Производство сплавов металлов на основе меди и алюминия


В современном производстве металлических изделий использование того или иного металла в чистом виде встречается нечасто — в основном, для этих целей применяются различные его славы. Дело в том, что «чистые» металлы далеко не всегда обладают всем необходимым набором характеристик, требующихся при изготовлении металлоконструкций и других металлических изделий. И необходимые качества им как раз и придают различные добавки, «прибавляемые» к металлу в процессе плавки.

Чаще всего в производстве применяются сплавы черных металлов, использование сплавов цветных металлов — более редкий вариант, так как стоимость таких сплавов довольно высока, а производство сплавов металлов отличается гораздо более мелкими масштабами. Как правило, сплавы цветных металлов берут в тех случаях, когда от готового изделия требуются следующие качества:

  • 100-процентная устойчивость к коррозии;
  • высокая степень электропроводности;
  • высокая степень теплопроводности;
  • отличные эстетические характеристики готового изделия;
  • в отдельных случаях, когда речь идет о сплавах, где основным элементом является алюминий — легкость готового изделия.

 

Вообще, что касается наиболее распространенных сплавов цветных металлов, то чаще всего в промышленности и строительстве используются сплавы на основе меди или алюминия.

 

Медные сплавы.

Медь — это металл, который использовался людьми еще в древние времена.  Дело в том, что сама медь в чистом виде встречается в природе, и ее залежи расположены довольно неглубоко, а производство сплавов металлов на основе меди не требует применения сложных технологий.

Сегодня в промышленности в большинстве случаев применяется не чистая медь, а ее сплавы — латунь и бронза.

 

Латунь

Латунь — это соединение в процессе плавки  в индукционной печи промышленной частоты меди и цинка, причем количество цинка в зависимости от требуемой прочности конечного изделия может меняться в пределах 10-40%.

В процессе производства в печь сначала вводят и расплавляют медь. Цинк и свинец предварительно разогревают до температуры в 100 градусов, а в расплавленную медь вводят в конце процесса изготовления латуни. Весь процесс производится с помощью древесного угля, укрывающего расплавленный металл и вводимого в печь  с начальной порцией меди. А если речь идет о производстве кремнистой латуни, то вместо древесного угля используют специальные флюсы. Добавление цинка в процессе производства сплава позволяет придать меди более высокую прочность и сделать ее более твердой.

Латунные изделия достаточно часто можно встретить в качестве элементов декорирования дома — например, из латуни делают перила лестниц или накладки на дверные полотна. Также латунь применяется и в мебельной промышленности — например, для изготовления декоративных вставок на фасадах шкафов.

 

Латунные заготовки


Бронза

Такой материал, как бронза, появляется в процессе добавления к расплавленной меди олова (его количество может составлять до 10%), свинца и алюминия. В зависимости от типа добавляемого к меди металла, изменяется и процесс производства бронзы, и оборудование, которое для этого требуется. Например, для изготовления  бронзы из сплава меди и олова применяются индукционные электрические печи, а для сплава меди с алюминием применяются дуговые электропечи, а также коксовые или нефтяные печи. Различные составляющие части сплава помещаются в печь в определенном порядке, установленном технологией производства.  Получаемый сплав отличается легкостью обработки, а также 100-процентной устойчивостью к коррозии.

Чаще всего бронза применяется для изготовления различных декоративных, а также технических изделий.

 

Пчела, изготовленная из бронзы

 

Алюминиевые сплавы.

Алюминий — это металл серебристого цвета. К главным достоинствам алюминия, определяющим сферу его применения, относятся:

  • легкость;
  • высокие показатели по электро- и теплопроводности;
  • устойчивость к появлению коррозии, благодаря защитной пленке, которая образуется на поверхности алюминия, находящегося на открытом воздухе.

 

Но при всех своих «плюсах» чистый алюминий имеет и определенные «минусы»:

  • низкая температура плавления, затрудняющая сварку алюминиевых деталей;
  • недостаточная прочность;
  • мягкость.

 

Справиться со всеми этими недостатками помогает производство и применения в промышленности и строительстве сплавов алюминия с магнием, кремнием, марганцем, медью и другими металлами.

Все алюминиевые сплавы, в зависимости от того, какой способ производства при их изготовлении применялся, можно разделить на два типа:

  • деформируемые;
  • литейные.

 

Деформируемые сплавы отличаются высокой пластичностью, а основной характеристикой литейных сплавов является их текучесть. Для того, чтобы придать алюминиевому сплаву ту или иную характеристику, в него добавляют различные легирующие вещества.

Для производства сплавов алюминия применяют специальные отражательные печи. Как правило, в промышленности процесс производится одновременно с применением двух печей — в одной из них готовится сам сплав, который поступает во вторую печь, «отвечающую» за разливку сплава, ведущуюся без перерыва. Ингредиенты сплава, загружаемые в первую печь, могут быть как в твердом, так и в жидком состоянии. Вид получаемой продукции зависит от того, о каком именно типе сплава идет речь. Если это литейный сплав, то он имеет форму чушек, а деформируемым сплавам придают вид слитков, что более удобно для их дальнейшей обработки на прокатном стане или с помощью пресса.

Читайте также:

В данной статье мы рассмотрим, что такое металлургический уголь. Узнаем, какой именно уголь используется в металлургической промышленности, поговорим про его производство, особенности и применение. А также рассмотрим в целом, какие виды угля бывают и чем они отличаются.

Постепенное снижение содержания железа в добываемой руде обуславливает необходимость совершенствования способов ее обогащения. Качественный концентрат железной руды способен значительно сократить производственные расходы на выплавку стали.

Металлургия не зря считается локомотивом промышленности. Без применения ее продукции невозможно представить ни одно современное производство. Несмотря на огромную энергоемкость, большое количество сырья, необходимого для производства чугуна, альтернативы ему пока не существует.

Рекомендовано: