polotuhé, kašovité.

Tavení hliníku – vliv nečistot a legujících přísad na proces

Přidání přísad, včetně těch legujících, do chemicky čistého kovu (primární hliník) snižuje počáteční teplotu tavení. Například teplota tavení některých litých hliníkových slitin obsahujících hořčík (Mg) a křemík (Si) je snížena na téměř 500 °C. Hliníkové slitiny nemají prakticky žádný specifický bod tání. Proces tavení a tuhnutí hliníkové slitiny probíhá v určitém teplotním rozmezí. Teploty likvidu a solidu, nejběžnějších průmyslových tvářených hliníkových slitin, se liší v závislosti na specifickém objemu čistého kovu.

Tavící silumin

V některých sloučeninách hliníku s jinými chemickými prvky není interval mezi teplotními indikátory přechodu z pevné látky do taveniny. Takové slitiny se nazývají eutektické. Pro hliníkovou slitinu obsahující 12,5 % křemíku je tedy charakteristický bod tání, nikoli rozsah. Tato slitina patří mezi slévárenské slitiny hliníku a křemíku – siluminy, s úzkým intervalem solidus-liquidus a vyznačuje se konstantní teplotou 577 °C, což určuje její zlepšené odlévací vlastnosti. S rostoucím obsahem křemíku klesá gradient likvidu od maximální hodnoty charakteristické pro čistý kov. Mezi další legující přísady hořčík snižuje teplotní gradient na 450 °C. V kombinaci s mědí je eutektická teplota 548 °C a s manganem pouze 658 °C. Většina hliníkových slitin není ani dvousložková, ale trojitá nebo čtvrtinová. Při kombinovaném vlivu několika legujících prvků tedy mohou být ukazatele solidus-liquidus ještě nižší.

Účelem tohoto článku je říci vám, jaká je teplota tání hliníku ve stupních. Na našem webu se také můžete dozvědět:

Kov, jako je hliník, je ve světě velmi běžný. V lidském těle je ho obsaženo značné množství a v okolním světě je ho ještě více. Mezi materiály, ze kterých jsou domy postaveny, stejně jako v designu jakéhokoli automobilu, existuje určité množství hliníku.

Z této látky se často vyrábí nábytkové díly. A pokud se náhle jeden z těchto rozbije, můžete si buď koupit nový produkt v příslušném obchodě, nebo si produkt opravit sami. V druhém případě budete muset kov roztavit doma, a proto již potřebujete vědět o některých vlastnostech tohoto kovu.

Pro výrobu jakéhokoli hliníku design, není vůbec nutné podrobně studovat všechny vlastnosti látky, ale měli byste věnovat pozornost hlavním bodům, včetně znalostí, při jaké teplotě se hliník taví.

O bodu tání

Je třeba si pamatovat: hliník se velmi snadno odlévá a začíná se měnit na kapalnou látku již při teplotě 660 stupňů. Abychom pochopili, že tento ukazatel je poměrně nízký, stačí jej porovnat s teplotami tání jiných kovů, které se také často používají k výrobě určitých předmětů potřebných v každodenním životě.

Například:

• ocel se začíná tavit až při teplotě 1300 stupňů;
• litina – při 1100 stupních.

Ale přesto, ačkoli bod tání hliníku ve stupních Celsia není příliš vysoký ve srovnání s mnoha jinými kovy, je možné dosáhnout 600 stupňů doma pomocí běžných plynový nebo elektrický sporák docela těžké.

Snižte teplotu

Před podrobením kovu tavení je možné snížit jeho teplotu tavení pomocí speciálních metod, například jeho použití v práškové formě. V tomto případě se začne tavit o něco rychleji. Zároveň se však stává nebezpečným, protože při interakci s atmosférickým kyslíkem může oxidovat nebo vznítit. A v důsledku oxidace, jak si pamatujeme ze školního kurzu chemie, vzniká oxid hlinitý; a teplota, při které tato látka začíná tát, již přesahuje dva tisíce stupňů.

Obecně není možné se vyhnout tvorbě oxidu, pokud tavíte hliník, ale je docela možné snížit množství přebytečné látky. Při tavení hliníku je nutné zabránit vniknutí vody do látky. Pokud se to totiž stane, dojde k výbuchu.

Před zahájením procesu musíte se ujistit, že suroviny jsou zcela suché. Nejčastěji se jako výchozí materiál používá hliníkový drát. Nejprve je třeba pomocí nůžek jej rozdělit na mnoho malých kousků. A aby se zmenšila oblast kontaktu s kyslíkem obsaženým v atmosféře, jsou tyto kusy lisovány kleštěmi.

Ne vždy je potřeba vytvářet vysoce kvalitní hliníkový produkt, takže není vždy nutné používat prášek nebo jemně nasekaný a pevně stlačený drát. Můžete si vzít jakýkoli předmět, který již byl použit, například sklenici, ve které byly uloženy konzervy. Ale před roztavením jej musíte zbavit spodního švu nebo řezat profil. Výsledné suroviny lze natírat nebo mořit. Není třeba se tím znepokojovat. Vše, co je na povrchu nadbytečné, rychle zmizí ve formě odpadu.

Proces tavení doma

Tání – je to docela nebezpečný proces. Nejprve se musíte postarat o prostředky ochrany proti různým toxickým látkám, které se budou tvořit, a také připravit odlévací formu.

Opravné prostředky

1. Bez speciálních rukavic se neobejdete ani v případě, že potřebujete hliník roztavit pouze jednou. To je možná hlavní ochranný prostředek, protože roztavená hmota se s největší pravděpodobností může dostat na vaše ruce a pak se na kůži nevyhnutelně objeví popálenina, protože teplota tekutého kovu přesahuje 600 stupňů.
2. Další částí těla, kterou je také potřeba chránit před horkým hliníkem, jsou oči. Pokud často plavete, neobejdete se bez speciální ochranné masky, nebo alespoň brýlí. Nejlepší je ale pracovat v obleku, který je odolný vůči vysokým teplotám několika set stupňů.
3. Pokud je nutné získat čistý hliník, bude zapotřebí rafinační tavidlo. A pak musíte pracovat v chemickém respirátoru.

Výběr formy pro odlévání

na odlévat hliník, není nutné se zásobovat licí formou. Stačí si koupit plech ze žáruvzdornějšího kovu – oceli, nalít na něj roztavený hliník a počkat, až ztvrdne. K výrobě jakéhokoli dílu z hliníku si ale určitě budete muset pořídit odlévací formu.

Můžete si ho vyrobit sami doma. K tomuto účelu se obvykle používá sochařská omítka. Nalije se do formy, poté se nějakou dobu ochladí. Poté se do něj vloží model a navrch se umístí druhá nádoba se sádrou. V tomto případě je důležité nezapomenout udělat otvor do omítky pomocí nějakého válcového předmětu. Tímto otvorem bude nalit horký hliník.

Při tavení hliníku se neobejdete bez tzv. kelímku: tedy nádoby ze žáruvzdorného kovu. Může být vyroben z porcelánu, křemene, oceli, litiny. Není však vůbec nutné vyrábět kelímek sami, protože jej můžete jednoduše zakoupit ve speciálním obchodě. Objem kelímku závisí na tom, kolik kovu je potřeba získat.

Krátce o procesu

Tavení hliníku doma není tak náročný proces, jak se může na první pohled zdát. Kusy kovu se ve speciální nádobě zahřejí na požadovanou teplotu tavení hliníku.

Výsledná tavenina musí být udržována po určitou dobu v zahřátém stavu a vzniklá struska musí být periodicky odstraňována z jejího povrchu. Poté se čistý tekutý kov nalije do speciální formy, ve které bude nějakou dobu chladnout.

Doba tavení závisí na samotné peci, přesněji na teplotě, kterou může poskytnout. Pokud se místo pece použije plynový hořák, měl by kov ohřívat shora.