Temperatura i metody topienia mosiądzu

Temperatura i metody topienia mosiądzu to temat, który zasługuje na szeroko zakrojone badania naukowe, zwłaszcza że nazwa stopu obejmuje różne kompozycje na bazie miedzi. Mosiądz może być dwu- lub wieloskładnikowy, z dodatkiem niklu, ołowiu a nawet cyny, ale według klasyfikacji metalurgicznej nie należy do brązów. Niewątpliwie mają wspólne znaki, ale właściwości fizyczne i chemiczne są determinowane przez składniki składowe.

Podręczniki specjalistyczne zawsze wskazują, że temperatura topnienia zależy od składu, który może być zmienny.

Co to jest mosiądz? W rzeczywistości jest to stop na bazie miedzi z dodatkiem cynku (czasem cyny).

Temperatura topnienia czystego mosiądzu wynosi 880-950°C.

Głównym czynnikiem decydującym jest ilość zanieczyszczeń i ich procent. Stop znany jest od dawna, więc ma wiele odmian. Oprócz miedzi i cynku mogą występować inne pierwiastki chemiczne. Na tej podstawie mosiądz dzieli się na Alpha i Beta.

1. Alfa - jednofazowy, o zawartości cynku poniżej 40% topi się w temperaturze poniżej 905? (w stopniach Celsjusza). Wynika to z przewagi miedzi, która topi się w mniej gorących warunkach.
2. Beta, dwufazowy, mocniejszy, ale nie aż tak plastyczny, oprócz dwóch głównych składników może zawierać aluminium i krzem, nikiel i mangan (niezbyt typowe dodatki) oraz bardziej zwykłe - cynę, ołów i żelazo, które zapewniają niezbędne wytrzymałość i odporność w warunkach atmosferycznych, podczas eksploatacji technicznej.
3. Specjalny, przygotowane na określone potrzeby, są mniej powszechne; przy ich wytwarzaniu, przy określaniu składu, bierze się pod uwagę niezbędne cechy części i produktu. Dzielą się na stopy bardzo twarde, twarde i miękkie lub wyżarzone.

Odlewnie łatwo się topią, ponieważ zawierają do 50% miedzi. Ale tutaj również temperatura topnienia jest dokładnie określona w procentach i może wahać się od 30 do 50%.

Odlewanie, a nawet cięcie laserem jest możliwe tylko w odpowiednio dobranej temperaturze, a ten ważny wskaźnik oscyluje w zawaleniu od 889 do 950 C, natomiast ciepło właściwe i temperatura topnienia w tym składzie metali w żadnym wypadku nie pokrywają się, jeśli mówimy o różnych gatunkach mosiądzu jednofazowego.

W podręcznikach dotyczących metalurgii zawsze podaje się markę, skład i temperaturę topnienia lub odlewania. Na przykład w dwuskładnikowym L-860 jest to 885-395 stopni, ale w marce LS59-18 odlewanie odbywa się w temperaturach od 1030 ° do 1080 °, podczas gdy topnienie następuje w 900 °. Przygotowując się do procesu w domu, należy koniecznie wziąć pod uwagę skład metali, które są zawarte w mosiądzu przez jego producentów. Im więcej zawiera cynku, tym łatwiej odbywa się obróbka cieplna. Przeciąganie i walcowanie jest możliwe, jeśli zawiera więcej niż 20% cynku, ale jeśli doda się ołów, bizmut lub oba, proces będzie bardzo trudny.

Istnieje kilka opcji określania temperatury topnienia mosiądzu, ale nie wszystkie z nich są do zaakceptowania w warsztacie domowym. Można jedynie domniemywać (jeśli chodzi o złom mosiądzu) w miejscu lub części, w której był używany przez producentów. Istnieje ogromna liczba potrzeb, w których stosuje się piękny stop o wyglądzie złota, na przykład detale techniczne - rury, tuleje, separatory i inne.

W celach dekoracyjnych stosuje się go na zastawę stołową, pamiątki, akcesoria wykończeniowe (np. klamki do drzwi i karnisze, ramy, elementy złączne lub elementy funkcjonalne w systemach drzwiowych i okiennych). Często w fabryce specjalista pracuje nad określeniem właściwości chemicznych, zwłaszcza przy przetapianiu złomu różnorodnego

W warunkach przedsiębiorstwa przemysłowego technologię procesu określa marka i skład, które należy uzyskać na wyjściu. Do tego w produkcji jest wszystko, czego potrzebujesz – specjalistyczny sprzęt, z przemyślanymi zabezpieczeniami przeciwpożarowymi, fachowcy znający zawiłości procesu chemicznego i ich zapewnienie podczas pracy. Tutaj możesz zmieniać możliwości, uzyskując wymaganą temperaturę topnienia, automatycznie wlewać stopioną masę do specjalnych pojemników, a następnie wykorzystywać ją zgodnie z jej przeznaczeniem.

W domu nie jest to takie proste, jak się wydaje amatorom. Szczegółowe instrukcje zawsze wspominają o konieczności posiadania domowego warsztatu, w którym wystąpią irytujące wypadki, takie jak pożar czy oparzenia, konieczność zmiany temperatury w przypadku niezidentyfikowanego składu złomu. I to nie licząc czasu i wysiłku fizycznego. Jednak rzemieślnicy rzadko są powstrzymywani przez takie drobiazgi. Wymyślili kilka metod topienia.

• Piec muflowy - najłatwiejszy sposób obsługi stopów mosiądzu, jeśli jest dostępny w wyposażeniu warsztatowym. Domowy rzemieślnik musi jedynie zmielić złom, umieścić w nim tygiel i wybrać odpowiednią temperaturę topnienia. Jednak nie każdy, kto pracuje na metalu, ma takie piece, ponieważ nie są one tanie.

• Palnik gazowy - bardziej demokratyczne pod względem kosztów, a co za tym idzie, bardziej przystępne narzędzie do zakupów na własne potrzeby. Ale nawet w tym przypadku musisz wykonać kilka wstępnych kroków - aby bezpiecznie zamocować go w pozycji pionowej i zapewnić odpowiednie środki gaśnicze.

• Domowy piekarnik z cegieł ogniotrwałych, w których można zastosować elementy indukcyjne zasilane energią elektryczną. Wraz z nim będziesz musiał zrobić tygiel, niezawodny i żaroodporny oraz szczypce, za pomocą których wyjmą go z pieca. Oczywiście wszystko to musi mieć zwiększoną siłę. Chociaż dwa ostatnie można kupić w sklepach specjalistycznych, majsterkowicze wolą własne narzędzia do topienia, w których korzystają z różnych opcji asekuracji.

Każda z metod obróbki stopu w domu ma swoje niezaprzeczalne zalety. Optymalną, bezpieczną opcją niewymagającą dodatkowych manipulacji jest specjalny piekarnik, w którym temperatura dochodzi do 1000 stopni. Jednak istotną wadą jest wysoki koszt, na który nie może sobie pozwolić każdy, kto pracuje w domowym warsztacie.

Domowe jest bardziej demokratyczne, ale do budowy potrzebne będą materiały budowlane, szczelność zewnętrzna, dodatkowe urządzenia do procesu topienia. Palnik gazowy jest najtańszą metodą, ale ma też swoje istotne wady. Aby z niego skorzystać, musisz mieć pomieszczenie, w którym zapewnione są wszystkie niezbędne warunki, sprzęt ochronny, narzędzia do kruszenia złomu.

Odpowiedź na to pytanie zawarta jest w używanym sprzęcie. Praca z profesjonalnym piecem jest łatwa - trzeba ustawić wymaganą temperaturę za pomocą termostatu i umieścić tygiel w środku. Zaletą takiego sprzętu jest wysoka temperatura, która pozwoli domowemu rzemieślnikowi pracować z innymi stopami, brązami i metalami nieżelaznymi. Dobrze wykonany domowy piec to także dobre wyjście.

Piec do wytapiania jest układany z cegieł ogniotrwałych (lepiej stosować gatunki o zwiększonej wydajności). Musi być bezpiecznie zamocowany za pomocą żaroodpornego rozwiązania, a niektórzy rzemieślnicy podejmują działania, aby chronić go przed efektami termicznymi - są pokryte na zewnątrz specjalnymi związkami. Zalecane miejsce montażu powinno być dobrze wentylowane, ale jednocześnie niezawodnie osłonięte przed wpływami naturalnymi. Dlatego w warsztacie zainstalowano wystarczająco mocną wentylację lub umieszczono ją na dziedzińcu pod baldachimem.

Elementem grzejnym są ceramiczne rurki indukcyjne. Moc źródła energii to minimum 30 kW, przy najwyższej możliwej wydajności, produkcja odbywa się wyłącznie z wysokiej jakości części. Dodatkowe akcesoria - tygiel, szczypce z zaokrąglonymi krawędziami i długim uchwytem, ​​łyżka do nalewania stopionego metalu lepiej kupić w fabryce. Jednak niektórzy rzemieślnicy wolą zrobić własny tygiel z szamotu z dodatkową warstwą ochronną zamiast pojemnika grafitowego - może to być płynne szkło z dodatkiem talku lub roztworu krzemianu potasu.

Przy intensywnej pracy z metalem czas działania takiego urządzenia będzie krótki.

Złom do dyspozycji mistrza jest umieszczany w pojemniku do topienia, wstępnie kruszony. Oszczędzi to zarówno czas, jak i koszty energii – im mniejsze powstałe fragmenty, tym szybciej można osiągnąć wynik. Jest to ważna okoliczność, jeśli z jakiegoś powodu musisz przetopić dużą ilość stopu metalu. Dopiero po umieszczeniu pojemnika z metalem w piekarniku zaczyna się on nagrzewać. Tygiel usuwa się szczypcami, ale wcześniej trzeba się upewnić, że wszystkie kawałki umieszczone w piecu są całkowicie stopione.

Na powierzchni metalu może powstać błona (zależy to od użytego złomu), do jej usunięcia należy przygotować podręczne narzędzie natychmiast po wyjęciu z piekarnika.

W opisie nie ma nic skomplikowanego, jak przygotowanie potrawy - wkładają do piekarnika, dostają, wlewają do naczyń, czekają, aż ostygnie. Jednak pierwsze eksperymenty mogą zakończyć się niepowodzeniem z powodu pewnych niuansów - na przykład niewystarczającego ogrzewania z powodu elementu grzejnego, umieszczenia w już nagrzanym piekarniku, z powodu braku doświadczenia lub nieprzestrzegania instrukcji. Część może nie odpowiadać wymaganym parametrom i może wymagać mechanicznej przeróbki, jeśli formy do odlewania są niedokładne. Dlatego teraz są drukowane, jeśli to możliwe, na drukarce 3D z metalu, który pod względem odporności na ciepło przewyższa mosiądz.

Głównym niebezpieczeństwem, które czeka mistrza początkującego, są obrażenia lub oparzenia. Dlatego praca w warsztacie domowym wymaga bezwzględnego przestrzegania zasad bezpieczeństwa.

W każdej instrukcji można znaleźć 3 zasady niezbędne do topienia bez konsekwencji - wentylację, odzież ochronną, powłokę o właściwościach żaroodpornych na podłodze lub ścianach pomieszczenia.

1. Ubrania wybiera się z długimi rękawami i spodniami, na pewno z naturalnej tkaniny, która trudno się zapalić. Kombinezony syntetyczne nie wchodzą w grę, szybko się topią i mogą powodować poważne oparzenia. Buty - wysokie, gęste, na twarz i oczy lepiej zabrać okulary ochronne i maskę, na ręce - rękawice robocze.
2. Aby uniknąć pożaru w przypadku rozprysków gorącego metalu na podłodze lub ścianach, stosuje się materiały żaroodporne. Najłatwiejszym wyjściem jest arkusz azbestowy.
3. Wentylacja jest nieodzownym elementem wyposażenia wnętrz. Substancje toksyczne powstające w powietrzu podczas topienia mosiądzu mogą prowadzić do niebezpiecznych konsekwencji - ogólnego zatrucia organizmu. Jeśli nie ma na to pieniędzy, piekarnik można zainstalować na zewnątrz.

Mosiądz to wdzięczny, piękny i niezawodny stop, który jest używany przez wiele stuleci. Wytapianie lub odnawianie to doskonały sposób na wykonanie elementów dekoracyjnych, armatury, elementów złącznych. Najważniejsze w tym procesie twórczym jest przestrzeganie instrukcji i środków ostrożności.

Wszystko o temperaturze i metodach topienia mosiądzu, zobacz następny film.