Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Введение составных частей, обладающих низкой температурой кипения, в сплав, имеющий высокую температуру плавления пли сильно перегретый, сопровождается бурным вскипанием вводимой части сплава. При этом может происходить расплескивание металла. Такие случаи часто наблюдаются при введении цинка при приготовлении торгового мельхиора или нейзильбера (сплавы меди, никеля и цинка), а также при введении магния в медь или в мельхиор и в других случаях.
Если цинк опущен на поверхность перегретого сплава, то он расплавляется, быстро нагревается и вскипает. При этом много цинка может быть выброшено из ванны, что, наряду с потерями металла, может вызвать и ожоги рабочих. Вскипание цинка может быть значительно более бурным, если он вводится в нераскисленный сплав. При восстановлении сплава по поверхности соприкосновения его с цинком будет выделяться большое количество теплоты в результате раскисления. Поэтому температура в этом месте еще больше повысится, и скорость вскипания цинка увеличится.
При погружении вводимого металла вглубь ванны и одновременном быстром перемешивании растворение его в ванне будет способствовать уменьшению вскипания, так как цинк в сплаве кипит при более высоких температурах, чем взятый отдельно.
В случае введения магния в медь, в особенности, если она содержит закись меди, нередко происходит выбрасывание металла. Температура кипения магния 1100°. Если он вводится в сплав, нагретый до более высоких температур, то будет происходить вскипание магния и может быть выброшен расплавленный металл. Иногда металл выбрасывается со взрывом; что может послужить причиной несчастного случая. Наиболее радикальной мерой предотвращения выбрасывания металла при введении магния в сплав является применение лигатуры. Удобной лигатурой является сплав меди с 15—20% Mg. Этот сплав кипит уже при значительно более высокой температуре по сравнению с элементарным магнием, поэтому его введение в медные и медноникелевые сплавы проходит спокойнее.
Быстрое погружение вглубь ванны и энергичное перемешивание для ускорения растворения являются факторами, способствующими ослаблению интенсивности вскипания магния при введении его в сплав.
Если введение магния в сплав не преследует целей раскисления, то его следует вводить в уже раскисленный сплав. Это также будет способствовать ослаблению вскипания магния.
Из всех известных сплавов наиболее бурно происходит растворение одного компонента в другом в случае приготовления сплавов магния с сурьмой. Оба эти металла кипят при сравнительно невысоких температурах. При взаимодействии их образуется химическое соединение Mg3Sb2 с выделением большого количества теплоты. В местах соприкосновение магния с сурьмой быстро повышается температура, под влиянием чего вскипает магний, а иногда и сурьма (температура кипения 1635°). Такое поведение наблюдается и при погружении твердой сурьмы в расплавленный магний и при введении твердого магния в расплавленную сурьму. Единственный способ избежать бурной реакции и разбрызгивания металла — это готовить сплавы с применением лигатуры, которую получать путем диффузии одного металла в другой в твердом состоянии.
Таким образом, применение лигатур является наиболее радикальным способом предотвращения вскипания летучих компонентов при введении их в расплавленные тугоплавкие или перегретые сплавы.