Плавление свинца – особенности процесса плавки металла и правила безопасности

Свинец один из самых доступных и востребованных в промышленности металлов. Несмотря на токсичность, он активно используется как во многих отраслях промышленности, так и в домашнем хозяйстве, ведь плавление свинца происходит при относительно небольшой температуре. Одним из применений свинца в быту выступает изготовление расходных материалов для рыбалки и охоты – свинцовые грузила и охотничья дробь часто изготавливаются в мастерских кустарным способом.

Общие характеристики свинца

Свинец один из самых распространенных металлов на земле. Он широко распространен на планете, в общем, этим и объясняется его широкое применение человечеством с древнейших времен. Металл имеет большую удельную массу, но при этом он довольно мягкий и легко поддается обработке. Плотность металла зависит от температуры, чем выше температура, тем меньше плотность. При большой удельной плотности он все равно остается мягким, на его поверхности легко оставить оттиск даже ногтем.

Металл имеет не слишком выразительный вид, при ковке или фрезеровке он быстро теряет блеск из-за активно восстанавливающийся оксидной пленки на поверхности. Он относится к категории тяжелых металлов. Удельная плотность при комнатной температуре в 20 градусов равна 11,34 г/куб см.

Отличительным свойством металла выступает его  небольшая температура плавления. Дело в том, что, несмотря на столь солидную удельную плотность и принадлежность к тяжелым металлам температура плавления свинца составляет всего 327,46 С. Кроме этого добавление в состав свинца других тугоплавких металлов не обеспечивает изменение его пластичности.

слитки
Слитки свинца

В качестве конструкционного металла свинец абсолютно не годится. Механические свойства металла не могут похвастаться высокими показателями:

  • Предел твердости по шкале Бринелля составляет 3,2-3,28 Нв;
  • Предел прочности при механическом сжатии достигается при усилии 50МПа;
  • Предельным показателем сопротивления на разрыв составляет всего 13 Мпа.

Также металл обладает низкой теплопроводностью, он почти в 2 раза ниже, чем у железа и в 11 раз чем у меди – 33,5 вт/(м*К). Теплоемкость металла при 20 градусах составляет 0,128 кДж/(кг*К).

Свинец не самый лучший проводник электричества – удельное сопротивление составляет 0,22 Ом/мм2.

А вот относительно коррозионной стойкости, то хоть он и не относится к благородным металлам, у него довольно высокая. Свинец в чистом виде, без оксидной пленки пребывает при температуре 850 градусов, так что защитная оксидная пленка на металле и выступает главным препятствием для коррозии.

При нормальных условиях, металл практически неуязвим для обычных источников коррозии, а вот в разбавленной азотной кислоте концентрацией меньше 70% он быстро разрушается. Хотя к сернистой, уксусной, плавиковой и фосфорной кислоте он нейтрален. Еще одним веществом, разрушающим оксидную пленку на металле, выступает серная (90%) кислота. При контактах с другими металлами процесс коррозии начинается при обычных условиях, правда с железом и медью такой реакции не возникает.

Особенности плавления свинца

Высокая удельная плотность, пластичность и легкость в обработке позволяют проводит обработку и в домашних условиях. Самым распространенным процессом работы со свинцом выступает плавление.

Достигнуть температуры плавления свинца в 327,46 градусов можно даже при помощи костра, тем более что специальных сооружений и особой технологии эта процедура не требует. Вместе с тем, даже разогрев свинец до нужной температуры, сделать отливку из него удастся далеко не сразу, если не знать особенностей технологии плавки и отливки.

плавление свинца
Плавление свинца в домашних условиях

Подготовка к процессу

Подготовка к плавке свинца заключается в оборудовании места, где будут проводиться работы и инструментов для работ. Идеальным вариантом для этого будет мастерская с горном или газовой горелкой, которые создадут необходимую теплоту плавления металла. В качестве инструмента рекомендуется использовать плавильную ложку с длинной ручкой. Плавильная лодка должна иметь широкую горловину с носиком для слива жидкого металла.

Широкая горловина необходима для снятия с поверхности пленки из оксидов и шлаков. Для отливки форм рекомендуется расположить поблизости от горна место под формы, чтобы переносить плавильную ложку было недалеко.

Помещение рекомендуется перед работами освободить от лишних предметов, так, чтобы рабочее пространство позволяло подойти к горну с любой стороны. Одним из важных условий работ является соблюдение мер безопасности – помещение должно иметь хорошее освещение и вентиляцию.

В число инструментов для работ стоит внести пассатижи,  клещи с длинной ручкой, пробную ложку, металлический прут для помешивания металла и прут с лопаткой для добавления металла в емкость для плавления. Какой еще инструмент понадобится, нужно определиться перед началом работ, чтобы не тратить драгоценное время пока металл не застыл.

тигель
Тигель для плавки свинца

Процедура плавки

Несмотря на то, что температура плавления металла не такая уж и высокая, рекомендуется не приступать к работе пока огонь или газовая горелка не разогреют плавильную чашу. Металл для плавки нужно измельчить – так быстрее пойдет процесс, да и добавлять его в чашу будет удобнее.

После прогрева чаши добавляется 1-2 свинцовых слитков, весом 20-25 грамм. После образования лужицы, добавляют следующие части. Когда вся плавка достигнет жидкого состояния, пробной ложкой снимается пленка. Шлаки, оксиды и примеси, расплавившиеся в металле, во время плавления поднимаются на поверхность, и чтобы они не мешали при разливе по формам пленку лучше снять.

Температура плавления

Нормальной температурой плавления свинца является температура 327,46 С, она достигается относительно быстро. Вторым показателем для процесса плавки выступает температура литься – 400-450 градусов, в этом диапазоне металл приобретает необходимую вязкость и консистенцию для заполнения форм.

респиратор
При работе с расплавленным металлом необходимо надеть респиратор

Меры безопасности

При работе с расплавленным металлом необходимо обязательно обеспечить защиту кожи от термического ожога. Во время работ обязательно одеваются несгораемые перчатки, суконная или полотняная одежда, способная выдержать попадание расплавленного вещества.

Кроме этого, необходимо одеть респиратор или марлевую повязку для защиты органов дыхания – свинец токсичное вещество.

Таким образом, следуя этим советам и используя информацию о процессе плавления, не будет большой проблемы отлить грузило для рыбалки или переплавить остатки старого аккумулятора в один слиток.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here