Mis on alumiiniumi sulamistemperatuur?

Alumiinium sulab, aga kuidas täpselt? Ma arvasin varem, et kõik metallid sulavad ühtemoodi. Siis leidsin, et sulamid muudavad kõike.

Puhas alumiinium sulab umbes 660 °C (1220 °F) juures, kuid see väärtus muutub, kui seda legeerida. Siin on kirjeldatud, kuidas ja miks see juhtub.

Te näete mitte ainult numbrit, vaid ka loogikat, miks alumiinium sulab nii, nagu ta sulab.

Mis on alumiiniumi sulamistemperatuur?

Ma uskusin, et alumiiniumil on üks sulamistemperatuur. Kuid erinevad allikad andsid mulle veidi erinevaid numbreid. See tegi mind uudishimulikuks.

Puhta alumiiniumi sulamistemperatuur on 660,32 °C ehk umbes 1220,6 °F.

See väärtus on ühtne kõigis tehnilistes ja metallurgilistes allikates. Täpsus - 660,32 °C - on saadud kontrollitud tingimustes läbiviidud laboratoorsetest. Igapäevases kasutuses ümardan selle lihtsuse huvides 660 °C-ni.

Kui ma töötan alumiiniumiga, aitab see number juhinduda sellest, kuidas ma seda sulatan, valan või valan. Aga see on ainult puhta alumiiniumi puhul. Kui sinna segatakse teisi metalle, muutuvad asjad.

Miks alumiinium sulab sellel temperatuuril

Alumiinium on tugevate aatomisidemetega metalliline element. Ta kuulub perioodilisustabelis 13. rühma. Alumiiniumi metallsidemed on stabiilsed kuni 660 °C juures. Kui nende sidemete ületamiseks antakse piisavalt soojusenergiat, muutub alumiinium tahkest materjalist vedelaks.

Selline käitumine muudab alumiiniumi kasulikuks valmistamisel - see on piisavalt kuum, et seda vormida, kuid mitte nii kuum, et põhilised seadmed ei saa sellega hakkama.

Kokkuvõte sulamistemperatuurist

Kuidas muudab legeerimine alumiiniumi sulamistemperatuuri?

Ma arvasin alati, et sulamispunktid on fikseeritud. Aga siis nägin alumiiniumisulameid, mis sulavad madalamal või kõrgemal temperatuuril. See hämmastas mind.

Muude elementide, näiteks vase või magneesiumi lisamine muudab alumiiniumi sulamiskäitumist, põhjustades alumiiniumi sulamist ühe punkti asemel teatud vahemikus.

Legeerimine toob kaasa erinevad aatomi struktuurid ja sidemete tugevused. Need häirivad tavalist alumiiniumvõrgustikku. Selle tulemusena sulavad alumiiniumisulamid üle kahe temperatuuri:

• Solidus: punkt, kus algab sulamine
• Liquidus: punkt, kus materjal muutub täielikult vedelaks

Nende kahe temperatuuri vahelisel ajal on sulam "pehmel" või osaliselt sulanud olekus. See on oluline selliste protsesside puhul nagu valamine või ekstrusioon.

Ühised legeerelemendid ja nende mõju

Kõik need elemendid muudavad alumiiniumi sulamisprofiili. Näiteks vase lisamine võib langetada soliduse 500 °C-ni, kuid liquidus võib siiski olla 600 °C või rohkem.

Näide: Alumiinium 6061

Alumiinium 6061 sisaldab magneesiumi ja räni. Selle sulamisvahemik on:

• Solidus: 582°C
• Liquidus: 652°C

See on 78 °C poolvedelas olekus. Tootmise ajal aitab see täita keerulisi vorme või kujundeid.

Milline on puhta alumiiniumi sulamispiirkond?

Ma arvasin varem, et sulatusvahemik kehtib ainult sulamite kohta. Siis kuulsin, et mõned inimesed mainisid vahemikku ka puhaste metallide puhul.

Puhta alumiiniumi terav sulamistemperatuur on 660,32 °C, mis tähendab, et see läheb otse tahkest ainest üle vedelaks.

Erinevalt sulamitest ei sulata puhas alumiinium järk-järgult. Kui see jõuab temperatuurini 660,32 °C, muutub kogu struktuur normaalsel rõhul peaaegu koheselt vedelaks. Sulamise "vahemikku" ei ole.

See terav sulamistemperatuur on põhjus, miks puhas alumiinium käitub laborikatsetes ettearvatavalt. See on kasulik rakendustes, mis nõuavad täpsust, nagu elektroonika või fooliumi tootmine.

Miks ei ole valikut?

Puhta alumiiniumi puhul on kõik aatomid ühesugused ja moodustavad ühtlase võrega. Kuumutamisel puruneb see võre ühtlaselt ühel temperatuuril. Seetõttu ei teki mingit moosivööndit.

Seosed seevastu sisaldavad erinevaid aatomeid, mis sulavad igaüks erinevalt. See põhjustab järkjärgulisi üleminekuid.

Temperatuuri võrdlustabel

Millisel temperatuuril sulab alumiiniumsulam?

Mäletan, et vaatasin andmelehti ja nägin ühe numbri asemel kahte numbrit. See ajas mind alguses segadusse.

Alumiiniumisulamid sulavad sõltuvalt nende koostisest 500 °C ja 670 °C vahel, moodustades sulamispiirkonna soliduse ja liquiduse vahel.

Lubage mul jagada seda reaalsete numbritega:

Näide sulamid

Need numbrid varieeruvad palju. Keevitamisel, sepistamisel või valamisel kontrollin alati tootja andmeid. Vale temperatuur võib struktuuri rikkuda või vähendada tugevust.

Miks see on oluline

• Casting: Vajab täpset temperatuuri, et täita vorme, kuid vältida teradefekte.
• Ekstrusioon: Pooltahke faas parandab voolamist ja struktuuri
• Keevitamine: Sulami koostis mõjutab täitemetalli ja kuumutsooni

Mõned sulamid on kavandatud madalama sulamistemperatuuriga, et vähendada energiakulu. Teised vajavad kõrgemat liquidust, et säilitada soojuse all toimivus.

Kokkuvõte

Alumiiniumi sulamistemperatuur tundub esialgu lihtne - 660 °C. Kuid kui mängu tulevad sulamid, muutub sulamiskäitumine. Legeerimine nihutab temperatuuri ja loob sulamispiirkonna. Kas see on 500°C või 670°C, sõltub segust. Selle erinevuse tundmine võimaldab mul alumiiniumi ohutumalt ja tõhusamalt vormida, keevitada ja töödelda.