新话题 业余条件下的金属熔铸以及热处理

derringer

交流自耦调压器是否一样效果呢？没有这样用过

derringer

据我理解，“煤气”是很多可燃气体的统称了，以前估计是用煤炭分解出来的，现在实际使用的多为天然气，成分复杂，家用管道的气体压力小，供气流量不一定够吧，一般都用罐装液化气，燃烧温度和气体分子含碳量和参与燃烧的氧含量有关，如果加氧气可以很高，多高我没有测量过。钢铁割焊都不会有问题。

derringer

谢谢一起添砖加瓦，你加的可是琉璃瓦:em15:  下 载中，学习一下了

derringer

银是非常可爱的金属:em19: ，:em07: 用银做点小玩艺送给心爱的人最合适不过了，当然我这里主要说银的铸造性能，纯银的熔点大约980度，熔化的纯银几乎不会被氧化，（这就意味被你反复玩弄过多次的银子几乎不会有损耗）普通大气环境下熔融的液面也会有镜面一样晶莹的效果，表面张力很小，侵润性好，比重大，流动性非常好，缺点么就是价格高，物理性能上讲就是太软，所以才有了强度较高的925银（92.5%银+铜），纯银现在每克大约80元人民币吧，当然如果家财万贯的熔点银子来玩玩只不过花点电费罢了。网上有很多首饰制作视频资料，你不妨找找看看，我用过压力铸造和离心铸造，我的留在国内了，网上扒来的，就是这种 ，自己做点几克的小首饰可以从淘宝上买成品的石膏铸模自己做，样子就是一个1、2寸高，直径一寸左右的外包铁皮的石膏筒，里面是失蜡法作出的空腔，很多造型可供选择，非常简单，可以铸造出来纹理清晰，光泽诱人的首饰:em07: 熟练操作的成品率很高，不会有沙眼。只要有个汽油喷枪一点点硼砂和必要的隔热防护就可以玩了，效果也非常好。质量大的铸件通常要用到石英坩埚和喷枪，普通敞开的那种盘式的电炉恐怕不行，坩埚电炉加热慢一点，我最多玩过1次100克的铸件，还想玩，没银子了:em18: ，呵呵
银玩熟练了就可以玩黄金了，那个有点惊心动魄，一不小心玩掉黄豆大小的一粒，就是400人民币没了
我熔了老婆的一条断裂的金项链，一点小意外让我做了一回淘金者，溶液炸裂成无数微小的颗粒，和石膏糊混杂在一起，好在后来淘金回收，算算只损失了0.1克黄金。从此不再找这个麻烦了。

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 02:35 编辑 ]

derringer

谢谢分享！

derringer

电炉丝规格非常多，一般根据功率大小和炉子大小选择，同等功率选择粗点的放心，同样标称2000瓦的电炉丝，在炉膛预留孔能通过的前提尽量选大直径的。一般五金电料器材店就能买到，我是在北京的朝龙五金附近某个店铺买到的，紧密绕制的炉丝使用前要均匀拉开，根据炉膛大小，也可串，并联使用。 我的小电炉使用的是图中细的那种，炉丝直径大约1.2mm因为可以方便的穿过炉膛预留槽，已经很多次使用了，没有发现明显的氧蚀痕迹，即使坏了更换也很方便记得好像是20元人民币一条，粗的应该更好用，只是不好穿。

同样，炉膛也可以买到
没有多余炉膛可供拍照，网上扒出一个 常用的是碳化硅炉膛，尺寸很多，有的估计是金属热处理用的，店里有1米多长的管状炉膛，据掌柜说可以锯开使用。还有自制的，比如在耐火砖上开槽，我运气好，买到了几种合适尺寸的。价格百元上下，淘宝上也有，看你运气了。建议，炉膛种类众多，有管状，盒状，有盖无盖。。选择合适尺寸的，太大太厚都影响效率，想想看，工件加热前要加热那么笨重的一个炉膛，耗能肯定不少。最好是能固定加热元件，承受必要的支撑就行了，我选用的是炉丝外露型的，就是炉丝暴露 在炉膛内侧的沟槽里，明显感觉比炉丝在炉膛外侧的升温快多了。但要注意安全，使用中小心触电，我的炉膛是垂直放置的，又准备在110v电源使用所以选了这种。
炉膛选择上也要适当考虑坩埚的尺寸，网上坩埚种类众多，我从多角度考虑，平时熔黄铜每次不超过2、3公斤，选择了几种尺寸合适的，通常有纯石墨车制的和加了碳化硅沙的，网上有自制石墨坩埚的帖子，我一时没找到，纯石墨的容易氧化，估计是在惰性气体保护下使用的，我在大气环境下使用，次数多了烧蚀了不少。

石墨坩埚的导热性好，但容易烧蚀，石英坩埚就好的多，通常用来熔化贵金属，如白银黄金铂金一类。只是我没有买到更合适尺寸的。还有一种离心铸造用的盒装的石英坩埚，平时用喷枪熔点少量的金属也很好用，我只是简单用保温棉包裹一下，就可以用了。

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 02:15 编辑 ]

derringer

一个现代的电炉不能没有温控器，同样，便宜好用的1300度数显温控器国内很容易就能买到， 通常2类，一种是简单的用电位器调整温度的，另一种是轻触开关型的，后者功能很多，可以精确调温，但是我不喜欢，因为调温有点麻烦，不如电位器的，随手就能调整，遇到需要增加温度的时候，尤其感觉更方便使用。价格只有3～5十元。到了美国才知道，国内买东西实在太方便了，出门不远就有成片的小店，网上可以买到廉价的东西，10元人民币左右邮费就能3天内到货，美国可是大不一样，一样货品，一样的服务一样的的邮费钱数只是单位是美元，时间还要差不多一个星期才能到手。这类东西还很难买到，不信你去ebay上看看。

温控器的控制输出有2种，一种是开关信号，一种是继电器，其实基本一样，我拆开看仅仅是后者多了一个继电器而已，价格还一样，看你自己选择了，我采用固态继电器（Solid State Relay，或SSR)做执行元件， 以前用过双向可控硅，可能功率余量太小的缘故，坏了，于是就在网上找到固态继电器,输入电压信号就可以了，实际使用非常方便，过零开关控制，比大电流继电器方便好用，当然，如果找不到这个，找个大电流的继电器也可以，我也这样用过。

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 02:24 编辑 ]

derringer

东西凑齐就可以开工做一个了，材料费差不多2/3百多人民币就能解决，器件的连接安装参考下图， 固定安装自己想办法，我就是顺手捡来一件废机箱，用角磨机砍去多余部分，把炉体，温控器和固态开关拧在一起，自己用着方便，也省得让人说我业余作风，做东西放下一堆，提起来一串。
我做的电炉就暂介绍到此，有问题的朋友提出来，以后逐渐补充，下面就是安全措施和使用的工具，这是非常重要内容，关系到生命财产安全，没有点用电常识和手脚不麻利的千万别玩啊，出了问题别说是我教的。美国这里就有这样的人，据说也是个国内研究所跑出来的博士，干点什么都让我胆战心惊，隔三差五的就弄出点乱子来，大家同情他是个到处都找不到工作的国人同胞，留给这位一个工作机会，我想这个论坛里不会有这样的吧，一定都跑到美国来了，呵呵。

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 03:34 编辑 ]

ywjianghu

楼主介绍了很多相关的知识。感谢！钢的熔点1500度左右，感觉要用简单的手段来熔化是比较难。
是不是可以考虑用中频加热？自己制造5KW的加热装置，电器部分成本并不是很高。
隔热，容器，防氧化等问题，是不是很复杂？
期待这个帖子能越挖越深。

静日玉生香

受益匪浅 看到这些心里就有底了 derringer 师兄展示的这些对我来讲 理解和制作难度都不大 原来因为理论上的缺失 自己把自己弄怕了 被迫放弃了半年多

继续求教师兄几个问题

1 一个坩埚熔2-3近铜材 大约需要多少时间 在多高温度下可以进行浇铸
2 铜材浇铸前有没有经过除气处理？银材经过除气处理吗？ 是化学除气 还是 真空除气 ？据说银的吸气性很强 古老元宝都会存在大量的蜂窝小孔

3 这个问题有点弱智 您在用坩埚钳拿出熔融状态的3斤左右的金属时 担心不担心坩埚高温时强度降低 或握持力太大 导致坩埚碎裂 金属液迸溅伤人？

静日玉生香

原帖由 ywjianghu 于 2012-4-21 11:26 发表
楼主介绍了很多相关的知识。感谢！钢的熔点1500度左右，感觉要用简单的手段来熔化是比较难。
是不是可以考虑用中频加热？自己制造5KW的加热装置，电器部分成本并不是很高。
隔热，容器，防氧化等问题，是不是很复杂 ...

您玩的太大了 师兄 钢材达到浇铸温度好难得 我倒有个思路 我有两袋子铝热剂 进口的 是对超长铁轨进行焊接的 出来的钢水材质符合优质轨道钢材的标准 您可以考虑玩这个 铝热剂的点燃好像需要的温度也很高 需要用到喷枪或镁条

秋枫

对中频加热感兴趣！请问5KW的体积多大？要不要强制水冷？业余制作效率能到多少？大概要多少钱？
谢谢:em00: ！

秋枫

大鹿的煤气喷枪质量:em16: ，便宜的感觉不安全，贵的买不起:em23: 。最怕引起火灾:em25: 或者爆炸:em02: ！！！

derringer

原帖由 ywjianghu 于 2012-4-21 11:26 发表
楼主介绍了很多相关的知识。感谢！钢的熔点1500度左右，感觉要用简单的手段来熔化是比较难。
是不是可以考虑用中频加热？自己制造5KW的加热装置，电器部分成本并不是很高。
隔热，容器，防氧化等问题，是不是很复杂 ...

对于感应加热方式，我没玩过，一知半解不能提供什么建议，很多年前参与过大电流开关电源的研制工作，吓得留下病根了，一次小电路故障，眼镜片被瞬间蒸发的铜缆镀上了铜，好在人无恙，后来就避免接触这种玩意了。

fastarrow

原帖由 derringer 于 2012-4-20 23:53 发表
交流自耦调压器是否一样效果呢？没有这样用过

碳硅棒的电阻很低，只有2～3欧姆，单根功率一般800W～1400W

fastarrow

原帖由 derringer 于 2012-4-21 14:17 发表

对于感应加热方式，我没玩过，一知半解不能提供什么建议，很多年前参与过大电流开关电源的研制工作，吓得留下病根了，一次小电路故障，眼镜片被瞬间蒸发的铜缆镀上了铜，好在人无恙，后来就避免接触这种玩意了。

恐怖!!:em16: 脸上有没有镀上一层，像金佛一样？:em15:

derringer

原帖由 静日玉生香 于 2012-4-21 11:44 发表
受益匪浅 看到这些心里就有底了 derringer 师兄展示的这些对我来讲 理解和制作难度都不大 原来因为理论上的缺失 自己把自己弄怕了 被迫放弃了半年多

继续求教师兄几个问题

1 一个坩埚熔2-3近铜材 大约需要多 ...

通常为了防止铜氧化，先把炉子坩埚烧到熔点的温度，先放些稍大块的铜，等熔化后，再继续加入，如果是表面积大的细小颗粒铜渣子，最好每次都让这些渣子没入已经熔化的铜液中，至于时间，看你炉子的功率和每次添加的量。理论也能计算出来，我没有算过，也没有太多留意，我这个小电炉是2000瓦的，每次添加几百克估计十分钟左右熔化，3斤铜差不多半个多小时吧
因为这里找到的铜材估计铜含量很高，我在国内玩的时候一般都是780度就全部熔化了，这里通常为了加速熔化，我先把温度调到到900到一千度，待全部铜块熔化后，搅拌除渣，在900度左右浇注，和每次熔化铜成分有关，
浇注前要搅拌均匀，让渣子尽量浮起来，我用石英棒
通常除渣后（用一块厚铁皮做个半弧形的小铲）我会用点硼砂撒在铜液表面减缓铜的氧化膜生成，增加铜的流动性，也可以用点干燥的木炭粉，因为这个很轻，浇注时不会和铜液一起流下去，总是漂浮在液体上面，防止氧化膜生成，渣子浇注进去就造成铸件沙眼和杂质。
有时什么都不用，仅仅就是尽量刮出浮渣，也没大关系，铜的比重大，表面张力不如银但比铝小多了，我感觉除了渣子会给铸件带来沙眼，气泡很难独立存在于铜液中，这和铝大不一样，铝液的表面张力很大，比重又低，气泡很容易就存在液体里面了，我前面说过银，因为密度大和表面张力低，流动性非常好，我不相信银里面会有气泡，除非环境里面有氢气（潮湿的水分存在也许会分解出氢），据说氢气和金属的亲和力很强。纯银不会有渣子产出，有渣子的一定是银合金或者其他的什么金属造成的。我没有见到银里面有存气泡
以上都是我的体会，毕竟不是专业，操作次数也不甚多，欢迎高手拍砖我也学学。
铜熔化后，炽热的坩埚是非常危险的，我每次都小心翼翼，最开始我图片中的石墨坩埚上面有个槽，我的坩埚钳被我改造的刚好仅仅的夹住，后来随着烧蚀，这道槽消失了，我就先用钳子小心夹住坩埚上沿，提起来一点，再用环状的坩埚钳夹住坩埚凸缘的下方，过程中万分的小心，提起来到浇注位置的距离尽量近，低，防止万一发生问题。近来我准备做个整体不锈钢的环，解决不好提起的问题，坩埚烧蚀的差不多了就提前报废它，坩埚红热状态下也是有一定强度的，我不小心摔红热的坩埚在水泥地上，居然跳起来没有碎，也许是命大吧。
建议你在熔化前，想好一切可能的问题，多演习几次，试试看可否提得动加满料的坩埚，演习浇注的动作，穿带好防护服，一定要有厚皮手套和防护皮鞋，备好灭火器以防不测。 我的皮围裙，手套，面罩，口罩忘记拍了，一定也备好，不知道有什么粉尘蒸汽会被你吸进去。 灭火器一定备好，干粉的就可以 上图是我的简陋工具，下面的铁皮就是我的除渣铲，石英棒常常会断裂，多备一根，或者想办法加个延长棒，还有一个工具，再前面的帖子里出现，是用来从燃气的保温炉里面提出碗形的坩埚的

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 15:26 编辑 ]

derringer

原帖由 静日玉生香 于 2012-4-21 11:51 发表


您玩的太大了 师兄 钢材达到浇铸温度好难得 我倒有个思路 我有两袋子铝热剂 进口的 是对超长铁轨进行焊接的 出来的钢水材质符合优质轨道钢材的标准 您可以考虑玩这个 铝热剂的点燃好像需要的温度也很高 需要用到 ...

有一种牙科用的“软钢”用来做口腔内假牙的托架，流动性和抗氧化能力一定很好，因为做出来的托架非常细腻，结构可以很复杂。淘宝有卖的，材料颗粒状，用加氧气喷枪熔化，离心浇注可以自己做点小的钢制零件玩，我没有需求所以没有买过这个。

[ 本帖最后由 derringer 于 2012-4-21 15:37 编辑 ]

zgchen

其实做点模型上的小铸件用不了多大的锅:em15:

静日玉生香

原帖由 derringer 于 2012-4-21 15:13 发表

通常为了防止铜氧化，先把炉子坩埚烧到熔点的温度，先放些稍大块的铜，等熔化后，再继续加入，如果是表面积大的细小颗粒铜渣子，最好每次都让这些渣子没入已经熔化的铜液中，至于时间，看你炉子的功率和每次添加的 ...

被师兄的无私栽培感动的眼泪哇哇的 太有用了 多谢师兄