При какой температуре плавится медь: необходимые условия процесса на производстве и дома

Содержание
  1. Нахождение в природе
  2. Самостоятельная выплавка меди
  3. Плавление горелкой
  4. Последовательность действий
  5. Плавка меди в домашних условиях: пошаговая инструкция
  6. Муфельная печь
  7. Газовая горелка
  8. Горн
  9. Паяльная лампа
  10. Физические свойства
  11. Что изменилось со временем
  12. Преимущество индукционных печей от ООО «Термолит»
  13. В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТГ* входит:
  14. В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТрМ* входит:
  15. Переплавка меди в домашних условиях — Станки, сварка, металлообработка
  16. Плавление меди в домашних условиях
  17. Температура плавления
  18. Последовательность действий
  19. Оборудование для плавки меди
  20. Паяльная лампа
  21. Горн
  22. Плавление с помощью самодельных приспособлений
  23. Марки латуни и области применения
  24. При какой температуре плавится медь
  25. Каким образом наши предки плавили медь
  26. Характеристика способов плавления меди
  27. Муфельная печь
  28. Газовая горелка
  29. Паяльная лампа
  30. Горн
  31. Микроволновка
  32. Плавление с помощью самодельных приспособлений
  33. Плавление в муфельной печи
  34. Как расплавить медь в домашних условиях?
  35. Оборудование и правила техники безопасности
  36. Плавление сплавов на основе меди

Нахождение в природе

Латинское название Cuprum металл получил от названия острова Кипр, где стало известно, что его добывали в третьем тысячелетии до н.э. В системе Менделеева Цу получил число 29 и находится в одиннадцатой группе четвертого периода.

В земной коре элемент занимает 23-е место по распределению и чаще всего встречается в виде минералов серы. Наиболее распространены медный блеск и пирит. Сегодня медь извлекается из руды разными способами, но любая технология предполагает поэтапный подход к достижению результата.

Условия плавления меди
На заре развития цивилизации люди уже получали и использовали медь и ее сплавы.

  • В то время добывали не сульфид, а малахитовую руду, не требовавшую предварительного обжига.
  • Смесь руды и угля помещали в глиняный сосуд, который опускали в небольшую яму.
  • Смесь воспламенилась, и окись углерода помогла малахиту восстановить свободное состояние Cu.
  • В природе есть самородная медь, а самые богатые месторождения находятся в Чили.
  • Сульфиды меди часто образуются в геотермальных жилах со средней температурой.
  • Отложения часто представляют собой осадочные породы.
  • Медные песчаники и сланцы встречаются в Казахстане и Читинской области.

Самостоятельная выплавка меди

Для многих плавление меди и ее изготовление — увлекательное хобби. Тем, кто хочет посвятить свободное время литью металла, необходимо подготовить к работе следующие приспособления:

  • муфельная печь;
  • чистое сырье;
  • термостойкий тигель;
  • огнестойкая опора;
  • крючок из стальной проволоки;
  • плоскогубцы для извлечения тигля из печи;
  • средства индивидуальной защиты: спецодежда, защитные очки, перчатки.

Действия выполняются по инструкции:

  1. Наденьте специальное платье.
  2. Сырье измельчают и помещают в тигель.
  3. Поставить в духовку, выставить желаемую температуру. Металл не должен закипать.
  4. По достижении заданной температуры дверцу открывают, тигель захватывают плоскогубцами, вынимают из печи и кладут на огнеупорную подставку.
  5. Образовавшаяся в результате плавления оксидная пленка перемещается стальным крючком к краям емкости.
  6. Масса жидкой меди переливается в специальную емкость и охлаждается.
  7. Красную медь и все виды сплавов можно плавить в мощных муфельных печах.

Плавление горелкой

Следует помнить, что при плавлении важна азотная среда. Для легкоплавких медных сплавов, латуни или некоторых марок бронзы можно использовать обычную газовую горелку. Для этого вам понадобятся:

  • сырье;
  • специальные формы;
  • плоскогубцы для извлечения металла с горячей рабочей поверхности;
  • газовая горелка высокого давления;
  • средства защиты: спецодежда, защитные очки, перчатки.

Технология литья сплава следующая:

  1. Сырье сильно раздроблено. Сделать это можно напильником, превратив материал в опилки.
  2. Они заключены в специальную форму из термостойкого материала.
  3. Надевайте защитный костюм, защитные очки, толстые перчатки.
  4. Включите горелку.
  5. Нагревательное устройство направляется свободными движениями по корпусу емкости. Для быстрого результата пламя должно касаться поверхности синим наконечником. В этом месте факела самая высокая температура.
  6. После того, как твердое вещество расплавится, тигель захватывают плоскогубцами.
  7. Жидкая масса разливается в нужную форму.

Если у вас нет газовой горелки, вы можете использовать обычную паяльную лампу.

При литье цветных сплавов каждый мастер должен помнить о технике безопасности:

  • В помещении, где ведутся работы, должна быть хорошая вентиляция.
  • Во избежание ожогов используйте средства индивидуальной защиты.

Оптимальная температура воздуха, допустимая влажность воздуха, чистота рабочего места, низкая концентрация вредных веществ в атмосфере, хорошее освещение помещения — факторы, помогающие избежать травм.

Последовательность действий

При необходимости в домашних условиях можно приобрести декоративные или практичные изделия. Подробная инструкция по плавке меди в домашних условиях следующая:

  • Сырье измельчается, а затем помещается в тигель. Следует учитывать, что при уменьшении размеров кусков металла процесс плавки значительно ускоряется.
  • После заполнения тигля его помещают в предварительно разогретую духовку.
  • Расплавленный сплав необходимо удалить из печи с помощью специальных плоскогубцев. Благодаря активному процессу окисления на поверхности может образовываться однородная пленка. Перед плавкой медь ее необходимо удалить.
  • Металл аккуратно переливается в подготовленную емкость. Следует учитывать, что при ударе расправленного сплава по открытым участкам тела могут появиться серьезные травмы. Кроме того, некоторые материалы воспламеняются при контакте. Поэтому следует проявлять максимальную осторожность.

Обдумывая, как плавить медь в домашних условиях, стоит учесть, что использовать только печи нельзя. В некоторых случаях для нагрева дна тигля используют газовую горелку. Процесс менее продуктивен, но требует немного времени на подготовку.

Обычную паяльную лампу можно использовать в качестве нагревательного оборудования. При использовании этой технологии следует учитывать, что контакт меди с воздухом приводит к быстрому появлению оксида. В некоторых случаях поверхность покрывают измельченным углем, чтобы снизить скорость окисления.

Плавка меди в домашних условиях: пошаговая инструкция

Жестяная банка и огонь не подходят для плавки. Нужны и другие источники тепла, например самодельные печи или готовые высокотемпературные горелки. Для отливки выбирают жаропрочные сосуды, лучше использовать готовый тигель из огнеупорного сырья, выдерживающий температуру до + 300 ° С. Для отливки используется форма или изложница. При работе с тиглем используются специальные клещи с длинными ручками, которые должны хорошо захватывать тигель.

Теперь небольшая пошаговая инструкция, как плавить медный лом в домашних условиях:

  1. Заготовка металлолома, в качестве сырья используются мелкие кусочки металла.
  2. Подготовьте топку, в которой будет установлен тигель. Для плавки лома используются готовые или самодельные печи и горелки.
  3. Лом заливается в тигель для расплавления металла. Специалисты рекомендуют предварительно нагреть тигель, чтобы металл нагрелся более равномерно.
  4. Подготовка формы или формы: место, куда будет заливаться металл после литья. Для производства используется материал, температура плавления которого выше, чем у меди.
  5. Перед заливкой удалите накипь с горячего металла длинной ложкой. Оксиды не должны попадать в отливку.
  6. Расплав аккуратно переливается в подготовленную форму. Работать нужно аккуратно, от капель остаются плохо заживающие ожоги.

Для подставки используется огнеупорный плоский лист, на него ставится тигель или специальный ящик для литья.

Муфельная печь

Лабораторный муфель — самое удобное приспособление для плавки металла.

Вот несколько советов, как расплавить медный сплав в лаборатории:

  • у муфельной печи есть ручка регулировки температуры, ее нужно выставить на отметку чуть выше температуры плавления сплава;
  • графитовый или керамический тигель перед загрузкой шихты хорошо прогревают;
  • после литья окалину извлекают из горячего тигля с помощью проволочного крючка.

Отливка в муфеле нагревается равномерно, плавильная печь изолирована от вредных летучих компонентов. За процессом плавления меди удобно наблюдать через огнестойкое стекло дверцы.

Газовая горелка

Выплавка меди в небольших объемах производится переносной газовой горелкой. Мощность портативного устройства особого значения не имеет. Горелка ставится под тигель, в котором будет плавиться медный лом, пламя направлено вниз, язычки должны его полностью закрывать. Процесс трудоемкий и долгий. Чтобы обезопасить себя от кислорода, цветной мусор присыпают хлопьями древесного угля.

Горн

Медь выплавляют в домашних условиях в тигельной печи или печи. Он представляет собой ограниченное пространство, в котором тигель можно разместить на подставке. Поджигаются угли снизу или предусмотрена горелка. Необходимо организовать продувку воздухом для повышения температуры сгорания топлива. Чтобы ускорить процесс плавки, топку закрывают сверху герметичной крышкой. Хорошо нагретый уголь нагревают, пересыпают в тигель с ломом. Метод используют специалисты, которые часто занимаются литьем небольших объемов.

Паяльная лампа

Сплав с цинком, олово плавится при низкой температуре. В качестве источника энергии для плавления используется обычная паяльная лампа, расположенная вертикально под тиглем, так что пламя покрывает нижнюю поверхность и нижнюю часть боковой стенки. Чтобы уменьшить объем обрастания, лом присыпают углем. Процесс окисления при плавлении под слоем угольной стружки будет протекать не так интенсивно.

Физические свойства

Металл пластичный и на открытом воздухе быстро покрывается оксидной пленкой. Благодаря этой пленке медь имеет желтовато-красный оттенок, в просвете пленки цвет может быть зеленовато-синим. По уровню теплопроводности и электропроводности Cuprum занимает второе место после серебра.

  • Плотность — 8,94 × 103 кг / м3 .
  • Удельная теплоемкость при T = 20 ° C — 390 Дж / кг x К.
  • Электрические характеристики при 20-100 ° С — 1,78 × 10-8 Ом / м.
  • Температура кипения — 2595 ° С.
  • Удельная электропроводность при 20 ° С — 55,5-58 МСм / м.

Что изменилось со временем

Конечно, современные изделия из меди несравнимы с изделиями, изготовленными пять тысяч лет назад. Вместо необработанных медных ножей, топоров, наконечников стрел и копий сегодня производятся сложные электронные компоненты. Но все свойства металла остались неизменными. При какой температуре плавится медь сегодня, при той же температуре она плавилась тысячи лет назад. Но технология значительно улучшилась.

Например, предыдущий чистый металл (конечно, относительно чистый) извлекался из руды самыми примитивными методами. Например, в глиняный кувшин помещали руду и уголь. Банку поставили в яму, смесь подожгли и яму наполнили. Окись углерода выделялась при сжигании угля. При контакте с минералом он запускал реакцию, в результате которой выделялся металл и небольшое количество воды.

Сегодня, как уже говорилось выше, для удаления примесей из минерала используют несколько методов. Используя специальную программу плавки меди и различные методы обработки, технические специалисты могут получить почти полностью чистый металл. Рассмотрим, например, гидрометаллургическую промышленность, как наиболее простую для понимания.

Медная руда полна серной кислоты. Медь, будучи относительно активным металлом, реагирует с образованием сульфата меди. Железо, соприкасаясь с ним, вытесняет медь. В результате образуется сульфат железа и медь.

Преимущество индукционных печей от ООО «Термолит»

Несомненным достоинством печей для бронзы, латуни, меди является их экономичность. Это происходит из-за выделения большого количества тепла при нагревании металла, поэтому потребление энергии относительно невелико.

Основные преимущества:

  • применение передовых технологий в производстве;
  • использование в производстве только качественных экологических материалов, без использования асбеста;
  • высокая плавильная способность;
  • использование исключительно надежных компонентов: конденсаторов средней частоты производства Германии и Чехии;
  • использование тиристорных преобразователей нового поколения, качественных и надежных в эксплуатации;
  • высокая производительность;
  • высокая эффективность;
  • низкое энергопотребление;
  • надежная и безопасная работа духовок;
  • надежная защита штоков гидроцилиндров от брызг металла;
  • простота использования;
  • безопасность для окружающей среды.

Структура символа ITPE — XX / XXX TG Пример — ITPE-0.4 / 0.35 TG1

I — способ нагрева — индукционный 0,4 — номинальная вместимость тигля, т
Т — конструктивная особенность — тигель 0,35 — мощность преобразователя, МВт
П — слияние Т — тиристорный преобразователь частоты
Электрическая духовка G — гидравлический наклон
1 — сварочный аппарат

Структура символа ITPE — XX / XXX TrM Пример — ITPE-0,03 / 0,05 TrM1

I — способ нагрева — индукционный 0,03 — номинальная вместимость тигля, т
Т — конструктивная особенность — тигель 0,05 — мощность генератора, МВт
П — слияние Тр — транзисторный генератор
Электрическая духовка М — механический наклон
1 — сварочный аппарат

В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТГ* входит:

Имя С тиглем С двумя тиглями
1 ITPE расплавитель* 1 2
2 Тиристорный преобразователь частоты TFC 1 1
3 Катушка конденсатора ИТПЭ 1 1
4 Кабель ITPE с водяным охлаждением 2 4
5 Блок управления и сигнализации ШУС с гидростанцией 1 1
6 Шкаф теплообменника IM 1 1
7 Комплект трубок ИТПЭ 1 2
восемь Запчасти для TFC 1 1
девять Монтажный комплект 1 1
10 Комплект эксплуатационной документации 1 1

* может комплектоваться двумя и тремя фьюзерами

В комплект поставки ИТПЭ — ХХ/ХХ ТрМ* входит:

Имя С тиглем С двумя тиглями
1 ITPE расплавитель* 1 2
2 Генератор на транзисторах VTG 1 1
3 Кабель ITPE с водяным охлаждением 2 4
4 Монтажный комплект 1 1
5 Комплект эксплуатационной документации 1 1

Переплавка меди в домашних условиях — Станки, сварка, металлообработка

Пошаговая инструкция по плавке меди в домашних условиях

  • 1 Плавка меди в домашних условиях: происхождение, физические свойства и температура плавления
  • 2 Как плавить медь в домашних условиях
  • 3 Плавка меди в домашних условиях: температура, инструменты, правила
  • 4 Плавка меди в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции
  • 5 Как плавить медь самостоятельно: температура плавления, подготовка, приспособления, советы
  • 6 Выплавка меди в домашних условиях: пошаговая инструкция, видео

Люди научились добывать и нюхать медь с древних времен. Уже в то время элемент широко использовался в быту, и из него изготавливали различные предметы. Сделать сплав меди и олова (бронзы) научились около трех тысяч лет назад, это оказалось хорошим оружием. Бронза быстро стала популярной, потому что выделялась своей прочностью и красивым внешним видом. Из него изготавливали драгоценности, посуду, орудия труда и охоты.

Благодаря низкой температуре плавления человечеству не составило труда быстро освоить производство меди в домашних условиях. Как происходит процесс плавления меди, при какой температуре она начинает плавиться?

Плавление меди в домашних условиях

Низкая температура плавления позволяла людям в древние времена плавить металл прямо над огнем, а затем использовать готовый металл в повседневной жизни для изготовления оружия, украшений, посуды и инструментов. Чтобы расплавить медь в домашних условиях, вам потребуются следующие предметы:

  • Тигель и специальные плоскогубцы для этого.
  • Каменный уголь.
  • Муфельная печь.
  • Рог.
  • Пылесос бытовой.
  • Форма для плавления.
  • Стальной крючок.

Весь процесс проходит в несколько этапов, для начала металл нужно поместить в тигель, а затем поместить в муфельную печь. Установите желаемую температуру и наблюдайте за процессом через стеклянное окошко. В процессе плавления в емкости с металлом появится оксидная пленка, которую необходимо удалить, открыв окно и сдвинув его стальным крючком.

При отсутствии муфельной печи медь можно плавить на автогене, плавка будет происходить при нормальном доступе воздуха. С помощью паяльной лампы можно плавить желтую медь (латунь) и легкоплавкие бронзы. Убедитесь, что весь тигель покрыт пламенем.

Если дома нет ни одного из перечисленных средств, можно использовать гору, установив ее на слой древесного угля. Для повышения температуры можно воспользоваться бытовым пылесосом, включив режим обдува, но только если шланг имеет металлический наконечник. Хорошо, если наконечник будет иметь конический конец, чтобы поток воздуха был тоньше.

В современных промышленных условиях медь в чистом виде не используется, в ее составе много различных примесей: железо, никель, мышьяк и сурьма, а также другие элементы.

Качество готовой продукции определяется наличием в сплаве процентного содержания примесей, но не выше 1%. Важными показателями являются тепловая и электрическая проводимость металла.

Температура плавления

Температура плавления — один из важнейших параметров любого сплава. Это может зависеть от концентрации легирующих элементов в составе.

Отливка меди в чистом виде осуществляется при температуре 1080 ° С, при которой кристаллическая решетка перестраивается и сплав становится жидким.

Медь можно плавить даже при наличии примеси в виде олова, но температура плавления может варьироваться в диапазоне от 930 до 1140 ° C.

В состав можно добавить цинк, благодаря чему получается латунь. В зависимости от концентрации этого легирующего элемента плавку можно проводить при 900 ⁰C.

При рассмотрении характеристик плавления меди учитывается температура кипения. Этот показатель составляет 2560 ° C. Достигнуть такой температуры в доме практически невозможно. На процесс кипения указывает появление пузырьков газа.

Сплав нельзя доводить до кипения. Это связано с тем, что после выхода газа структура становится пористой. Из-за этого снижаются не только декоративные, но и механические качества.

Последовательность действий

При необходимости в домашних условиях можно приобрести декоративные или практичные изделия. Подробная инструкция по плавке меди в домашних условиях следующая:

  1. Сырье измельчается, а затем помещается в тигель. Следует учитывать, что при уменьшении размеров кусков металла процесс плавки значительно ускоряется.
  2. После заполнения тигля его помещают в предварительно разогретую духовку.
  3. Расплавленный сплав необходимо удалить из печи с помощью специальных плоскогубцев. Благодаря активному процессу окисления на поверхности может образовываться однородная пленка. Перед плавкой медь ее необходимо удалить.
  4. Металл аккуратно переливается в подготовленную емкость. Следует учитывать, что при ударе расправленного сплава по открытым участкам тела могут появиться серьезные травмы. Кроме того, некоторые материалы воспламеняются при контакте. Поэтому следует проявлять максимальную осторожность.

Обдумывая, как плавить медь в домашних условиях, стоит учесть, что использовать только печи нельзя. В некоторых случаях для нагрева дна тигля используют газовую горелку. Процесс менее продуктивен, но требует немного времени на подготовку.

Обычную паяльную лампу можно использовать в качестве нагревательного оборудования. При использовании этой технологии следует учитывать, что контакт меди с воздухом приводит к быстрому появлению оксида. В некоторых случаях поверхность покрывают измельченным углем, чтобы снизить скорость окисления.

Оборудование для плавки меди

Подготовительный этап предполагает приобретение спецтехники. Плавить медь в домашних условиях можно, если у вас есть:

  1. Муфельная печь. Современные варианты конструкции позволяют с высокой точностью регулировать мощность нагрева, за счет чего значительно упрощается процесс плавки и может быть достигнут лучший результат.
  2. Тигель предназначен для размещения шихты и ее плавления.
  3. Плоскогубцы, с помощью которых тигель извлекается из печи. При этом следует учитывать, что поверхность перегревается, поэтому нужно использовать специальный механизм из жаропрочного сплава.
  4. Крючок и бытовой пылесос.
  5. Уголь для поверхностного покрытия.
  6. Форма из жаропрочного материала, которая будет использоваться для литья.
  7. Газовая горелка или кузница для повышения пластичности сплава.

Плавка газовой горелкой

Покупают профессиональное оборудование только тогда, когда выплавляют медь периодически. Отличается дороговизной и экономичностью использования.

Самый простой способ переплавить медь в домашних условиях — это установка муфельной печи. Среди его особенностей отметим:

  1. можно нагреть заряд до более высоких температур, тем самым увеличивая текучесть. Это связано с высоким КПД, так как стены конструкции отражают и аккумулируют тепло.
  2. Ускоряется процесс слияния.
  3. Высокая производительность. Равномерное распределение тепла позволяет одновременно плавить большое количество меди.

Выплавка меди в самодельной печи

К тому же муфельную печь довольно просто установить при соблюдении всех правил безопасности. Проблемы с установкой такого оборудования дома часто возникают из-за больших размеров конструкции.

Плавка меди в домашних условиях при использовании газовой горелки часто проводится в том случае, если изделия из меди изготавливаются очень редко. Этот процесс отличается небольшими финансовыми затратами. При выборе такой технологии учитывается:

  1. Показатель малой эффективности.
  2. Во время таяния трудно равномерно распределить тепло.
  3. Работы необходимо проводить на открытом пространстве с соблюдением правил пожарной безопасности.

Газовая горелка может нагреть тигель за считанные минуты. Следует учитывать, что медь будет быстро окисляться.

Паяльная лампа

Растворение при употреблении каннеллони происходит крайне редко. Это связано с низкой эффективностью этого метода. Как и в предыдущем случае, при использовании паяльной лампы поверхность активно окисляется.

Расплавьте медь в самодельной печи с помощью паяльной лампы

При использовании паяльной лампы учитывается, что на нагрев металла нужно много времени. В этом случае нагрев должен происходить без перебоев, так как металл быстро остывает, после чего начинает кристаллизоваться.

Горн

В домашних условиях плавку медных заготовок можно производить в кузнице. Этот духовой шкаф отличается следующими характеристиками:

  1. его часто используют в кузнице.
  2. Стоит учитывать низкий КПД, из-за которого плавка меди занимает гораздо больше времени.
  3. Есть две модели: открытая и закрытая.

Температура плавления при использовании кузницы относительно низкая. Следовательно, таким способом можно расплавить не всю медь.

Плавление с помощью самодельных приспособлений

Отливку можно производить при помощи самодельных конструкций. Часто они представлены комбинацией источника тепла и теплоотражающего корпуса. С помощью таких приспособлений можно переплавить медь в домашних условиях.

Как правило, благодаря созданию специальной светоотражающей структуры повышается КПД и ускоряется процесс нагрева заряда. Из жаропрочных кирпичей можно сделать отражающее тело тигля.

Марки латуни и области применения


Марка латуни и область ее применения зависят от состава. Например, томбак, относящийся к классу деформируемой латуни, в котором содержится более 95% меди, легко соединяется со сталью, образуя с ней биметалл. Эта комбинация используется при производстве вывесок и различных предметов искусства и дизайна интерьера: статуэток, рамок, канделябров.

Латунь LO используется для изготовления конденсаторных трубок различного теплотехнического оборудования, например, газовых котлов, автоклавов, сильфонов.

Марка LS используется для создания деталей для часовых механизмов, переходников и соединительных втулок. Также его используют для изготовления печатных матриц.

LMts — содержится в старинных советских монетах номиналом до 5 копеек, фурнитуре, гайках и болтах и ​​их подвидах с приставкой «А» — в деталях речных и морских судов.

Латунь, маркированная самолетом или ЛЖМ (и его подвидом), также используется для строительства кораблей и самолетов, различных электрических машин и подшипников. Это очень распространено в деталях для различного химического машиностроения.

При какой температуре плавится медь

Плавление происходит, когда металл переходит из твердого состояния в жидкое. У каждого элемента своя точка плавления. Многое зависит от примесей в металле. Обычная температура плавления меди составляет 1083 ° C. При добавлении олова температура падает до 930-1140 ° C. Температура плавления здесь зависит от содержания олова в сплаве. В сплаве меди и цинка плавление происходит при 900-1050 ° С .

Температура плавления сплавов
Когда металл нагревается, его кристаллическая решетка разрушается. По мере нагревания температура плавления повышается, но затем стабилизируется при достижении определенного температурного предела. В это время металл плавится. Он полностью тает, и температура снова повышается.

По мере остывания металла температура падает, в какой-то момент она остается на том же уровне, пока металл полностью не затвердеет. После полного застывания температура снова падает. Это демонстрирует фазовая диаграмма, которая представляет температурный процесс от начала плавления до затвердевания. При нагревании медь, нагретая до 2560 ° C, начинает закипать. Кипение похоже на кипение жидкости, при котором выделяется газ и на поверхности появляются пузырьки. При кипячении при более высоких температурах начинается выделение углерода, образующегося при окислении.

Каким образом наши предки плавили медь

Это самый старый металл, которому научились люди. Его главным достоинством стала необычайная пластичность. Именно благодаря ему даже с помощью примитивных рабочих инструментов можно обрабатывать металл, добывая предметы для дома и различные рабочие инструменты.

это интересно! Латинское название «купрум» происходит от названия острова Кипр, где было открыто крупное месторождение. Точное происхождение русского слова «медь», к сожалению, неизвестно — существует всего несколько теорий.

Наши предки научились обрабатывать первый металл примерно в 4 тысячелетии до нашей эры. Обнаруживая валуны необычного цвета, люди пытались их обработать, обычно ударяя по ним тяжелыми камнями. Однако самородки не раскололись, а только деформировались. Таким образом, первобытные мастера смогли изготовить первые рабочие инструменты.


Это стало причиной перехода от каменного века к медному веку. Для изготовления металлического оружия требовалось не больше усилий, чем для изготовления каменного. Но прослужил он гораздо дольше, и в случае повреждения медный топор или нож можно было отремонтировать — каменные аналоги приходилось восстанавливать.

На сколько градусов плавится медь? Сегодня такая температура специалистам не кажется большой: всего 1083 градуса по Цельсию.

Однако для древних металлургов это было недостижимо, поэтому плавить материал для полной обработки они научились гораздо позже — только в 3-м тысячелетии до нашей эры, когда появились необходимые технологии. Однако еще раньше во многих поселениях ремесленники нагревали медные самородки на кострах, отмечая, что горячий металл гораздо легче поддается обработке.

Характеристика способов плавления меди

Плавка меди в домашних условиях и на производстве одинакова. Процесс изменения состояния осуществляется под воздействием повышения температуры. При достаточном нагреве металлическая конструкция объекта разрушается. Есть несколько способов добиться такого эффекта.

Муфельная печь


Что такое муфельная печь
Плавка в лабораторной муфельной печи с контролем температуры нагрева. Это довольно простой способ. Сырье предварительно измельчают на куски. Чем они меньше, тем быстрее будет растворение.

Подготовленный материал помещают в графитовый тигель и помещают в предварительно разогретую печь. Литейная форма должна иметь более высокую температуру плавления, чем медь. Нагревательный прибор серийного производства оборудован специальным окном, позволяющим контролировать технологический процесс.

Когда медь перейдет в жидкое состояние, тигель вынимают из печи железными щипцами. С помощью проволочного крючка оксидная пленка удаляется с поверхности расплавленного металла до краев тигля. После проведенных манипуляций жидкую консистенцию аккуратно переливают в заранее подготовленную емкость.

Газовая горелка

Плавка меди также производится с помощью газовой горелки. При отсутствии тигельной печи подойдет переносная переносная газовая горелка. Его следует поместить под дно металлической емкости и проследить, чтобы пламя полностью закрыло дно.

Метод позволяет быстро окислить материал, так как предполагает наличие тесного контакта с воздухом. Чтобы предотвратить образование толстой оксидной пленки, расплав присыпают измельченным углем.

Паяльная лампа

Плавка меди с помощью паяльной лампы происходит так же, как с помощью газовой горелки. Метод применим к металлам с низкой температурой плавления.

Паяльная лампа

Горн


Вы можете плавить медь или ее сплавы в печи. Для этого на хорошо разогретый уголь кладут тигель с измельченным металлом. Для ускорения процесса используется бытовой пылесос, включенный в режиме воздуходувки.
Труба должна быть небольшого диаметра с железным наконечником, так как пластик плавится под воздействием высокой температуры. Метод идеален для тех людей, которые регулярно и в больших объемах занимаются выплавкой металлов.

Микроволновка

Расплавить медь поможет мощная микроволновая печь новой конструкции. Для этого снимите вращающийся лоток. Муфельная печь изготавливается из огнеупорного кирпича, в который помещается исходный материал. Устройство необходимо для улучшения теплосберегающих свойств сырья и защиты элементов технологии от перегрева.

Чистую медь трудно плавить, потому что она плохо течет в жидкой форме. Мастера не рекомендуют делать из такого материала мелкие и сложные детали. Для этого подходят многокомпонентные соединения на основе латуни, олова или цинка, не требующие высоких температур.


Плавильное оборудование



Плавление с помощью самодельных приспособлений

Отливку можно производить при помощи самодельных конструкций. Часто они представлены комбинацией источника тепла и теплоотражающего корпуса. С помощью таких приспособлений можно переплавить медь в домашних условиях.

Как правило, благодаря созданию специальной светоотражающей структуры повышается КПД и ускоряется процесс нагрева заряда. Из жаропрочных кирпичей можно сделать отражающее тело тигля.

Плавление в муфельной печи

  • Бытовые муфельные печи можно приобрести в специализированных магазинах. Современные духовые шкафы оснащены терморегуляторами и смотровым окном, они могут быть с вертикальной или горизонтальной загрузкой. Духовка среднего качества способна поддерживать температуру до 2000 ° C, а профессиональная — до 3000 ° C. Он может плавить не только медь, но и железо. Но следует отметить, что при температуре 2560 ° C расплавленная медь начинает закипать. После охлаждения слиток будет иметь пористую поверхность, которая способствует быстрому окислению и разрушению. Этот слиток выглядит некрасиво, ему не хватает характерного медного блеска.
  • Независимо от способа плавки медный лом необходимо измельчать. Это сократит время процесса и обеспечит однородность плавления.
  • Измельченный медный лом засыпается в тигель, тигель помещается в предварительно нагретую муфельную печь выше 1083 ° С.
  • Убедившись, что медь расплавилась, тигель вынимают из печи щипцами, а оксидную пленку, которая всегда образуется на поверхности расплава, удаляют крючком. После этого расплав следует сразу же перелить в форму.

Покупать ради отливки дорогую муфельную печь не стоит. Медь можно плавить и другими способами.

Как расплавить медь в домашних условиях?

Обычно медь и сплавы на ее основе плавят в специальных печах, где не только плавится материал, но и формируются новые детали. Однако изделия из меди при желании можно расплавить и в домашних условиях. Температура плавления меди в домашних условиях будет стандартной — 1083 градуса. Опытные металлурги рекомендуют нагревать вещество с небольшим запасом, чтобы минимизировать тепловые потери и предотвратить перекристаллизацию вещества при его остывании. Во время домашнего заброса необходимо соблюдать правила безопасности. Ниже мы рассмотрим эти правила, а затем узнаем, как именно производить домашнюю плавку медных изделий.

Оборудование и правила техники безопасности

Для плавки потребуется приобрести или собрать специальное оборудование. В качестве исходного материала подходит чистая медь в слитках или прутках. Также для переплавки можно использовать различные предметы домашнего обихода и посуду, содержащие большое количество меди. Это могут быть декоративные элементы, автозапчасти, чистые кабели и прочее. Перед оплавлением проверьте конкретное содержание меди (обычно на нем проставляется необходимая информация). Для обогрева предметов понадобится муфельная печь с терморегулятором.

Для плавки слитков или изделий понадобится не только печь, но и тигель, в который будет вставляться медь. Выбирая тигель, отдайте предпочтение огнеупорным керамическим или шамотным горшкам. Эти материалы не ломаются и не деформируются при слишком сильном нагревании. Из глиняной посуды или шамота также нужно сделать форму, в которую будет заливаться расплавленная медь. Кроме того, вам понадобится ряд вспомогательных элементов: металлургические клещи и крючок для работы с тиглем, углем (если вы используете обычную печь), бытовой пылесос для удаления мусора с металлургической площадки и так далее.

Также не забывайте о правилах безопасности:

  • Рекомендуется проводить все работы на открытом воздухе или в большом, хорошо вентилируемом помещении с нормальным уровнем влажности воздуха. Это может быть гараж, пристройка к дому, мастерские.
  • Для металлургических работ человеку потребуется приобрести защитную одежду, защищающую его тело от мелких капель расплавленной меди и теплового воздействия высоких температур. Защитная одежда должна закрывать не только туловище, но и руки, голову и ноги.
  • Если металл протекает из активной зоны, печь необходимо выключить, чтобы прервать процедуру оплавления. «Вылетевший» металл необходимо погасить, но учтите, что вода для этих целей не подходит. В случае тушения раскаленного металла водой жидкость может начать разлагаться на молекулы кислорода и водорода, что может вызвать взрыв (молекулярный водород чрезвычайно взрывоопасен). Чтобы погасить расплавленный металл, используйте одеяло из асбеста или сухой кальцинированной соды или хлорида натрия.

медные сплавы

Плавление сплавов на основе меди

На практике медь используется не только в чистом виде, но и в виде различных сплавов. Примеры таких сплавов — бронза, латунь, мельхиор и другие. Поскольку сплавы являются многокомпонентными веществами, их плавление происходит по другому принципу. Рассмотрим примерный алгоритм плавления медных сплавов на примере латуни:

  1. При температуре до 100 градусов Цельсия кристаллическая решетка стабильна и однородна. В случае столкновения происходит деформация материала. На поверхности материала имеется тонкая оксидная пленка, защищающая изделие от воздействия воды, атмосферного воздуха и химически активных веществ.
  2. При нагревании латуни до 100 градусов внешняя пленка постепенно плавится, что делает вещество менее стойким. Кроме того, из-за повреждения защитной пленки увеличивается химическая активность материала (то есть он начинает активнее реагировать с водой, воздухом, химическими веществами). Кристаллическая решетка устойчива к легкому нагреву, поэтому материал сохраняет форму.
  3. Температура 880 градусов — точка солидуса. При достижении этой температуры начинается плавление самых низкоплавких элементов, составляющих сплав. Это приводит к частичному переходу твердого вещества в жидкость. На химическом уровне при достижении точки солидуса происходит частичное разрушение кристаллической решетки вещества, однако в более тугоплавких фракциях решетка сохраняется.
  4. Температура 950 градусов — точка ликвидуса. Достигнув этой отметки, плавятся наиболее тугоплавкие фракции, сохраняющие твердость при более низких температурах. Следовательно, на химическом уровне материал становится полностью жидким, поскольку кристаллическая решетка всех компонентов, составляющих латунь, полностью разрушается.

диаграмма плавления меди

 

Оцените статью
Блог про металлопрокат