1. Įvadas
Aliuminis patenka į universaliausius ir gausiausius metalus, naudojamus šiandien, Pagrindų pramonės šakos nuo aviacijos ir kosmoso iki plataus vartojimo elektronikos.
Jo derinys lengvas svoris, Geras laidumas, ir atsparumas korozijai daro jį būtinu.
Gaminti, perdirbti, arba veiksmingai prisijungti prie aliuminio, Inžinieriai turi tiksliai žinoti, kada jis pereina iš kieto į skystį.
Šiame straipsnyje, Mes pasineriame į aliuminio lydymosi tašką - tai tiksli vertė, įtakos veiksniai, matavimo būdai, ir pramonės padariniai.
Paaiškindamas šias detales, Mes siekiame aprūpinti medžiagų mokslininkus ir gamybos inžinierius su veiksmingomis įžvalgomis, kaip optimizuoti procesus, kurie priklauso nuo aliuminio tirpimo elgesio.
2. Kas yra lydymosi taškas?
Termodinamikoje, the lydymosi taškas žymi temperatūrą, kurioje kieta ir jos skysta fazė egzistuoja pusiausvyroje.
Šioje tikslioje temperatūroje, Kietoji sugeria pakankamai šilumos,
virsta skysčiu, išlaikant pastovią temperatūrą, kol baigsis tirpimas.
Keli veiksniai daro įtaką pusiausvyros temperatūrai:
- Grynumas: Grynos medžiagos turi aštrias, gerai apibrėžti lydymosi taškai. Net pėdsakų priemaišos gali išplėsti lydymosi diapazoną ir sumažinti pradžios temperatūrą.
- Spaudimas: Didėjant slėgiui, lydymosi taškai paprastai didėja pagal Clapeyron santykis,
kuris sieja slėgio ir temperatūros pokyčius fazių ribose per tūrio ir entropijos skirtumus. - Lydimas: Aliuminio sumaišymas su tokiais elementais kaip silicis ar vario sukuria Skystis ir Solidus Linijos fazės diagramoje.
Liquidus parodo temperatūrą, virš kurios lydinys yra visiškai skystas,
tuo tarpu „Solidus“ žymi žemiau esančią temperatūrą. Tarp šių dviejų eilučių, kietas ir skystas kartu egzistuoja.
3. Gryno aliuminio lydymosi taškas
Standartinė vertė: 660.32 ° C. (1220.58 ° F.)
Esant standartiniam atmosferos slėgiui (0.1 MPA), grynas aliuminis tirpsta 660.32 ° C. (1,220.58 ° F.).
Laboratorijos patvirtina šią vertę naudodamos aukšto tikslumo fiksuoto taško ląsteles ir palyginus su sertifikuotomis pamatinėmis medžiagomis.
Pramoniniai termoelementai dažnai skaito 5–10 ° C aukštesnę nei tikroji lydalo temperatūra dėl perkaitinimo ir matavimo paklaidos,
Taigi operatoriai paprastai nustato krosnies kontrolines taškus 680–700 ° C. prieš pilant.
Veiksniai, darantys įtaką aliuminio lydymosi taškui
Lydinių elementų poveikis
Kai legiruotas aliuminis, tokie elementai kaip Silicis (Ir), magnis (Mg), Vario (Cu), ir cinkas (Zn) Pakeiskite jo tirpimo elgesį:
- Silicis (Al - taip) lydiniai (Pvz., A356, A319) eksponuoti eutektines kompozicijas aplink 12.6 Wt % Ir. Jų eutektinis mišinys tirpsta 577 ° C., kadangi skystis yra šalia 615 ° C..
- Magnis (Al - mg) papildymai (Pvz., 6061 lydinys) Paspauskite skystį į maždaug 650 ° C. ir solidus 582 ° C., Sukurti maždaug lydymosi diapazoną 68 ° C..
- Vario (Al-cu) ir Cinkas (Al - Zn) pamainos lydymosi diapazonai toliau: pavyzdžiui, 7075 (Al -zn -mg -su) turi skystį šalia 635 ° C. ir aplinkui 475 ° C., ~ 160 ° C plitimas.
- Kiekvieno lydinio lydymosi diapazonas pasirodo fazės schemoje, Ir gamintojai turi nukreipti liejimą
arba ekstruzijos temperatūra, gerokai virš skysčio.
Priemaišos ir skysta / kieta depresija
Net nedideli kiekiai lygintuvas (Fe), Nikelis (Į), arba chromas (Kr) veikti kaip priemaišos,
dažnai formuodami tarpmetalinius junginius (Pvz., Al₃fe) ir kelis laipsniais slegia skysčio temperatūrą.
Pavyzdžiui, Tiesiog 0.1 Wt % Fe gali sumažinti skystį ~ 2–3 ° C.
Liejyklos tai sušvelnina panaudodami srautus (Chlorido arba fluoro pagrindu) ir degazavimas, kad būtų pašalinti oksidai ir vandenilis,
taip sustiprindamas lydymosi plokščiakalnį ir sumažinant tarpą tarp Solidus ir Liquidus.
Lydymo slėgio priklausomybė (Clapeyron santykis)
Po padidėjusiu slėgiu, Aliuminio lydymosi taškas padidėja maždaug 6 K/gpa.
Daugeliui pramoninių procesų, veikiančių ar šalia 1 bankomatas, Šis poveikis pasirodo nereikšmingas.
Tačiau, Aukšto slėgio tyrimai (Pvz., Deimantinio anvilo ląstelių eksperimentai) atskleidžia tai 1 GPA, Aliuminio lydymosi taškas pakyla 666 ° C..
Nors ir tiesiogiai taikomi standartiniam liejimui, Ši informacija pabrėžia, kaip slėgis daro įtaką kietos ir skysčio pusiausvyrai.
4. Leginių lydinių sistemos ir lydymosi diapazonai
Žemiau yra neišsamus, bet platus paprastų aliuminio lydinių sąrašas ir jų apytikslis „Solidus/Liquidus“ (tirpimas) temperatūra.
Daugeliu atvejų, Kiekvienas lydinys eksponuoja a diapazonas Tarp Solidus (tirpimo pradžia) ir skystis (visiškai skystas) Dėl legiruočių ir eutektinių reakcijų.
| Lydinys | Solidus | Skystis | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Grynas aliuminis (1100) | 660.3 ° C. (1 220.5 ° F.) | 660.3 ° C. (1 220.5 ° F.) | Iš esmės vienas lydymosi taškas be diapazono. |
| 1100 (Komercinis pamokas) | 660 ° C. (1 220 ° F.) | 660 ° C. (1 220 ° F.) | Nedidelės priemaišos gali pasikeisti < 1 ° C. (≈ 1.8 ° F.). |
| 2024 (Al-4.4 Cu-1,5 mg) | ~ 502 ° C. (935.6 ° F.) | ~ 642 ° C. (1 187.6 ° F.) | Platus užšalimo diapazonas (~ 140 ° C. / ≈ 252 ° F.) Dėl Cu turinio. |
| 2014 (Al-4.4 Cu-1,5 mg) | ~ 490 ° C. (914 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Panašus į 2024, su šiek tiek mažesne eutektika (~ 490 ° C. / 914 ° F.). |
| 3003 (Al-1,2 Mn) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | ~ 645 ° C. (1 193 ° F.) | Siauras diapazonas; MN turi mažai įtakos tirpimui. |
| 3004 (Al-1,2 Mn-0.6 Mg) | ~ 580 ° C. (1 076 ° F.) | ~ 655 ° C. (1 211 ° F.) | Mg šiek tiek išplečia diapazoną; eutektika arti 580 ° C. (1 076 ° F.). |
| 4043 (Al-5 Taip) | ~ 573 ° C. (1 063 ° F.) | ~ 610 ° C. (1 130 ° F.) | Įprasta užpildo viela; eutektinis al - Si ~ 577 ° C. (1 071 ° F.). |
A413.0 (Al-10 Taip) |
~ 577 ° C. (1 071 ° F.) | ~ 615 ° C. (1 139 ° F.) | Aukštos silicio liejimas; labai siauras užšalimo intervalas (~ 38 ° C. / 68.4 ° F.). |
| 5052 (Al-2.5 mg) | ~ 580 ° C. (1 076 ° F.) | ~ 650 ° C. (1 202 ° F.) | Mg šiek tiek išplečia lydymosi diapazoną; eutektika arti 580 ° C. (1 076 ° F.). |
| 5083 (Al-4,5 mg) | ~ 550 ° C. (1 022 ° F.) | ~ 645 ° C. (1 193 ° F.) | Aukštesnis Mg numeta solidus iki ~ 550 ° C. (1 022 ° F.). |
| 5059 (Al-5,8 mg) | ~ 545 ° C. (1 013 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Aukštos-MG serija: Solidus netoli 545 ° C. (1 013 ° F.), skystis ~ 640 ° C. (1 184 ° F.). |
| 6061 (Al-1 mg-0.6 Ir) | ~ 582 ° C. (1 080 ° F.) | ~ 650 ° C. (1 202 ° F.) | Įprastas ekstruzijos/kalimo laipsnis; Solidus ~ 582 ° C. (1 079.6 ° F.), skystis ~ 650 ° C. (1 202 ° F.). |
| 6063 (Al-1 mg-0.6 Ir) | ~ 580 ° C. (1 076 ° F.) | ~ 645 ° C. (1 193 ° F.) | Panašus į 6061 bet optimizuotas išspaudimui; Šiek tiek mažesnis diapazonas. |
6082 (Al-1 mg-1 Si) |
~ 575 ° C. (1 067 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Rasta Europoje; eutektika arti 577 ° C. (1 071 ° F.). |
| 6101 (Al-0.8 Ir-0.8 Cu) | ~ 515 ° C. (959 ° F.) | ~ 630 ° C. (1 166 ° F.) | Skirta elektros laidininkams; eutektika ~ 515 ° C. (959 ° F.). |
| 7050 (Al-6.2 Zn-2.3 mg) | ~ 470 ° C. (878 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Didelio stiprumo aviacijos ir kosmoso lydinys; platus užšalimo diapazonas (~ 170 ° C. / 306 ° F.). |
| 7075 (Al-5.6 Zn-2.5 mg) | ~ 475 ° C. (887 ° F.) | ~ 635 ° C. (1 175 ° F.) | Panašus į 7050; eutektika arti 475 ° C. (887 ° F.), skystis ~ 635 ° C. (1 175 ° F.). |
| 7020 (Al-4,5 Zn-1,2 mg) | ~ 500 ° C. (932 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Subalansuotas Zn - mg; eutektika arti 500 ° C. (932 ° F.). |
| 5086 (Al-4,5 mg) | ~ 555 ° C. (1 031 ° F.) | ~ 650 ° C. (1 202 ° F.) | Jūrų lydinys; Solidus ~ 555 ° C. (1 031 ° F.), skystis ~ 650 ° C. (1 202 ° F.). |
| A356 (Al -7 Si -0,3 mg) | ~ 577 ° C. (1 071 ° F.) | ~ 615 ° C. (1 139 ° F.) | Plačiai naudojamas lydinio liejimo liejimas; eutektika 577 ° C. (1 071 ° F.), skystis ~ 615 ° C. (1 139 ° F.). |
| A357 (Al -7 Si - 0,6 mg) | ~ 577 ° C. (1 071 ° F.) | ~ 630 ° C. (1 166 ° F.) | Panašus į A356, bet su didesniu mg; Liquidus šiek tiek aukštesnis (~ 630 ° C. / 1 166 ° F.). |
| A319 (Al -5,6 su -1,5 ir) | ~ 515 ° C. (959 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Naudojamas hidraulinėse dalyse; eutektika arti 515 ° C. (959 ° F.), skystis ~ 640 ° C. (1 184 ° F.). |
| A380 (Al -8 Si -3 su) | ~ 546 ° C. (1 015 ° F.) | ~ 595 ° C. (1 103 ° F.) | Štampuotas lydinys; eutektika ties ~ 546 ° C. (1 015 ° F.), skystis ~ 595 ° C. (1 103 ° F.). Platus užšalimo diapazonas ~ 49 ° C. (≈ 88 ° F.). |
ADC12 (Al -12 Si -1 su) |
~ 577 ° C. (1 071 ° F.) | ~ 615 ° C. (1 139 ° F.) | Japoniškas štampuotas lydinys (Panašus į A380); eutektika ~ 577 ° C. (1 071 ° F.), skystis ~ 615 ° C. (1 139 ° F.). |
| A206 (Al -4.5 su) | ~ 515 ° C. (959 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Inžinerinis liejimo lydinys; eutektika arti 515 ° C. (959 ° F.). |
| 226 (Al -2 su -0,6 ir) | ~ 515 ° C. (959 ° F.) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | Makerinamas liejimo lydinys; eutektika arti 515 ° C. (959 ° F.). |
| Al -li (Pvz., 1441) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | ~ 665 ° C. (1 229 ° F.) | Ličio papildymai mažesnis tankis; eutektika arti 640 ° C. (1 184 ° F.). |
| Skandis-aliuminis (Svarbus) | ~ 640 ° C. (1 184 ° F.) | ~ 660 ° C. (1 220 ° F.) | Skandis (0.1–0.5 %) Patobulinkite grūdus; siauras lydymosi diapazonas netoli gryno Al. |
| Al - Be (Albemetas) | ~ 620 ° C. (1 148 ° F.) | ~ 660 ° C. (1 220 ° F.) | Berilio papildymai sudaro omega-fazę; tirpsta šalia gryno Al diapazono. |
| Nano lydinio variantai | Įvairus (~ 650 ° C. / 1 202 ° F.) | Įvairus (~ 660 ° C. / 1 220 ° F.) | Tyrinėkite lydinius su nano precipitatais 5 ° C. (± 9 ° F.). |
Pastabos ir stebėjimai:
- Grynas aliuminis (1100) tirpsta tiksliai 660.3 ° C. (1 220.5 ° F.); komercinė 1100 gali parodyti šiek tiek ± 1 ° C. (± 1.8 ° F.) Variacija dėl pėdsakų priemaišų.
- Al - Si lydiniai (A356, A380, ADC12, A413) savybė „Solidus“ vertės iš 546 ° C. (1 015 ° F.) į ~ 577 ° C. (1 071 ° F.), su skysčiu šalia 595–615 ° C (1 103–1 139 ° F.).
Kai kuriuose santykinai siauri užšalimo intervaluose (Pvz., A356) Duruokite smulkias mikrostruktūras ir geras mechanines savybes. - Mg nešantys kaltininkai (5052, 5083, 6061, 6082, 6063) Parodyti Solidus temperatūra tarp 545 ° C. (1 013 ° F.) ir 582 ° C. (1 080 ° F.),
o skystis yra tarp 640 ° C. (1 184 ° F.) ir 655 ° C. (1 211 ° F.).
Kylant MG turiniui, „Solidus“ sumažėja žemiau, išplėtimas lydymosi diapazonas. - Aukšto stiprumo 7000 serija (7050, 7075) Paroda labai plačiai užšalimo diapazonai,
Eutektika netoli 470–475 ° C (878–887 ° F.) ir likvidus maždaug 635–640 ° C (1 175–1 184 ° F.).
Kruopštus proceso valdymas (Vakuuminis liejimas, HPDC) yra būtina, kad būtų išvengta karšto įtrūkimo. - Vario turtingi aliuminio lydiniai (2024, 2014) turėti „Solidus“ vertės ties 490–502 ° C (914–935 ° F.)
ir Netoli 640-642 ° 100 (1 184–1 188 ° F.)- labai didelis ~ 140 ° C intervalas (≈ 252 ° F.), reikalauti tikslaus temperatūros valdymo, kad būtų išvengta defektų. - Kylantys lydiniai (Al -li, Svarbus, Albemetas, Nano lydiniai) Pataisykite lydymosi elgseną tik keliais laipsniais, tačiau siūlo unikalius mechaninius ar apdorojimo pranašumus.
5. Matavimo ir nustatymo metodai
Tiksliai tiksliai nustatyti aliuminio lydymosi tašką reikia kontroliuojamų laboratorinių metodų. Inžinieriai ir tyrėjai pasikliauja:
Diferencinė skenavimo kalorimetrija (DSC)
DSC matuoja šilumos srautą į mažą aliuminio mėginį (5–10 mg) nes temperatūra padidėja žinomu greičiu (Pvz., 10 ° C/min).
The endoterminė smailė at 660.3 ° C atitinka latentinę sintezės šilumą (grubiai 10.71 kJ/mol, arba 394 J/g).
Didelio tikslumo DSC prietaisai pasiekia ± 0,5 ° C tikslumą, kalibravus pirminėmis nuorodomis, tokiomis kaip indis (lydymosi taškas 156.6 ° C.) ir cinkas (419.5 ° C.).
Diferencinė šiluminė analizė (DTA)
DTA, nuoroda (Inertinė medžiaga) ir aliuminio mėginys turi tą pačią šildymo programą. Temperatūros skirtumas tarp jų atskleidžia tirpimo pradžią.
Nors mažiau tikslūs nei DSC, DTA suteikia ± 1 ° C skiriamąją gebą, todėl tai yra naudinga apibūdinant lydinio diapazonus, kai jie suporuoti su aušinimo kreivėmis.
Termoelementu pagrįsti krosnies bandymai
Pramoniniai liejyklos dažnai remiasi K tipas (NICR - TIAL) arba N tipas (NICRSI-SOME) Į išlydytą aliuminį įterptos termoelementai.
Kai mėginys pasiekia 660 ° C., Operatoriai atkreipia dėmesį į laikiną plokščiakalnis (ledo taško krosnies stilius) rodo latentinę šilumos absorbciją.
Tačiau, perkaitimas gali perkelti akivaizdžią temperatūrą 680–700 ° C. kol jis nukrenta į tikrąjį skystį.
Pakartotinis kalibravimas prieš etaloninius metalus padeda ištaisyti sistemines klaidas, tačiau negali visiškai pašalinti su oksidacija susijusių paklaidų.
Tiksliai iššūkiai (Oksidacija, Perkaitimas)
Išlydytas aliuminis greitai susidaro aliuminio oksidas (Al₂o₃) Filmas jo paviršiuje, Izoliuojantis vidinio skysčio ir skeveldros temperatūros rodmenis.
Tuo pačiu metu, Dažnai aliuminis perkaiti 20–30 ° C virš jo skysčio, nes branduolių barjerai atideda tirpimo pradžią.
Norėdami įveikti šias problemas, Laboratorijos maišo mėginius po inertinėmis dujomis (Argonas) arba tepkite srautus, kad nutrauktumėte oksido plėveles prieš imdami matavimus.
Jie taip pat pritvirtina fiksuoto taško ląsteles, kad galėtų kalibruoti termoelementus pagal sertifikuotus standartus.
6. Pramoninio lydymosi ir liejimo praktika
Pramoninėje aplinkoje, Aliuminis retai tirpsta atskirai; Operatoriai nugrimzta į specializuotos praktikos seką, kad būtų galima gaminti kokybiškus liejinius:
Tipiški krosnių tipai
- Indukcinės krosnys: Elektromagnetinės ritės greitai kaitina laužą arba luitai.
Nes indukcija koncentruoja šilumą metale, Šios krosnys efektyviai tirpsta aliuminiu 700–750 ° C.. - Reverberacinės krosnys: Dujomis sukrėstos židiniai leidžia dideles partijas (iki kelių tonų) ištirpti 700–720 ° C.. Operatoriai nugrimzta iš nešvarumų, išlaikydami minimalią temperatūrą.
- Rotacinės krosnys: Pakreipti būgnai sukasi, kad būtų galima sujungti šildymą ir maišymą, vienodos temperatūros palaikymas aplink 700–750 ° C. ir siūlo gerai maišyti lydinio homogeniškumą.
- TIKSLINĖS KROVOS: Mažesni talpos vienetai (50–200 kg) Įkaitinkite aliuminį per elektrinius elementus arba propaną, laikydamas metalą netoli 680–700 ° C. kol liejasi.
Fleksavimas ir degazavimas
Išlydytas aliuminis lengvai sulaiko vandenilį (tirpumas iki 0.7 cm³ h₂/100 g al at 700 ° C.).
Norėdami sumažinti susitraukimo poringumas, liejyklos burbuliuko inertinės dujos (Argonas, azotas) per lydymą, Skatina vandenilį pabėgti.
Jie taip pat pristato srautai- Paprastai chloridų ar fluoridų mišinys - ištirpęs ir plūduriuojantis aliuminio oksidas, todėl lengviau nugriauti.
Efektyvus srautas sumažina oksido įtraukimą daugiau nei 80 %, Tiesiogiai pagerinti galutinį liejimo vientisumą.
Energijos suvartojimas ir efektyvumo aspektai
Lydymosi pirminis aliuminis sunaudoja 13–15 kWh už kilogramą pagamintas metalo.
Priešingai, antrinis (perdirbtas) aliuminis reikalauja tik 1.8–2,2 kWh už kilogramą- apytiksliai 85 % energijos taupymas.
Šiuolaikinės krosnių svertas Keraminių pluoštų pamušalai, Regeneraciniai degikliai, ir Varšimo atkūrimas sumažinti energijos suvartojimą papildomu 15–20 %.
Liejyklų trasa Energijos kaina už toną iš lydymosi, kaip šildymas lemia iki 60 % visų liejimo išlaidų.
Ištirpinkite gydymą ir temperatūros kontrolę pagal kokybę
Norėdami užtikrinti nuoseklią lydinio sudėties ir sumažinti makro -segregaciją, Operatoriai išmaišo išlydytą aliuminį, naudodami mechaninius impelerius arba elektromagnetinį maišymą.
Jie sulaiko 700–720 ° C. trumpam mirkymui (5–10 minučių) Prieš perkeldami į laikymo krosnius.
Temperatūros valdikliai - dažnai susieti su infraraudonųjų spindulių pirometrai—Maintain ± 5 ° C stabilumas, Užkirsti.
7. Pramoninės ir praktinės padariniai
Metalurgija: Lydymosi ir liejimo procesai
Liaudies kalibruokite krosnius iki 20–40 ° C virš lydinio skysčio, kad būtų užtikrintas visiškas formų užpildymas.
Per žema temperatūra (Pvz., mažiau nei 50 ° C. Skystis) sukelia šaltą išjungimą ir klaidingumą,
Nors per didelis perkaitimas (Pvz., > 150 ° C. Skystis) pagreitina oksidaciją ir niūrus susidarymas.
Lydymo kokybė daro tiesioginę įtaką mechaninėms savybėms: gerai kontroliuojamas lydymosi išeiga pailgėjimas
aukščiau 12 % A356 liejiniuose, Nors prasta kontrolė gali sumažinti lankstumą iki žemiau 5 %.
Aviacijos ir kosmoso, Automobiliai, ir statybos naudojimas
- Aviacijos ir kosmoso: Tiksli investavimas iš Al - LI lydinių (skystis ~ 640 ° C., Solidus ~ 510 ° C.) Reikalauja ištirpinti švarą, kad išvengtumėte akytumo esant kritiniams reaktyvinio variklio komponentams.
- Automobiliai: Aukšto slėgio štampas A380 liejimas (skystis ~ 595 ° C.) Perdavimo atvejais reikia šildyti pelėsį 240–260 ° C. Norėdami išvengti šaltkrėtis.
- Statyba: Išspaudimas 6061 Langų rėmai įvyksta 500–520 ° C., Gerokai žemiau skysčio, Subalansavimas formatavime su matmenų stabilumu.
Suvirinimo ir priedų gamybos aspektai
- Susiliejimo suvirinimas: Dujų volframo suvirinimas (GTAW) iš 6061-T6 važiuoja DC elektrodas neigiamas su šilumos įvestimi, pritaikytu suvirinimo baseinui 650–700 ° C..
Tačiau, Šilumos paveikta zona (Haz) Gali nukristi žemiau 500 ° C., sukelia minkštinimą, jei ne pakartotinai. - Priedinė gamyba (SLM/EBM): Puikūs aliuminio milteliai (Dalelių dydis 15–45 μm) į
Miltelių lovos suliejimui reikalingi lazeriai ar elektronų pluoštai, generuojantys vietinę temperatūrą 1,000 ° C+ kompensuoti didelį atspindį ir laidumą.
Proceso parametrai turi sumažinti raktų pakėlimą ir purškimą, Nepaisant aliuminio mažesnio lydymosi taško nei plieno.
Sukurti terminį apdorojimą & Karštas darbas
Kalimo ar ekstruzijos grafikai išlieka gerokai žemiau „Solidus“ - paprastai 350–550 ° C. (662–1 022 ° F.)—SIKTI.
Po formavimo, Lydiniai dažnai tirpsta šalia 515–535 ° C. (959–995 ° F.) ir gesinimas nustatyti T6 ar kitus laikiklius.
Perdirbimo efektyvumas
Antriniai aliuminio lyderiai ištirpsta daugumoje lydinių 700–720 ° C. (1 292–1 328 ° F.),
pasiekti 90–95 % atsigavimas esant ~ 0,5–0,8 kWh/kg-mažesnė energija nei pakartotinai pritvirtinantis plienas (1,400–1,600 ° C. / 2-4 kWh/kg).
8. Palyginimai su kitais metalais
| Medžiaga | Solidus | Skystis | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Grynas aliuminis (1100) | 660.3 ° C. (1 220.5 ° F.) | 660.3 ° C. (1 220.5 ° F.) | Vieno lydymosi taškas; Nėra užšalimo diapazono. |
| Vario (C11000) | 1 084 ° C. (1 983.2 ° F.) | 1 084 ° C. (1 983.2 ° F.) | Plačiai naudojamas elektros instaliacijai ir santechnikai. |
| Anglies plienas (A36) | ~ 1 425 ° C. (2 597 ° F.) | ~ 1 540 ° C. (2 804 ° F.) | Tikslus diapazonas šiek tiek kinta atsižvelgiant į anglies kiekį. |
| Nerūdijantis plienas (304) | ~ 1 385 ° C. (2 525 ° F.) | ~ 1 450 ° C. (2 642 ° F.) | Chromo-nickelio lydinys, turintis gerą atsparumą korozijai. |
| Žalvaris (C360) | ~ 907 ° C. (1 664.6 ° F.) | ~ 940 ° C. (1 724 ° F.) | Vario-Zinko lydinys, plačiai naudojamas mechaninėms dalims. |
| Bronza (C93200) | ~ 920 ° C. (1 688 ° F.) | ~ 1 000 ° C. (1 832 ° F.) | Vario-patiekalo lydinys, naudojamas guoliams ir pavaroms. |
| Cinkas (99.99%) | 419.5 ° C. (787.1 ° F.) | 419.5 ° C. (787.1 ° F.) | Įprastas metalo danga ir liejimas. |
| Magnis (AZ91d) | ~ 595 ° C. (1 103 ° F.) | ~ 650 ° C. (1 202 ° F.) | Lengvas metalas, dažnai legiruotas su aliuminiu. |
| Titanas (Gr 2) | 1 665 ° C. (3 029 ° F.) | 1 665 ° C. (3 029 ° F.) | Aukšto stiprumo, lengvas, ir atsparus korozijai. |
Aliuminio lydinys 6061 |
~ 582 ° C. (1 079.6 ° F.) | ~ 650 ° C. (1 202 ° F.) | Dažnas išspaudimas/lydinio kalimas; užšalimo diapazonas ~ 68 ° C (122 ° F.). |
| Aliuminio lydinys A356 | ~ 577 ° C. (1 071 ° F.) | ~ 615 ° C. (1 139 ° F.) | Laido lydinys (Al -7 Si -0,3 mg); Siauras užšalimo diapazonas (~ 38 ° C. / 68 ° F.). |
| Aliuminio lydinys 7075 | ~ 475 ° C. (887 ° F.) | ~ 635 ° C. (1 175 ° F.) | Didelio stiprumo aviacijos ir kosmoso lydinys; platus užšalimo diapazonas (~ 160 ° C. / 288 ° F.). |
| Nikelis (99.5%) | 1 455 ° C. (2 651 ° F.) | 1 455 ° C. (2 651 ° F.) | Atsparus korozijai, Aukštos temperatūros programos. |
| Chromas (99.5%) | 1 907 ° C. (3 465.4 ° F.) | 1 908 ° C. (3 466.4 ° F.) | Ypač kietas ir atsparus dėvėjimams. |
| Alavas (99.8%) | 231.9 ° C. (449.4 ° F.) | 231.9 ° C. (449.4 ° F.) | Naudojamas kareiviuose ir dengdamas. |
9. Išvada
Aliuminio lydymosi taškas, 660.32 ° C., Inkaruoja daugybę pramonės operacijų, Nuo pirminio lydymo iki pažangios priedų gamybos.
Jo santykinai žema lydymosi riba sumažina energijos suvartojimą, pagreitins perdirbimą,
ir supaprastina liejimą, palyginti su aukštesnio lyginančiais metalais, tokiais kaip vario ir plieno.
Kadangi pramonės šakos toliau skatina žiebtuvėlį, stipresnis, ir sudėtingesni aliuminio komponentai,
Aliuminio lydymosi elgsenos supratimas ir valdymas išliks esminis.
Tolesni nano lygos tyrimai, Ypatingas slėgio tirpimas, ir žada žadėti energiją taupančius šildymo metodus
Norėdami pagilinti mūsų supratimą apie šį pagrindinį perėjimą - tvirtą į skystį -, kuris apibūdina aliuminio vaidmenį šiuolaikinėje metalurgijoje.
