Сплавление чистых металлов

На практике не бывает абсолютно чи­стых исходных материалов, поэтому важ­но, чтобы они были, по крайней мере, технически чистыми. Добавки металла не­известного состава, например в виде ста­ринной латуни, медных монет или электро­технической меди, могут из-за наличия в них примесей полностью испортить новый сплав. В качестве флюса при плавке новых сплавов достаточно небольшого количе­ства буры. Для предотвращения попадания кислорода в расплав и создания над его поверхностью восстановительной зоны при­меняется защитное покрытие следующего состава: 3 части чистого древесного угля, 2 части сахара, 1 часть нашатыря.

Серебро-медь. Плавка должна быть выполнена таким образом, чтобы медь совсем или почти не окислялась. Для это­го ее прокатывают в тонкие полоски, затем покрывают борной кислотой и на­гревают до тех пор, пока на поверхности металла не образуется слой защитной гла­зури (если производить плавку крупных заготовок или гранул, то на отливке будут всегда видны пятна меди, которые быстро тускнеют и их невозможно обрабо­тать качественно). Потом расплавляют сначала чистое серебро и затем постепен­но добавляют в расплав медь. Следует при этом помнить, что медь из-за высокой удельной теплоемкости требует для плав­ления намного больше тепла, чем серебро, а потому добавлять ее в расплав нужно небольшими порциями, иначе он может застыть в виде труднорасплавляемого слитка.

Золото-серебро-медь. Для получения трехкомпонентного сплава оба благород­ных металла помещают в тигель, в кото­ром они сплавляются в лигатуру. После того, как благородные металлы станут жидкими, подготовленная медь добавляет­ся в расплав так же, как и при плавке двухкомпонентного сплава. Если плавка производится в небольшой плавильной чаше, то расплав слегка встряхивают на мягком безокислительном пламени, чтобы металлы хорошо перемешались.

Другие многокомпонентные сплавы. Под такими сплавами подразумеваются, как правило, припои, в которые обычно добавляются металлы с более низкой точ­кой плавления. Мнение, что металлы сле­дует вносить в расплав в порядке следова­ния их температур плавления, является ошибочным. Всегда сначала расплавляют благородные металлы и только затем— неблагородные. Во избежание испарения и окисления низкоплавких металлов их свя­зывают в виде лигатуры. Например, из цинка получают латунь, а кадмий в сплаве связывают с серебром.

Если кадмий добавляют в расплав в обычном виде, то неопределенная часть

-того низкоплавкого металла сгорает, образуя красно-коричневое облако окиси кадмия. С целью недопущения этого осу­ществляется следующее. Благородный металл или его сплав расплавляется, а затем охлаждается в тигле или плавиль­ни чаше до затвердевания. После этого приподнимают раскаленный королек и подкладывают под него кадмий, который расплавляется за счет тепла благородного металла (без подачи тепла извне) и соеди­няется с ним. Как только кадмий полно­стью растворится, сплав вновь нагревает­ся до температуры плавления, чтобы он стал однородным, а затем производится его разливка. Подобным образом плавка ведется и тогда, когда добавкой является чистый цинк.

При изготовлении припоя для серебра (Ag-Cu-Zn-Cd), когда все сплавляемые металлы раскатывают в очень тонкие пластины и заворачивают еще в серебряный лист — точно так же, как, к примеру, книгу в бумагу. Затем все подготовленные таким образом компонен­ты складывают в своеобразный пакет, спрессовывают его и отбивают. В процессе плавления в пакете (без доступа воздуха) расплавляются сначала низкоплавкие ме­таллы и только в самом конце плавится обволакивающее сплав серебро. После затвердевания такой сплав прокатывают, а затем переплавляют еще 2 раза, чтобы добиться получения более однородной его структуры.