Топене на желязо

[Аtos]

ORZ, именно затова газовото горене(с различни газове) се използва за заваряване, а не за стопяване, като при това е задължително използването на ФЛЮС.
Да, има системи с разни газови горелки, но те се ползват за загряване на самия съд, в който е "стопилката", не директно. Затова съдовете в малки ("камерни") изпълнения, обикновено са на базата на керамика и огнеупорни глини. Шлака от окисите винаги има при класическото леене.
Да, съществува "леене във вакуум", нарича се леене с противоналягане. Прилага се по принцип понякога при кокилното леене, но това са промишлени технологии.

[ORZ]

Thanks Atos. А леенето с противоналягане сигурно се използва само при кокилни форми защото ако се сложи пясъчна форма вакуумът сигурно ще я разруши, това ли е причината? При този метод може ли да се използва електросъпротивителна дъга за стапяне и стопеният метал не кипи ли в условия на вакуум подобно на другите течности във вакуум? Аз все си мисля, че вакуумът ще "изяде" част от стопилката и ще я разпръсне на пари които ще кондензират по стените на камерата, а останалата част от метала ще е някак си с понижена сбитост поради липсата на придържащ атмосверен натиск върху частиците. Но все пак не съм експерт.

[dmitarp]

Ако искаш чист метал, използваш индукционно нагряване в защитна атмосфера - аргон + 4% водород. За още по-висока чистота се използва електронно-лъчево нагряване под дълбок вакуум. И да лесно изпаримите метали, като цинк например биха закипяли под вакуум, но трудно топимите метали обикновено са и трудно изпарими и няма проблем да се топят под вакуум.

[Аtos]

.............. При този метод може ли да се използва електросъпротивителна дъга за стапяне и стопеният метал не кипи ли в условия на вакуум подобно на другите течности във вакуум? Аз все си мисля, че вакуумът ще "изяде" част от стопилката и ще я разпръсне на пари които ще кондензират по стените на камерата, а останалата част от метала ще е някак си с понижена сбитост поради липсата на придържащ атмосферен натиск върху частиците. Но все пак не съм експерт.

Не, някак в представите си бъркаш вакуума с липса на гравитация
Може би си представяш процеса в...открития космос? Една атмосфера налягане не е достатъчна, за да "разреди" течния метал, (и да го превърне едва ли не в "порест сюнгер") поради голямата му плътност. А леенето с противоналягане, точно затова се казва така (а не "леене чрез вакуум"), защото се позволява на атмосферното налягане да "натъпче" метала до най-тесните пространства на кокилната форма!
И забрави тази идея да стопиш целия метал чрез електрическа дъга - там топлината се съсредоточава в една точка и точно поради това (повтарям се, но явно е нужно), дъгата се ползва за заваряване.
То е все едно да искаш да стоплиш басейн с вода, като нагряваш повърхността в една точка, в единия край, с малка газова горелка, па било и с температура на пламъка 1500 градуса!

[dmitarp]

И забрави тази идея да стопиш целия метал чрез електрическа дъга

Не е проблем да се топи метал по този начин, съществуват и електродъгови пещи с вместимост от 3 грама до 300 тона и нагоре. Но поради високата температура на дъгата, при този метод метала се насища с азот и евентуално с въглерод, освен това се намалява устойчивостта на футеровката особено на свода на пеща, ако пеща е с футеровка. 

[ORZ]

Не, някак в представите си бъркаш вакуума с липса на гравитация
Може би си представяш процеса в...открития космос? Една атмосфера налягане не е достатъчна, за да "разреди" течния метал, (и да го превърне едва ли не в "порест сюнгер") поради голямата му плътност. А леенето с противоналягане, точно затова се казва така (а не "леене чрез вакуум"), защото се позволява на атмосферното налягане да "натъпче" метала до най-тесните пространства на кокилната форма!
И забрави тази идея да стопиш целия метал чрез електрическа дъга - там топлината се съсредоточава в една точка и точно поради това (повтарям се, но явно е нужно), дъгата се ползва за заваряване.
То е все едно да искаш да стоплиш басейн с вода, като нагряваш повърхността в една точка, в единия край, с малка газова горелка, па било и с температура на пламъка 1500 градуса!

Атос, от коментара ти си правя извода, че при този метод(с противоналягане) само стапянето на метала става във вакуумна среда, а леенето става във въздушна. Ако е така това отново ме връща на казуса как не се окислява кофата при този метод(щом бива изложена на въздух, когато изтича металът от нея), или може би не става точно така? Иначе това за "изяждането" на метала от вакуум и разпръсването му във всички посоки ми идва наум от първите електрически крушки които не са били пълни с аргон, като сегашните, а с вакуум в който се нагрява графитна нишка. И резултата от тази комбинация е, че нишката щом се нагрее до оранжево и съответно омекне леко, вакуумът я "изгризва" и разпръсва частиците по стените, на което се дължи потъмняването на първите крушки.

[Bat_Vanko]

ORZ на този линк съм качил една книга за топене на цветни метали. Предполагам, че ще ти бъде от полза като основа. На руски е.
https://drive.google.com/file/d/1TWZRy3Mnrl8vR6AI5faC7anyywtxbFKw/view?usp=sharing

[Аtos]

Не е проблем да се топи метал по този начин, съществуват и електродъгови пещи с вместимост от 3 грама до 300 тона и нагоре. Но поради високата температура на дъгата, при този метод метала се насища с азот и евентуално с въглерод, освен това се намалява устойчивостта на футеровката особено на свода на пеща, ако пеща е с футеровка.

Да, можеш да си го позволиш, ако се казваш...Роман Абрамович, примерно И то - за спорта.
Тези процеси са трудни за контролиране в домашни условия, направо - невъзможни!
Да не говорим обаче и колко енергия е нужна, все едно да трепя мухи с ловна пушка, като при това внимавам да не скъсам тапетите...

ORZ, за какво окисляване постоянно питаш? На потата ли? Или на съда, в който се топи металът? И защо да се окислява? Какво ти пука, че се окислявали 2-3 микрона, след като целта ти е разтопения метал, не "кофата"?
А и какво да и се окисли на керамиката?
Да, има шлаки (окиси) на повърхността, затова улеят за изтичане на метала се прави по-ниско отколкото е нивото на течния метал.
Представи си как...кипваш мляко в канче. Отгоре има каймак, който плува на повърхността, но ако ти е по-голям улея за изливане, можеш да си сипеш мляко в чашката без каймака

П.П.Графитната нишка е...въглерод, не метал! И при много висока температура, съчетана с вакуум, той просто се изпарява, кондензира после по стените на лампата във вид на "сажди".

[ORZ]

Ами проблемът е, че според етикета на кофите в които се топи метал, те имат много малък живот, ако при работа са изложени на контакт с въздуха. А те са доста скъпи и не си струва да се сменят постоянно. Както и, че и за самата стопилка е по-добре да не влиза в контакт с въздух, защото това влошава качеството и, особено ако е попревишена температурата и на леене, може да изгори като бенгалски огън. При температури при които графитът свети като лампа окисляването му е доста интензивно и резултата от това е, че става на пепел. Общо взето същото е положението с останалите видове леярски кофи - от циркониев оксид, шамотно графитна смес и така нататък. Това прави леярската кофа опасна за използване поради изгарянето и, и в един момент може да не издържи тежестта на метала и да стане изненада. Ето този момент се чудя как да избегна най-лесно. Мислех с вакуум, но все още не разбирам доколко е как е приложимо това. Ако някой ме светне това ще съм благодарен. Ако някой има леярски опит също може да сподели колко време средно издържа една кофа при открито топене на желязо.
Иначе ето колко е лесно да се направи електродъгова пещ в домашни условия. Тази е около 3-4 киловата по мое виждане.
https://www.youtube.com/watch?v=VTzKIs19eZE

Bat_Vanko благодаря за книгата.

[Аtos]

 ORZ, идеята е оригинална, наистина.
При тази домашна "пещ", кофа и пещ са едно и също нещо и не е скъпо да се подменя периодично. Шлаката може да се избегне с пробиване на отвор за отливане под ъгъл (както при обикновена лейка), така се отлива от чистия метал, който е отдолу.
Проблем е фиксирането на определена температура обаче и всякакви режими на топене са "на око" (едно към гьотере)...

[ORZ]

Пак стигнах до задънена улица, затова ето ме пак тук при знаещите. Първо до автора на темата да кажа да не си губи времето в опити да топи и лее стомана. Отливката ще е набръчкана, с намалена здравина и по-малка от формата на калъпа, защото стоманата се свива страшно много при застиването си. Тоест тя като сплав не е създадена за леене. Тук ми прави впечатление, че май има металурзи с опит, затова искам да питам някои работи за сивият чугун. Ако някой знае да ми каже. 1. Трябва ли при претапяне на готово изделие от сив чугун да се добавя нещо към стопилката след като веднъж вече са били добавени нужните добавки в него при създаването на изделието? Става ли някаква редукция на добавките в сплавта при повторното и претапяне? 2. Ако е така то какво трябва да се добави към стопеният чугун за да се получи отливка със същите високи качества каквито е имало изделието преди претапянето му? Доколкото разбирам феросилицият е винаги задължителен иначе се получава двуслойна отливка. Но само това ли е? Също така разбрах, че сивият чугун не е задължително да се обгрява на 980 градуса, защото ползите при този вид са незначителни за разлика от другите видове чугуни. Той по принцип е качествен и без обгрев. Излиза, че е доста хубава сплав. Прилепва перфектно в калъпа, не се свива като стоманата, страшно издръжлив на износване деформации и корозия, като заедно с това се обработва лесно с инструменти. Някой също така запознат ли е как стоят нещата с него по отношение на жароустойчивостта? При нагряване до не повече от 700 градуса образува ли окалина като стоманата, или в това отношение е сходен с жароустойчива стомана?

[dmitarp]

Добре е към стопилката от чугун да се добави феросилиций. Силицият инициализира графитообразуването. Количеството на феросилиция, който трябва да се добави е около 1.5% от масата на стопилката. Ако от изделието ще правиш детайли с голяма точност, например сглобки или лагерни легла, където точността е в рамките на стотни от милиметъра, добре е да се направи изкуствено стареене, като се нагрее детайла до към 600 градуса, защото с времето точността се губи. Последното се отнася най-вече за детайли с по-големи размери, над 150 мм. Чугуна също дава свиване, макар и малко, 1%. При нагряване до 700 градуса, дава по-малко окалина  и запазва якостта си в по голяма степен от, колкото обикновена стомана, но не е така устойчив както специалните стомани или чугуни.

[Аtos]

ORZ...
Аз още не успявам да открия каквато и да е практичност в тази тема?
Да, ние, които сме металурзи, термисти, заварчици, можем да ти даваме съвети и консултации до безкрай, но...каква полза?

"Топене на желязо" (нека се разбира - чугун и стомана), в домашни условия е толкова абсурдно нерентабилен процес, че ако крайния продукт не е със себестойността на злато или платина, си е само огромно набутване и нищо повече.

То е като да си закупиш оборудване за зъболекарски кабинет със всичките му там столове, бормашинки, примеси за пломби и прочее (при което трябва и да намериш време и литература за лично обучение, че и практика), само за да си направиш сам една (две или пет) пломба, вместо да отидеш при зъболекар...

[EDM electronics]

Колеги металурзи  ,
търся съвет, как и от какъв материал да си направя калъп за леене на олово. Искам да изливам една форма, правена на сруг, която представлява форма на торпедо /елипсовидно удължена форма/ с тегло около 2,5 кг. на заготовката, Ф 55 см, L 18 см., а при оловото трябва да се получи някъде около 3,4 кг.

Искам калъпа да стане фин и за многократна употреба. Не ми вършат работа там ония леярски пясъци, защото стават груби нещата и са за еднократно. Трябва калъпа да има гладки стени, като на заготовката и да е от две части и за многократна употреба.

Мислих, мислих как, от какво да е, и си избрах едно нещо - викат му течен камък. Това е на основата на бял цимент с полимер. Дали ще стане? Може и някой с практика да ми даде готово предложение. Може да има някаква специализирана смес за целта.

http://lorkaart.bg/product/74/techen-kamak.html - течен камък

Благодаря предварително!

[tobo1]

Баща ми едно време лееше малки скулптурки(примерно 8х3х2 см) с обикновен гипсов калъп. 2 или повече части, които да могат да се отворят след изстиването на оловото, сега естествено има по-модерни материали.Гипса трябва да е много добре изсушен. Пробвай материала за който споменаваш дали издържа на температурата на оловото.