Чем посыпают золото при плавке

Производство кованых изделий сопряжено с появлением окалины. Металл можно пережечь, а вещь безвозвратно испортить. Надежный способ не допустить этого — воспользоваться специальным порошком — флюсом. Использование сыпучей смеси является обязательным, если температура превышает 950 °C. В этой статье подробнее разберемся с тем, чем посыпают металл при ковке, как это делают и для чего это нужно.

Ковка — что такое и зачем нужно

• при создании металлических конструкций, элементов дизайна;
• во время производства водосточных труб небольшого размера;
• в кузницах для производства инвентаря, используемого в сельском хозяйстве.

Этот способ требует много времени и сил, а его результат зависит от навыков мастера. Именно поэтому ковка перестала носить массовый характер, однако стала более ценной и дорогой. Качественно выполненная работа имеет высокую ценность.

Ковку можно разделить на несколько основных шагов:

1. Очищение

Перед работой поверхности обрабатываются. С них удаляются оксидные пленки и иные загрязнения. Это повышает прочность соединения.

ПЛАВКА ЗОЛОТА. Литейные технологии плавки и переработки золота в заводских условиях.

2. Нагрев

3. Применение флюса

Высокая температура способствует образованию окалины. Это, в свою очередь, может привести к пережогу ковкого металла. Чтобы не допустить этого, необходим флюс. Этот порошок применяется во время нагрева заготовки, от 950 до 1050 °С. Подробнее мы поговорим о флюсе ниже.

Сейчас же заметим, что толстый слой порошка затрудняет работу. Именно поэтому нужно следить за тем, чтобы он был тонким. Посыпать необходимо на большом расстоянии от огня, чтобы порошок не расплавился во время работы. Если заготовки маленькие, то их лучше не посыпать, а макнуть в смесь. Сам состав при этом должен находиться в емкости из металла.

4. Сварка

Как только заготовки приобрели необходимый вид, их достают и очищают. Детали соединяют друг с другом. Остатки флюса выходят на поверхность шва вместе с ударами. Мастер движется от центра к краям, совершая сильные удары. Так вы избегаете пузырьков, трещин, непроваров и других дефектов.

Ковка становится более прочной.

Несмотря на сложность работы, ковка пользуется большим спросом. Ее используют в автомобильной промышленности, в строительстве и во многих других сферах. Грамотный подход к ее выполнению — залог качественной, долговечной вещи.

С помощью ковки удается получить сложные, затейливые узоры, невероятные формы и многое другое. Отметим, что промышленное значение этот способ утратил. Это связано с его невысокой производительностью по сравнению с другими способами соединений.

Зачем нужен флюс

Флюсовые смеси — это то, чем посыпают металл во время ковки. Их применение можно объяснить так: во время нагрева заготовок на поверхности появляется окалина. Смесь оксидов, выступивших на поверхность, снижает качество изделия, портит его вид. Чтобы не допустить этого мастера используют флюс. Этот порошок выполняет несколько задач:

КАК ПЛАВИТЬ ЗОЛОТО В НОВОМ ТИГЛЕ

• не допускает пережог изделий;
• расплавляет оксиды;
• сокращает темпы образования окалины;
• делает очистку ковкого металла более простой и быстрой;
• повышает качество швов, появляющихся во время сварки;
• сокращает время пайки;
• не допускает появления пор, а также загрязнений в стыках.

Заготовки посыпают флюсом на конкретном этапе. Делают это тогда, когда ковкий металл нагревается до 950-1050 °С. Слой должен быть умеренным. Если он слишком толстый, качество ковки заметно сократится, а время работы с нею сильно возрастет. Именно поэтому слой посыпки должен быть одинаково плотным и тонким.

Что такое флюс

Ковка появилась более 2000 лет назад. Первое время, когда не было ничего другого, металл посыпали песком перед тем, как раскалять. Это было простое, доступное средство, которое хорошо справлялось со своими функциями.

Добавим, что используется оно до сих пор. В качестве флюса выбирают речной песок с небольшими фракциями. В обязательном порядке у него не должно быть глины и других примесей.

Песок хорошо справляется со своими задачами, однако чаще его разбавляют другими компонентами. Это делает смесь еще более простой в использовании. Рассмотрим все существующие флюсы более подробно.

• Речной песок. К этому компоненту предъявляется немало требований. До начала работы необходимо выполнить несколько подготовительных мероприятий. Прежде всего, очистить песок от нежелательных примесей, в том числе глины, а после — просушить. Качественная смесь должна быть однородной и сыпучей.
• Бура и речной песок. Первая представляет собой тетраборат натрия. Такая комбинация более функциональная, чем исключительно речной песок. Ее преимущество заключается в том, что с бурой металл становится чище гораздо быстрее.
• Силикатный песок и сода. Этот состав активно использовали раньше, однако сегодня он стал менее популярен. Это связано с трудной доступностью компонентов, а также длительностью приготовления состава. Среди современных аналогов такой смеси —перемолотое стекло.
• Бура в чистом виде. Используется в условиях высокой температуры. Объяснить это можно тем, что песок может не выдержать большого нагрева и начать плавиться. Бура же, в отличие от него, хорошо справляется с поставленной задачей.

Все добавки популярны и по-своему востребованы. У каждой из них есть преимущества и некоторые особенности. Однако самая популярная среди них — это бура. На ней остановимся подробнее.

Что такое бура и зачем нужна

Боракс или бура — кристаллообразный порошок светлого цвета. Представляет собой неорганическое соединение, натриевую соль борной кислоты, полученную из минералов природного происхождения.

Довольно часто ковка посыпается смесями с 5-10% буры в составе. Предварительно этот компонент избавляют от влаги (с помощью прокаливания). Это условие необходимо для качественной работы, создания изделия, которое прослужит десятилетия, не утратив своего вида.

К преимуществам тетрабората натрия относят безопасность использования. Это вещество хорошо зарекомендовало себя не только при ковке, но и при производстве моющих, косметических средств, цветного стекла и другой продукции.

Бура входит в состав флюса, используемого в золотодобыче, а также в ювелирном деле, при производстве дамасской стали. Элемент, применяемый во время ковки, делят на два вида:

• Кристаллический порошок, с помощью которого удается равномерно распределить флюс в уязвимых местах, тонким и ровным слоем.
• Раствор, который требуется для пайки и ковки небольших деталей. Здесь уже ничего не посыпается. Сами детали окунаются в состав.

Как использовать порошки

Многие ковкие металлы, используемые в качестве первичного сырья, имеют высокую активность. Во время обработки на них выступает оксидная пленка. И даже если кузнец убрал ее, она может появиться повторно. Как быть в такой ситуации?

Во время работы флюс смешивается с окалиной. В результате этого образуется защитная смесь, которая не допускает появления оксидной пленки. Особую активность в этом отношении проявляет алюминий. Использование флюса во время работы с ним является обязательным.

Выбор качественного флюса важен. А вот сама температура ковки зависит от того, какой материал обрабатывается. До нагрева ковкого металла необходимо изучить условия его обработки. Кроме того, важно следить за тем, чтобы в процессе накаливания материал приобретал желтый оттенок.

Как только металл достиг нужной температуры, необходимо убрать его из кузницы. На следующем шаге происходит обработка сыпучей смесью. Это может быть обычный речной песок или песок, смешенный с бурой. Этот этап обработки максимально важный и пропускать его нельзя. Любой выбранный флюс работает в качестве восстановителя, а, следовательно, предотвращает дальнейшее окисление металлической поверхности.

За обработкой поверхностей флюсом наступает следующий шаг. Ковкий металл возвращается обратно в кузницу. Если там материал начинает искриться, это значит, что его больше не нужно раскалять, либо то, что качество смеси было недостаточно высоким. При правильном выборе флюса сама ковка станет более простой и комфортной. Готовое изделие получит высокое качество и привлекательный вид.

Область применения буры

Тетраборат натрия, он же боракс, имеет широкую область применения. Во время плавки и пайки ковких металлов он используется в качестве флюса. Кроме того, он распространен при производстве эмали, глазури, стекол и др. Этот порошок используется в фармацевтических целях, поскольку считается полностью безопасным и экологичным. Также он представляет собой природный консервант и надежное средство для дезинфекции. Другие области его применения:

• создание строительных материалов для утепления;
• основа для покраски;
• производство косметики и бытовой химии;
• основа для выпуска бора.

Преимущества буры в кузнечном деле

Флюсовые смеси незаменимы при кузнечной ковке и пайке, а их частым компонентом выступает бура. Последняя представлена в виде порошка и активно продается на рынке. Ее основная ценность заключается в температуре плавления, доходящей до 800-900°C. Ниже рассмотрим преимущества буры в кузнечном деле. К плюсам относят:

• наибольшую простоту и безопасность для использования в качестве флюса, по сравнению с другими добавками;
• повышение качества сварных швов;
• предотвращение окисления свариваемых поверхностей;
• отсутствие загрязнений в стыках, а также появления пор;
• невысокую стоимость.

Этот материал не вредит здоровью, при соблюдении несложных требований во время работы. За счет быстрого разжижения он ускоряет процесс ковки.

Безопасность при работе с бурой

Бура не опасна с точки зрения взрывов и пожаров. Токсичность минерала умеренная, что связано с наличием в составе борной кислоты. Частички буры могут попасть в организм через аэрозольное распыление, а также в виде пыли. Это может привести к раздражению слизистых.

Основные правила при работе с бурой:

• не рекомендуется есть, пить, а также принимать пищу, контактируя с этим минералом;
• хранить буру следует в закрытых помещениях, в упаковках или специальных контейнерах;
• срок хранения минерала составляет всего шесть месяцев.

Также не стоит забывать про средства индивидуальной защиты. Речь идет про спецодежду, специальные очки и защитные перчатки. Кроме того, главное — не раскалять материал, соблюдать температуру работы с ним.

Пример: как ковать сварной шов

Рассмотрим, как ковать сварной шов за несколько шагов:

1. Необходимо подготовить материалы. На этом же шаге следует проверить температуру ковки выбранного металла. Во время нагрева они должны желтеть. Однако нагревать материал после этого не следует. Это может привести к окислению и, как следствие, разрушению металла.
2. Флюсование. На этом шаге нужно достать материалы из кузницы и обработать их флюсом. Последний служит некой защитой, которая предотвращает образование окиси на материале. Можно сказать, что флюс — это восстановитель.
3. Нагрев. Вслед за обработкой ковкий металл возвращается в кузницу и доводится до ярко-желтого цвета. Однако здесь важно не передержать его. В противном случае металл заискрит. Здесь еще раз напомним, что у каждого материала — своя температура сварки, и ее нельзя игнорировать.
4. Соединение, забивание. Необходимо достать элемент из кузницы, когда он достигнет ярко-желтого цвета. Это произойдет довольно быстро, поэтому нужно быть готовым. Далее можно соединить детали проволокой, выполненной из металла. Это нужно сделать до того, как сформируется основной сварной шов. Далее деталь подносят к молотку или к гидравлическому прессу. Здесь нужно следить за силой удара, за тем, чтобы сварной шов не сместился.

Довольно часто можно встретить вопрос о том, существует ли альтернатива боракса. Самый старый «предшественник» — мелкодисперсный кварцевый песок. Его использовали несколько десятилетий назад, до изобретения боракса.

При какой температуре плавится бура? Как и другие материалы, боракс имеет свои собственные характеристики. Плавится он при температуре около 741 °C. При таком градусе образуется стеклянное покрытие для поверхности, которую будут сваривать. Другой вопрос — какая температура необходима для самой кузнечной сварки.

Большая часть сплавов алюминия плавится при температуре 800 °C.

В этой статье мы рассмотрели, чем посыпают металл во время ковки, рассказали про буру, которая часто выступает компонентном флюса. Узнать эти сведения будет полезно тем, кто интересуется работой кузнецов. Кроме того, эти знания будут полезны для качественной кузнечной сварки разных металлов.

Источник: www.doorinhome.ru

Плавка золота и его сплавов

Чистое золото в расплавленном состоянии практически не взаимодействует с газами и огнеупорами.

Температура кипения золота 2600 о С, при температуре 1400 о С, давление паров составляет всего лишь 9,3 Па, поэтому угар золота при плавке не превышает 0,01 – 0,02 %. Легирующие (неблагородные) металлы несколько усиливают физико-химические взаимодействия расплава с другими фазами и увеличивают угар. Так медь и серебро повышают растворимость кислорода, водорода и серы.

Чистое золото можно плавить в графитошамотных, графитовых или корундовых тиглях без покровных флюсов. Для уменьшения угара плавку надо вести быстро и не допускать высоких перегревов (выше 1200 о С). Мелкие отходы, например опилки, рекомендуется очистить от посторонних примесей (примеси железа от инструмента можно удалить магнитом) и брикетировать. Если в шихте мелких отходов много, то можно навести флюс из буры.

Малые количества золота (до 50 – 100 г) можно плавить в тигле открытым пламенем газовой горелки.

При плавке золотых сплавов, как и других драгоценных металлов, необходимо произвести точный расчет и взвешивание шихтовых материалов, чтобы готовый сплав соответствовал пробе.

Сплавы золота с медью и серебром плавят с использованием защитных покровов: древесного угля, буры или комбинированных флюсов (уголь + бура). Шихту (золотые слитки, медь) загружают одновременно. Если используют возвратные отходы, то сначала плавят золото и отходы, а потом добавляют медь. Серебро вводят в расплав последним. Покровы или флюсы вводят в тигель вместе с твердой шихтой.

Слой прокаленного древесного угля должен быть не менее 30 – 50 мм. Расход буры составляет 0,5 – 1,0 % от массы шихты. Этого количества достаточно для наведения слоя флюса толщиной 10 – 15 мм. Готовый расплав перемешивают графитовыми мешалками. При этом происходит частичное раскисление сплава углеродом.

Окончательное раскисление проводят фосфором (0,01 – 0,025 %) в виде медно-фосфорной лигатуры при помощи графитового колокольчика, перемешивающими движениями последнего. После выдержки в течение 2 – 5 мин для всплывания продуктов раскисления приступают к разливке. Температура сплава при разливке должна быть на 150 – 200 о С выше температуры плавления.

Такие элементы с невысокой температурой плавления, как цинк, кадмий вводят в последнюю очередь в уже раскисленный металл при помощи колокольчика. Другой вариант плавки заключается в использовании лигатур Cu – Zn и Ag – Cd, которые можно загружать одновременно с другими шихтовыми материалами.

Тугоплавкие металлы (платина, палладий, никель, марганец) вводят в расплав остальных элементов. Сначала загружают платину и палладий, затем никель и последним легкоокисляющийся марганец.

Дата добавления: 2019-05-21 ; просмотров: 231 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: poznayka.org

Плавка ювелирных металлов

Сущность процесса плавки заключается в том, что слиток металла под действием тепла переходит из твердого состояния в жидкое. Потребление тепла при плав­ке у всех металлов различно и зависит от удельной теплоемкости и температуры плавления металла. Все металлы, поступающие в плавку, называют шихтой, которую разделяют на чистую и загрязненную.

К пер­вым относят бракованные слитки и изделия, лом, об­резки, высечку. Ко вторым относят металлы, загряз­ненные во время работы (опилки, стружка). Чистая шихта поступает в плавку без предварительной обра­ботки, а загрязненная — вначале прокаливается, что­бы сгорели примеси, затем магнитом извлекаются стальные примеси, и только после этого она готова к переплавке.

На предприятиях ювелирной промышленности для плавки металлов применяют пламенные (на газе и угле), электрические с металлическими нагревателя­ми (контактные печи сопротивления) и индукционные высокочастотные печи. Металл расплавляют в графитовым тигле — огнеупорном сосуде, помещаемом в плавильную печь. В условиях мастерских плавку проводят в специальных тигельках (плошках), подогревая в них шихту газопламенной горелкой. Этот способ отличается дешевизной и простотой. Самый простой тигель из­готавливается из асбестового листа толщиной 6—8 мм.

Обрезанный по размеру картон увлажняют и придают ему форму легкого прогиба с углублением 6-8 мм. Такой тигель выдерживает 3-4 плавки. Можно изго­тавливать плошки из смеси огнеупорной глины, као­лина, графита, шамота или кварцевого стекла. Одна­ко все они имеют существенный недостаток — недол­говечность.

При плавке припоя в плошках под слегка пристывший слиток добавляют легкоплавкий ком­понент и продолжают плавку. Каждый тигель дол­жен применяться для металла определенной пробы, поэтому на его наружной стенке делают специальную пометку. Перед плавкой плошку желательно прогреть, что сократит время плавки и уменьшит время окисления металла.

После того, как металл расплавится, его сливают в специальную форму — изложницу, которая представляет собой металлический брусок с выфрезеро-ванным пазом. Размеры изложниц и форма пазов зависят от размеров и конфигурации будущих слит­ков. Существуют изложницы для вертикальной и горизонтальной отливок. Первые изготавливают разъем­ными, вторые — сплошными, иногда с несколькими ячейками. Новые изложницы предварительно прока­ливают до температуры 500-550 °С с технологичес­кими смазками.

Технологические смазки необходимы для получе­ния качественного слитка: без раковин, трещин, на­плывов, что невозможно без хорошего растекания металла. В качестве смазок применяют масла льня­ные, конопляные, подсолнечные, веретенные, машин­ные, а также пчелиный воск, олифу натуральную и водномеловую, как для побелки, эмульсию.

Масла и пчелиный воск используют для получения слитков из золота и серебра, а также припоев. Масла перед нанесением на поверхность изложниц необходимо прокипятить на водяной бане при температуре 100— 120 °С в течение 2 часов, чтобы обезводить их. Изложницы подогревают до 50-100 °С, но не выше, и на ее рабочую поверхность наносят тонким слоем смаз­ку.

При нанесении более толстого слоя может про­изойти разбрызгивание сплава. Пчелиный воск ис­пользуется в тех же случаях, что и масла, и наносит­ся на подогретую до 50—70 «С рабочую поверхность. Это одна из лучших смазок. Водно-меловую эмуль­сию применяют при получении отливок из металлов и сплавов с высокой температурой плавления — золо­та, платины, палладия.

Ее наносят ровным тонким слоем на рабочую поверхность изложниц, прогретую до 150—200 «С. Затем ее необходимо тщательно про­сушить для удаления влаги, после чего рекомендует­ся прокалить при температуре 500 «G, тогда она вы­держит большее число заливок.

Цитаты и изречения о металлах

Любовь носит такие очки, сквозь которые медь кажется золотом, бедность — богатством, а капли огня — жемчужинами.
Мигель де Сервантес (1547–1616) — испанский писатель

Источник: gold-metal.ru