Alumiinin sulamispiste – Metallurgien lopullinen opas

Alumiini ei ole vain suurin esiintyvä metalli maan päällä, vaan sillä on myös useita käyttötarkoituksia eri teollisuudenaloilla.

Alumiinin sulamispisteen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää sen ihanteellisen sovelluksen valinnassa. Tässä on tarkempi katsaus alumiinin sulamispisteeseen.

Mikä on puhtaan alumiinin sulamispiste?

Ensinnäkin alumiinin sulamispiste viittaa pisteeseen, jossa se muuttuu kiinteästä nestemäiseksi. Puhtaimmassa muodossaan alumiinin sulamispiste on 660°C, mikä vastaa 1220°F.

Tämä on suhteellisen alhainen verrattuna muihin metalleihin, kuten kupariin ja teräkseen. Erityisesti useimmat alumiinisovellukset käyttävät sitä seosmuodossaan.

Näin ollen tekijät, kuten alumiiniseoksen koostumus, vaikuttavat sen sulamispisteeseen. Lisäksi, koska alumiinilla on alhaisempi sulamispiste, sen lisääminen muihin metalleihin laskee niiden sulamispisteitä.

Alumiini elementti
Alumiini elementti

Alumiiniseosten ja -laatujen sulamispiste

Kuten aiemmin mainittiin, useimmat alumiinisovellukset ovat sen seosmuodosta. Alumiiniseokset valmistetaan yhdistämällä puhdasta alumiinia sellaisiin elementteihin kuin sinkki, rauta, kupari, magnesium ja nikkeli.

Alumiiniseoksessa on kuitenkin 4 numeroa, joista ensimmäinen tarkoittaa puhtautta tai seoksen tyyppiä.

Toinen numero ilmoittaa metalliseoksen muutokset. Kolmannella ja neljännellä numerolla on kuitenkin erilaiset merkinnät seoksesta riippuen.

1xxx-sarjassa kolmas ja neljäs numero edustavat puhtautta, kun taas muissa sarjoissa ne edustavat ryhmän metalliseoksia.

Ymmärtäen, että tässä ovat alumiiniseosten ja -laatujen erilaiset sulamispisteet.

Alumiiniseos ja -lajitSulamispiste (° C)Sulamispiste (°F)
1xxx, puhdasta alumiinia6601220
2xxx, alumiini-kupari5481018
3xxx, alumiini-mangaani640-6551184-1211
4xxx, alumiini-pii5771070
5xxx, alumiini-magnesium605-6501121-1202
6xxx, alumiini-magnesium-pii580-6501076-1202
7xxx, alumiini-sinkki475-635887-1175

 

Alumiiniseosten sulamispiste
Alumiiniseosten sulamispiste

Alumiinin sulamislämpötilaan vaikuttavat tekijät

Alumiinin sulamispiste ei ole koskaan vakio, ja sitä voivat muuttaa erilaiset tekijät, kuten:

· Epäpuhtaudet

Epäpuhtauksilla on taipumus vaikuttaa merkittävästi alumiinin sulamispisteeseen ja metalleihin yleensä. Epäpuhtaudet alentavat alumiinin sulamispistettä, koska ne häiritsevät molekyylien järjestelyä. Sellaisenaan sen on helpompi muuttua kiinteästä nestemäiseksi.

Tämä selittää, miksi seoksen lisääminen puhtaaseen alumiiniin alentaa alumiinin sulamispistettä. Voit muuten kutsua tätä prosessia sulamispisteen laskuksi.

· Paine

Normaalisti mitä suurempi paine, sitä korkeampi sulamispiste. Tämä johtuu siitä, että alumiinin lämmittämiseen tarvitaan enemmän energiaa sulamispisteensä saavuttamiseksi.

· Vetovoima

Suurempi vetovoima johtaa korkeampaan alumiinin sulamispisteeseen. Alumiinin vahvojen polaaristen sidosten ansiosta haihtuvuus vähenee, mutta sekä tiheys että sulamispiste kohoavat.

· Molekyylikoostumus

Kuten aiemmin mainittiin, alumiinilla on vahvat sidokset. Tämä tarkoittaa, että se vaatii enemmän energiaa vahvojen kovalenttisten sidosten katkaisemiseen ja tämä puolestaan ​​nostaa sen sulamispistettä.

· Molekyylipaino

Mitä suurempi molekyylipaino, sitä korkeampi sulamispiste ja päinvastoin. Suuret molekyylit luovat suuremman tilan molekyylien välisille vuorovaikutuksille. Tämä johtaa lisääntyneeseen vetovoimaan molekyylien ja sulamispisteen välillä. Näin ollen tämä selittää, miksi alumiinin sulamispiste kasvaa molekyylikoon kasvaessa.

· Seoksen koostumus

Seoselementit vaikuttavat suuresti alumiiniseosten sulamispisteeseen siinä mielessä, että niillä on vaihtelevat sulamispisteet. Jotkut puhtaaseen alumiiniin lisätyt seokset sisältävät sinkkiä, kuparipiitä ja magnesiumia.

Erityisesti seosaineiden lisääminen puhtaaseen alumiiniin saattaa muuttaa joitakin seosten ominaisuuksia.

Muista, että seoselementit voivat joko lisätä seoksen lujuutta ja kovuutta. Otetaan esimerkiksi alumiiniseos, joka sisältää runsaasti kuparia. Tässä tapauksessa sulamispiste laskee samalla kun lejeeringin lujuus kasvaa.

Alumiinin sulamispisteen vertailu muihin metalleihin

Yleensä alumiinin sulamispiste on alhaisempi verrattuna useisiin muihin metalleihin, kuten kupariin ja rautaan.

Joidenkin alla olevan taulukon elementtien lisääminen voi joko lisätä tai laskea alumiinin sulamispistettä.

Alla oleva taulukko esittää alumiinin sulamispisteiden vertailun muihin yleisiin metalleihin.

Metalli Sulamispiste (° C)Sulamispiste (°F)
Alumiini6601220
Messingin sulamispiste9301710
Kuparin sulamispiste10841938
Valurauta sulamispiste12042200
Ruostumattoman teräksen sulamispiste1375-15302500-2785
Kaliumin sulamispiste63.3146
Natriumin sulamispiste97.83208
Sinkin sulamispiste420787
Volframin sulamispiste34006152
Nikkelin sulamispiste14532647
Magnesiumin sulamispiste6701240
Mangaanin sulamispiste12602300
Pronssin sulamispiste9131675
Kromin sulamispiste18601983
Lyijyn sulamispiste328622
Hiiliteräksen sulamispiste1425-15402597-2800
Titaanin sulamispiste16703038
Kullan sulamispiste10631945
Hopean sulamispiste9611762
Kromin sulamispiste18603380
Tinan sulamispiste232450
Hiilen sulamispiste36006512
Piin sulamispiste14202588

 

Paras tapa sulattaa alumiinia

Paras ja yleisin tapa sulattaa alumiinia on käyttää uunia. Ihannetapauksessa teräsupokasta käytetään pitämään alumiinia uunissa, kun sitä kuumennetaan.

Alumiini sulatusuuni
Alumiini sulatusuuni

Sijoita ensin perustajasi turvalliseen ja vakaaseen paikkaan. Tämä voi olla metallitelineellä, hiekalla, paljaalla maalla tai jopa soralla. Tavoitteena on välttää pintoja, jotka voivat vaurioitua kuumennetusta alumiinista.

Aseta seuraavaksi upokas valimoon. Jos valimosi käyttää hiiltä, ​​muista täyttää hiiltä upokkaan alla ja ympärillä varmistaaksesi, että kaikki tilat ovat peitettyinä. Kiinnitä propaanipoltin tai puhallinputki valimoon riippumatta siitä, käytätkö propaanikäyttöistä valimoa tai puuhiilivalimoa.

Sytytä sen jälkeen valimo ja anna sen lämmetä muutama minuutti (mieluiten 10 minuuttia). Upokkaan tulee muuttua oranssiksi, jotta tiedät, että valimo on tarpeeksi kuuma.

Lopuksi voit laittaa alumiinisi upokkaan sisään sulatusprosessin aloittamiseksi.

Joitakin tärkeitä työkaluja, joita tarvitset tähän alumiinin sulatusprosessiin, ovat:

  • Koukku- ja grillipihdit upokkaan käsittelyyn
  • Paimenen koukku
  • Kuona tikku
  • Säädettävät pihdit

Miksi alumiinin sulamislämpötilan tunteminen on kriittistä

Alumiinin sulamislämpötilan ymmärtäminen on tärkeää määritettäessä läsnä olevia epäpuhtauksia.

Myös alumiinin sulamispistettä voitaisiin käyttää sen tunnistamiseen tapauksissa, joissa metallia ei voida tunnistaa. Yksinkertaisemmin sanottuna sulamispistettä voidaan verrata muiden metallien sulamislämpötiloihin sen määrittämiseksi, onko se alumiinia vai ei.

Unohtamatta, että sulamislämpötila-aluetta käytetään myös alumiinin puhtauden arvioinnissa. Mitä korkeampi sulamisalue, sitä alhaisempi puhtaus ja päinvastoin.

Tämä on yksi hyödyllisistä tiedoista alumiinituotteiden valmistuksessa.

Sula alumiini
Sula alumiini

Alumiinin käyttö sulamislämpötilan perusteella

Alumiini on suurin maapallolla esiintyvä metalli ja niin ovat myös sen sovellukset.

Sitä käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla, ja jotkut sen käyttötarkoitukset ovat riippuvaisia ​​sen sulamislämpötilasta.

Muista, että useimmissa alumiinisovelluksissa käytetään alumiiniseoksia, jotka vaikuttavat sen sulamispisteeseen. Sellaisenaan erilaiset seokset sopivat hyvin erityisiin sovelluksiin, kuten alla on kuvattu;

 

AlloysSulamispiste (° C)Sulamispiste (°F)Sovellukset
2024500-636935-1180Lentokoneiden osat, vahvat rakennesovellukset, sylinterit, vaihteet ja akselit, männät
3003640-6561190-1211Lämmönvaihtimet, putket, kaapit, kemialliset laitteet, perävaunun osat, kuorma-autojen osat, polttoainesäiliöt
5052605-6511125-1201Laivavarusteet, hydrauliputket, paineastiat, aitaustarvikkeet, laitteet
6061580-6501080-1204Rakennusmateriaalit, putket, autonosat, junavaunut, huonekalut ja polkupyörien rungot
7075475-635890-1175Lentokoneiden osat (siivet ja rungot), kierukkavaihteet, ohjuskomponentit, vaihteet ja akselit

 

Alumiininen auton kori
Alumiininen auton kori

Yhteenveto

Yhteenvetona voidaan todeta, että koska alumiini on suurin esiintyvä metalli maan päällä, suurin osa sen sovelluksista käyttää sen seosmuotoa.

Näillä lejeeringeillä on erilaiset sulamispisteet seosaineen perusteella, mikä vaikuttaa alumiinisovelluksiin. Siksi on tärkeää ymmärtää huolellisesti käyttämäsi alumiiniseoksen sulamispiste ja sen yhteensopivuus haluamasi käyttökohteen kanssa.

Lisää resursseja:

Kullan sulamispiste – Lähde: HM

Metallien sulamispiste – Lähde: Metal Supermarket

Titaanin sulamispiste – Lähde: HM

Metallien sulamispiste – Lähde: Online Metals

Hopean sulamispiste – Lähde: HM

Alumiinin sulamislämpötila – Lähde: Kloeckner

Messingin sulamispiste – Lähde: HM

Kuparin sulamispiste – Lähde HM

Päivitä evästeasetukset
Siirry alkuun