Как растворить медь в алюминии при получении лигатуры

Ответ на вопрос, как растворить медь в алюминии при получении лигатуры, заключается в постепенном вводе тонколистовой или гранулированной меди в перегретый расплав алюминия при температуре 750–800 °C. Из-за более высокой температуры плавления меди растворение меди в алюминии происходит путем ее диффузионного размыва под слоем защитно-покровного флюса. Расплав необходимо непрерывно перемешивать графитовой мешалкой для ускорения диффузии и предотвращения оседания меди на дно тигля.

$w_{\text{Cu}} = \frac{m_{\text{Cu}}}{m_{\text{Al}} + m_{\text{Cu}}} \cdot 100\%$

Разбор по случаям

Примеры

Расчет и ввод 50% меди. Для получения 10 кг лигатуры Al-Cu50 берут 5 кг алюминия и 5 кг меди. Алюминий расплавляют и нагревают до 780 °C. Затем вводят сухую подогретую медь небольшими порциями.

Массовая доля рассчитывается по формуле $w_{\text{Cu}} = \frac{m_{\text{Cu}}}{m_{\text{Al}} + m_{\text{Cu}}} \cdot 100\%$.

Медь экзотермически растворяется, расплав перемешивают и разливают в изложницы.

Растворение с применением флюса. Приготовление 20 кг лигатуры требует защиты от окисления. В расплавленный алюминий при температуре 800 °C наводят хлоридно-фторидный флюс. Медную стружку загружают под слой флюса, где растворение меди в алюминии проходит без образования оксидов. После полного растворения компонентов и перемешивания жидкую лигатуру Al-Cu50 скачивают от шлака и разливают.

Частые ошибки

• Загрузка холодной и влажной меди в жидкий алюминий приводит к выбросу расплава.
• Превышение температуры плавки выше 850 °C вызывает интенсивное окисление и угар алюминия.
• Отсутствие перемешивания расплава ведет к ликвации меди по высоте тигля из-за разности плотностей.

Коротко

Понимание того, как растворить медь в алюминии при получении лигатуры, основано на соблюдении температурного режима 750–800 °C и защите расплава флюсом. Эффективное растворение меди в алюминии достигается порционной подачей меди и тщательным перемешиванием расплава.