Aluminiumschmelzpunkt – Der ultimative Leitfaden für Metallurgen

Aluminium ist nicht nur das am häufigsten vorkommende Metall auf der Erde, sondern wird auch in verschiedenen Branchen vielfältig eingesetzt.

Das Verständnis des Schmelzpunkts von Aluminium ist entscheidend für die Entscheidung über die ideale Anwendung. Hier ist ein genauerer Blick auf den Schmelzpunkt von Aluminium.

Was ist der Schmelzpunkt von reinem Aluminium?

Erstens bezieht sich der Schmelzpunkt von Aluminium auf den Punkt, an dem es vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. In seiner reinsten Form hat Aluminium einen Schmelzpunkt von 660 °C, was 1220 °F entspricht.

Dies ist im Vergleich zu anderen Metallen wie Kupfer und Stahl relativ gering. Bemerkenswert ist, dass es in den meisten Aluminiumanwendungen in seiner Legierungsform verwendet wird.

Daher beeinflussen Faktoren wie die Legierungszusammensetzung von Aluminium seinen Schmelzpunkt. Da Aluminium außerdem einen niedrigeren Schmelzpunkt hat, verringert sich durch die Zugabe zu anderen Metallen deren Schmelzpunkt.

Aluminiumelement
Aluminiumelement

Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen und -qualitäten

Wie bereits erwähnt, stammen die meisten Aluminiumanwendungen aus seiner Legierungsform. Aluminiumlegierungen werden durch die Kombination von reinem Aluminium mit Elementen wie Zink, Eisen, Kupfer, Magnesium und Nickel hergestellt.

Allerdings enthält die Aluminiumlegierung 4 Ziffern, wobei die erste die Reinheit oder den Legierungstyp angibt.

Die zweite Ziffer gibt die Legierungsmodifikationen an. Allerdings haben die dritte und vierte Ziffer je nach Legierung unterschiedliche Angaben.

In der 1xxx-Reihe stehen die dritte und vierte Ziffer für die Reinheit, während sie in der anderen Reihe für Legierungen in der Gruppe stehen.

Nachdem Sie verstanden haben, dass es hier die unterschiedlichen Schmelzpunkte von Aluminiumlegierungen und -qualitäten gibt.

Aluminiumlegierungen und -qualitätenSchmelzpunkt (° C)Schmelzpunkt (°F)
1xxx, reines Aluminium6601220
2xxx, Aluminium-Kupfer5481018
3xxx, Aluminium-Mangan640-6551184-1211
4xxx, Aluminium – Silizium5771070
5xxx, Aluminium-Magnesium605-6501121-1202
6xxx, Aluminium-Magnesium-Silizium580-6501076-1202
7xxx, Aluminium-Zink475-635887-1175

 

Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen
Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen

Faktoren, die die Schmelztemperatur von Aluminium beeinflussen

Der Schmelzpunkt von Aluminium ist nie konstant und kann durch verschiedene Faktoren verändert werden, wie zum Beispiel:

· Verunreinigungen

Verunreinigungen haben tendenziell erhebliche Auswirkungen auf den Schmelzpunkt von Aluminium und Metallen im Allgemeinen. Verunreinigungen senken den Schmelzpunkt von Aluminium, da sie die Molekülanordnung stören. Dadurch wird es einfacher, vom festen in den flüssigen Zustand überzugehen.

Dies erklärt, warum die Zugabe einer Legierung zu reinem Aluminium den Schmelzpunkt von Aluminium senkt. Man kann diesen Vorgang auch als Schmelzpunktserniedrigung bezeichnen.

· Druck

Normalerweise ist der Schmelzpunkt umso höher, je höher der Druck ist. Dies liegt daran, dass mehr Energie benötigt wird, um Aluminium zu erhitzen, bis es seinen Schmelzpunkt erreicht.

· Anziehungskraft

Eine höhere Anziehungskraft führt zu einem höheren Schmelzpunkt des Aluminiums. Aufgrund der starken polaren Bindungen im Aluminium nimmt die Flüchtigkeit ab, aber sowohl die Dichte als auch der Schmelzpunkt steigen an.

· Molekülzusammensetzung

Wie bereits erwähnt, weist Aluminium starke Bindungen auf. Das bedeutet, dass es mehr Energie benötigt, um die starken kovalenten Bindungen aufzubrechen, was wiederum seinen Schmelzpunkt erhöht.

· Molekülgewicht

Je höher das Molekulargewicht, desto höher der Schmelzpunkt und umgekehrt. Große Moleküle schaffen einen größeren Raum für intermolekulare Wechselwirkungen. Dies führt zu einer erhöhten Anziehungskraft zwischen Molekülen und dem Schmelzpunkt. Dies erklärt also, warum der Schmelzpunkt von Aluminium mit zunehmender Molekülgröße steigt.

· Legierungszusammensetzung

Legierungselemente haben großen Einfluss auf den Schmelzpunkt von Aluminiumlegierungen, da sie unterschiedliche Schmelzpunkte haben. Zu den Legierungen, die reinem Aluminium zugesetzt werden, gehören Zink, Kupfer, Silizium und Magnesium.

Insbesondere die Zugabe der Legierungselemente zu reinem Aluminium könnte einige Eigenschaften der Legierungen verändern.

Denken Sie daran, dass Legierungselemente entweder die Festigkeit und Härte der Legierung erhöhen können. Nehmen Sie zum Beispiel eine Aluminiumlegierung mit hohem Kupfergehalt. In diesem Fall wird der Schmelzpunkt gesenkt, während die Festigkeit der Legierung zunimmt.

Vergleich des Schmelzpunkts von Aluminium mit anderen Metallen

Im Allgemeinen ist der Schmelzpunkt von Aluminium im Vergleich zu mehreren anderen Metallen wie Kupfer und Eisen niedriger.

Das Hinzufügen einiger der in der folgenden Tabelle aufgeführten Elemente könnte den Schmelzpunkt von Aluminium entweder erhöhen oder verringern.

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich der Schmelzpunkte von Aluminium mit anderen unedlen Metallen.

Metal Schmelzpunkt (° C)Schmelzpunkt (°F)
Aluminium6601220
Schmelzpunkt von Messing9301710
Schmelzpunkt von Kupfer10841938
Schmelzpunkt von Gusseisen12042200
Schmelzpunkt von Edelstahl1375-15302500-2785
Schmelzpunkt von Kalium63.3146
Schmelzpunkt von Natrium97.83208
Schmelzpunkt von Zink420787
Schmelzpunkt von Wolfram34006152
Schmelzpunkt von Nickel14532647
Schmelzpunkt von Magnesium6701240
Schmelzpunkt von Mangan12602300
Schmelzpunkt von Bronze9131675
Schmelzpunkt von Chrom18601983
Schmelzpunkt von Blei328622
Schmelzpunkt von Kohlenstoffstahl1425-15402597-2800
Schmelzpunkt von Titan16703038
Goldschmelzpunkt10631945
Silberschmelzpunkt9611762
Schmelzpunkt von Chrom18603380
Schmelzpunkt von Zinn232450
Kohlenstoffschmelzpunkt36006512
Schmelzpunkt von Silizium14202588

 

Der beste Weg, Aluminium zu schmelzen

Die beste und gebräuchlichste Art, Aluminium zu schmelzen, ist die Verwendung eines Ofens. Idealerweise wird ein Stahltiegel verwendet, um das Aluminium während des Erhitzens im Ofen zu halten.

Aluminium-Schmelzofen
Aluminium-Schmelzofen

Platzieren Sie Ihren Gründer zunächst an einem sicheren und stabilen Ort. Dies kann auf einem Metallständer, Sand, nackter Erde oder sogar Kies erfolgen. Ziel ist es, Oberflächen zu vermeiden, die durch verschüttetes erhitztes Aluminium beschädigt werden könnten.

Als nächstes stellen Sie Ihren Tiegel in die Gießerei. Wenn Ihre Gießerei Holzkohle verwendet, füllen Sie unbedingt etwas Holzkohle unter und um Ihren Tiegel ein und achten Sie darauf, dass alle Räume abgedeckt sind. Unabhängig davon, ob Sie eine mit Propan betriebene Gießerei oder eine mit Holzkohle betriebene Gießerei verwenden, befestigen Sie den Propanbrenner oder das Blasrohr an der Gießerei.

Anschließend zünden Sie die Gießerei an und lassen sie einige Minuten (vorzugsweise 10 Minuten) aufheizen. Der Tiegel sollte orange werden, damit Sie wissen, dass die Gießerei heiß genug ist.

Zum Schluss können Sie Ihr Aluminium in den Tiegel geben, um den Schmelzvorgang zu starten.

Zu den wichtigen Werkzeugen, die Sie für diesen Aluminiumschmelzprozess benötigen, gehören:

  • Haken und Grillzange zur Handhabung des Tiegels
  • Hirtenhaken
  • Schlackenstock
  • Verstellbare Zange

Warum die Kenntnis der Aluminiumschmelztemperatur von entscheidender Bedeutung ist

Für die Bestimmung der vorhandenen Verunreinigungen ist es wichtig, die Schmelztemperatur von Aluminium zu kennen.

Auch der Schmelzpunkt von Aluminium könnte zur Identifizierung herangezogen werden, wenn das Metall nicht identifiziert werden kann. Einfacher ausgedrückt kann der Schmelzpunkt mit den Schmelztemperaturen anderer Metalle verglichen werden, um festzustellen, ob es sich um Aluminium handelt oder nicht.

Nicht zu vergessen ist, dass der Schmelztemperaturbereich auch zur Beurteilung der Reinheit von Aluminium herangezogen wird. Je höher der Schmelzbereich, desto geringer ist die Reinheit und umgekehrt.

Dies ist eine der nützlichen Daten bei der Herstellung von Aluminiumprodukten.

Geschmolzenes Aluminium
Geschmolzenes Aluminium

Anwendung von Aluminium basierend auf der Schmelztemperatur

Aluminium ist das am häufigsten vorkommende Metall auf der Erde und das gilt auch für seine Anwendungen.

Es wird in verschiedenen Branchen häufig verwendet und einige seiner Verwendungszwecke hängen von seiner Schmelztemperatur ab.

Bedenken Sie, dass bei den meisten Aluminiumanwendungen Aluminiumlegierungen verwendet werden, die sich auf den Schmelzpunkt auswirken. Daher sind verschiedene Legierungen für bestimmte Anwendungen gut geeignet, wie unten dargestellt;

 

LegierungenSchmelzpunkt (° C)Schmelzpunkt (°F)Anwendungen
2024500-636935-1180Flugzeugteile, starke Strukturanwendungen, Zylinder, Zahnräder und Wellen, Kolben
3003640-6561190-1211Wärmetauscher, Rohre, Schränke, chemische Apparate, Anhängerteile, LKW-Teile, Kraftstofftanks
5052605-6511125-1201Schiffsausrüstung, Hydraulikschläuche, Druckbehälter, Zaunzubehör, Geräte
6061580-6501080-1204Baumaterialien, Rohre, Autoteile, Eisenbahnwaggons, Möbel und Fahrradrahmen
7075475-635890-1175Flugzeugteile (Flügel und Rümpfe), Schneckengetriebe, Raketenkomponenten, Zahnräder und Wellen

 

Karosserie aus Aluminium
Karosserie aus Aluminium

Konklusion

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aluminium das am häufigsten vorkommende Metall auf der Erde ist und die meisten seiner Anwendungen seine Legierungsform nutzen.

Diese Legierungen weisen je nach Legierungselement unterschiedliche Schmelzpunkte auf und wirken sich daher auf Aluminiumanwendungen aus. Daher ist es wichtig, den Schmelzpunkt der von Ihnen verwendeten Aluminiumlegierung und deren Kompatibilität mit der gewünschten Anwendung genau zu kennen.

Weitere Ressourcen:

Goldschmelzpunkt – Quelle: HM

Schmelzpunkt von Metallen – Quelle: Metal Supermarket

Schmelzpunkt von Titan – Quelle: HM

Schmelzpunkt von Metallen – Quelle: Online Metals

Silberschmelzpunkt – Quelle: HM

Schmelztemperatur von Aluminium – Quelle: Klöckner

Schmelzpunkt von Messing – Quelle: HM

Kupferschmelzpunkt – Quelle HM

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