Температура плавлення бронзи

Багато сьогодні намагаються в домашніх умовах освоювати технології промислового виробництва. За умови дотримання послідовності певних маніпуляцій і наявності необхідного обладнання вдається вирішувати часом дуже складні завдання. Так, наприклад, можна легко плавити метали і створювати своїми руками холодну зброю або ексклюзивні прикраси. Для цього необхідно знати, до якої температури потрібно розігрівати метал і як це найкраще робити. Дана стаття розповість про те, яка температура плавлення бронзи, що потрібно враховувати, бажаючи підкорити собі цей метал.

Особливості описуваного металу

Що таке бронза? Це сплав, що складається з основного компонента (міді) і додаткового легуючого елемента. Залежно від того, що виступає в якості легуючої добавки, розрізняють кілька марок описуваного матеріалу, тому у кожного виду бронзи своя температура плавлення. Від процентного вмісту додаткових компонентів залежать фізико-хімічні властивості бронзи. Зрозуміти, які домішки містяться в сплаві, допомагає його маркування.

Всі бронзові склади умовно можна розділити на дві великі групи:

  1. Олов’яні.
  2. Безолов’яні.

До олов’яним сплавів відноситься різновид бронзи, в складі якої в якості легуючого елемента виступає олово. Цей метал міцніше міді, але він легкоплавок. Поєднання міді (80%) і олова (20%) – перший сплав, який навчилося створювати людство. За допомогою нього на Русі відливалися церковні дзвони. Метал добре звучав, але був крихкий. Тому виникла необхідність шукати більш досконалі сплави.

Безолов’яні сплави не містять в своєму складі крихкого олова. Як легуючі добавок в них може виступати берилій, кремній, свинець і алюміній. Залежно від того, який саме з перерахованих металів поєднується з міддю, сплав знаходить свої фізико-хімічні властивості. Так, наприклад, берилій дозволяє створювати сплави, які за своїми характеристиками міцності багато в чому перевищують високоякісну сталь. Додавання кремнію робить бронзу більш стійкою до механічного тертя. Свинець допомагає формувати високу стійкість до корозії, алюміній покращує фрикційні характеристики сплаву.

Процес плавлення бронзи обов’язково повинен починатися з вивчення її складу. Все олов’яні марки плавляться при температурі 900-950 ° C, безолов’яні марки плавляться при температурі 950-1080 ° C.

Зверніть увагу! При лиття враховується ще один показник сплаву – його в’язкість. У олов’яної бронзи вона вище, ніж у латуні, тому при нагріванні її необхідно сильно перегріти. Потім після охолодження описувана марка дає мінімальну усадку, тому даний вид бронзи ідеально підходить для фасонної виливки.

Чи можна відливати бронзу в домашніх умовах?

Багато хто з нас задаються питанням, чи можливий процес плавки описуваного сплаву в домашніх умовах. Відтворити промислове лиття неможливо. Так як бронза має високу температуру плавлення, для роботи з розпеченим металом потрібні особливі умови. Можна спробувати освоїти дрібне лиття, що дозволяє створювати прикраси або маленькі вироби. Для здійснення цього процесу доведеться виділити окрему кімнату, а також вжити всіх заходів протипожежної безпеки, зробити якісну вентиляцію. Виготовляти великі бронзові деталі можна там, де є земляний або бетонну підлогу (це може бути гараж з хорошою примусовою вентиляцією).

Для роботи знадобиться певне обладнання і спеціальний інструмент. Здійснити лиття дозволить тільки муфельна піч (наявність терморегулятора значно спростить вирішення поставленого завдання). Для великого литися доведеться встановлювати горн. Плавити метал можна в чавунної ємності, яка має форму з носиком. Він допомагає акуратно переливати розплавлений метал в форму. Така чавунна ємність називається тигель.

З печі тигель виймається довгими щипцями і спеціальним гаком. Під рукою повинна бути ливарна форма. Для розпалювання муфельній печі найкраще підходить деревне вугілля, для горна кокс.

процес лиття

Сам процес литися бронзи гранично простий. Піч розігрівається до певних параметрів. Нагадаємо ще раз, що для плавки олов’яних сплавів необхідно розігріти піч до температури 900-950 ° C, температура плавлення безолов’яні сплавів на порядок вище – 950-1080 ° C.

Плавлення будь-якого складу бронзи має розпочатися з прокалкі форми для заливки в муфельній печі або в горні. Для цього піч спочатку нагрівається до температури 600 ° C. Потім в неї занурюється форма, після цього температуру в печі потрібно збільшити до 900 ° С. Ливарна форма повинна провести в печі пару годин. Після закінчення таймера форма виймається з печі і остуджують до температури 500 ° С.

Бронза поміщається в чавунний лоток і відправляється прямо в добре прогріту піч. Після того, як сплав розплавиться, метал потрібно ще потримати в печі п’ять хвилин. Так він добре прогріється, а це значить, можна буде легко забезпечити якісне заповнення ливарної форми. З печі тигель витягується гаком, щипцями забезпечується процес переливки розплавленого металу в форму. Виливати метал важливо тонкої безупинної цівкою. Тільки так можна запобігти процесу розмивання форми.

Як правильно залити розплавлену бронзу в ливарну форму

Залити розплавлену бронзу в ливарну форму – справжня наука. Заповнити форму великих розмірів буде нескладно. Рідкий метал під дією сили тяжіння і власної ваги сам рівномірно розподілиться по ємності і витіснить весь наявний повітря. З заповненням форм маленьких розмірів виникне певна проблема. Справа в тому, що повітря перешкоджає рівномірному перерозподілу сплаву по всіх площинах. Тому нерідко плавлення бронзи в домашніх умовах не дозволяє створювати якісні вироби.

Чи можна самостійно вирішити подібну проблему? Так, якщо під рукою є центрифуга. Відцентрова сила витіснить повітря і дозволить сплаву рівномірно перерозподілитися по всій площі форми. Діяти за таким планом необхідно дуже швидко, поки бронза не встигла застигнути.

Виймати заливку з форми потрібно, коли сплав повністю застигне. Поверхня заготовки вийде шорсткою, подекуди обов’язково з’являться напливи з металу. Подібні дефекти усуваються методом механічної шліфовки. Якщо правильно була прогріта піч, обсяг механічної шліфовки буде мінімальним.

Створення ливарної форми

З огляду на ту обставину, що у кожного виду бронзи своя температура плавлення, важливо мати під рукою форму, здатну витримати найвищу точку нагріву описуваного сплаву. Її складно створити власними руками в домашніх умовах, але спробувати можна, якщо уважно вивчити таку інструкцію.

Спочатку потрібно створити формувальний ящик (ливарники називають його опокой). Його розміри в півтора рази більше розмірів майбутньої деталі. Збирається опока з НЕ струганих дощок за наступною схемою: спочатку збивається верхня рамка (зовні вона схожа на звичайний ящик без дна і верху, але з двома перекладинами посередині), потім збивається нижня рамка (ящик з дном).

Потім приступають до створення формувальної землі. Вона має особливий склад: 75% дрібнозернистого піску, 20% глини і 5% пилу кам’яного вугілля. Всі інгредієнти з’єднуються між собою і ретельно перемішуються.

Наступний етап – виготовлення моделі, яка допоможе сформувати форму для майбутнього лиття. Фахівці рекомендують виготовляти її з дерева. Подальший процес відтворюється за наступним алгоритмом.

  1. Модель з дерева попередньо рясно посипається тальком, а потім акуратно поміщається в нижній ящик опоки рівно наполовину.
  2. Потім він доверху заповнюється вже готової формувальної землею.
  3. Вся отримана композиція рясно посипається графітом.
  4. Після цього нижня частина опоки (з дном) закривається верхньою рамкою (без дна).
  5. У верхню рамку вставляється металевий конус, вузька частина якого повинна торкнутися поверхні дерев’яної моделі. Конус дозволить сформувати литник – деталь, через яку буде заливатися розплавлена ​​бронза.
  6. Верхній ящик теж доверху заповнюється формувальної землею. Наповнення ретельно утрамбовується спеціальної ступкою.
  7. Після цього металевий конус акуратно витягується. За допомогою гострого ножа верхня опока знімається з нижньої рамки разом з формувальної сумішшю. З неї витягується дерев’яна заготовка. Після всіх вироблених маніпуляцій на обох опоках повинні залишитися поглиблення, точно копіюють геометрію однієї половини дерев’яної моделі.

Зверніть увагу! Ножем можна на даному етапі поправляти злегка обсипалися лінії. Якщо частина землі прилипла до моделі, її недолік в опоке заповнюється. Надлишки просто видаляються.

  1. Ми залишаємо нижню і верхню частину опоки до повного висихання, а потім з’єднуємо разом таким чином, щоб між ними не залишалася щілину. Форма для лиття бронзи готова.

За допомогою такої форми вдається створювати вироби з бронзи, що не мають чіткого малюнка і дрібних деталей.

Як отримати більш якісне лиття

Навіть в домашніх умовах можна зробити більш якісне лиття, якщо застосувати особливий спосіб створення форми під лиття. За основу береться модель, в точності нагадує ту, що необхідно буде виплавити з бронзи. Вона виготовляється з воску або парафіну.

  • З моделі спочатку знімається гіпсовий зліпок, що складається з двох половинок. Частини зліпка з’єднуються між собою гіпсовим розчином.
  • Отримана форма після висихання заповнюється рідким парафіном через спеціально залишений отвір.
  • Коли парафін застигне, гіпсову шкаралупу видаляють. Повинна залишитися фігура з застиглого парафіну.
  • Її поміщають в жаростійкий масу і формують нероз’ємну форму для лиття. Ливарні маси сьогодні продаються в будівельних магазинах. Обов’язково залишається отвір в формі для зливу парафіну і заливки бронзи.
  • Потім нероз’ємну форму необхідно помістити в окріп. Він нагріється і розплавить парафін або віск. Через спеціальний отвір, призначене для заливки рідкого металу (майбутній літник), потрібно злити розплавлений віск. Після цього форма для створення більш якісного литва буде готова. Виготовлення форми таким способом дозволяє отримувати бронзове лиття, має більш чіткий контур і дрібні деталі.

Відтворити процес плавлення бронзи в домашніх умовах не так вже й просто, але якщо здасться подібним завданням, вирішити її допоможе запропонована стаття.

Ссылка на основную публикацию