アルミニウムの融点は？

アルミニウムは溶ける。以前はどの金属も同じように溶けると思っていた。その後、合金がすべてを変えることを知ったんだ。

純アルミニウムの溶融温度は約660℃（1220°F）ですが、合金にするとこの値は変化します。その方法と理由は以下の通りです。

数字だけでなく、なぜアルミニウムがそのように溶けるのか、その理屈もわかるだろう。

アルミニウムの溶解温度は？

アルミニウムの融点は1つだと思っていた。でも、情報源によって微妙に違う数字が出てきた。それで興味を持ったんだ。

純アルミニウムの融点は660.32℃、約1220.6°Fである。

この値は、工学的および冶金学的な情報源で一貫している。精度660.32℃は、管理された条件下での実験室試験によるものである。日常的な使用では、簡単のために660℃に丸める。

私がアルミニウムを扱うとき、この数値はアルミニウムをどのように溶かし、成形し、鋳造するかの指針になります。しかし、それは純粋なアルミニウムの場合だけです。他の金属が混ざると、状況は変わります。

アルミニウムがこの温度で溶ける理由

アルミニウムは強い原子結合を持つ金属元素である。周期表では第13族に属する。アルミニウムの金属結合は660℃まで安定している。これらの結合を克服するのに十分な熱エネルギーが供給されると、アルミニウムは固体から液体に変わります。

この挙動により、アルミニウムは加工に有用な素材となり、成形に十分な熱さを持つが、基本的な設備で扱えないほど熱くはない。

融点の概要

合金はアルミニウムの融点をどのように変えるのか？

私はずっと融点は決まっていると思っていた。でも、もっと低い温度や高い温度で溶けるアルミニウム合金を見たんだ。それが不可解だった。

銅やマグネシウムのような他の元素を加えると、アルミニウムの融解挙動が変化し、1点ではなくある範囲にわたって融解するようになる。

合金化によって、異なる原子構造と結合強度が導入される。これらは通常のアルミニウム格子を乱す。その結果、アルミニウム合金は2つの温度で溶融する：

• ソリダス融解開始点
• リクイダス材料が完全に液体になる点

この2つの温度の間で、合金は「ムシャムシャ」した状態、または部分的に溶けた状態になります。これは鋳造や押出のような工程で重要です。

一般的な合金元素とその効果

これらの元素はそれぞれ、アルミニウムの融解プロファイルを変化させます。例えば、銅を加えると固相線は500℃に下がるかもしれませんが、液相線は600℃以上になるかもしれません。

例アルミニウム6061

アルミニウム6061はマグネシウムとシリコンを含む。その溶融範囲は

• ソリダス:582°C
• リクイダス: 652°C

これは78℃の半液体状態だ。製造の際、これは複雑な金型や形状の充填に役立つ。

純アルミニウムの溶解範囲は？

溶融範囲は合金にしか適用されないと思っていた。その後、純金属にも溶融域があることを耳にした。

純アルミニウムの融点は660.32℃と高く、固体から液体へと直接移行する。

合金とは異なり、純アルミニウムは徐々に溶けることはない。660.32℃に達すると、常圧下ではほぼ瞬時に構造全体が液体となる。融解 "範囲 "はない。

この鋭い融点が、純アルミニウムが実験室で予測通りの挙動を示す理由です。純アルミニウムは、電子機器や箔の製造など、精度が要求される用途に有用です。

なぜレンジがないのか？

純粋なアルミニウムでは、すべての原子は同じであり、均一な格子を形成している。加熱されると、この格子は単一の温度で均一に壊れます。そのため、ムズムズするようなゾーンは現れない。

対照的に、合金は異なる原子を含み、それぞれが異なる溶け方をする。これが緩やかな転移を引き起こす。

温度比較表

アルミニウム合金は何度で溶けるのか？

データシートを見ると、数字が1つではなく2つになっていたのを覚えている。最初は混乱したよ。

アルミニウム合金は、その組成にもよるが、500℃から670℃の間で融解し、固相と液相の間の融解域を形成する。

実際の数字で説明しよう：

合金例

これらの数値はかなり異なります。私は溶接、鍛造、鋳造の際には必ずメーカーのデータをチェックします。間違った温度は、構造をダメにしたり、強度を低下させたりします。

なぜ重要なのか

• キャスティング:金型への充填には正確な温度が必要だが、結晶粒の欠陥は避けたい。
• 押出:半固体相が流動性と構造を改善
• 溶接:合金組成はフィラーメタルとヒートゾーンに影響する

合金の中には、エネルギー使用量を減らすために融点を低く設計されているものがある。また、熱下での性能を維持するために高い液相を必要とするものもある。

結論

アルミニウムの融点は、最初は660℃と単純に見える。しかし、合金が登場すると、融解挙動が変化します。合金化によって温度がシフトし、融解範囲が生まれます。それが500℃なのか670℃なのかは、配合によります。この違いを知ることで、アルミニウムをより安全かつ効果的に成形、溶接、加工することができます。