Художественное литье. Учебник для технических вузов и художественнореставрационных училищ. Спб. Политехника, 1996. 231 с. ил

• Название: Учебник для технических вузов и художественнореставрационных училищ. Спб. Политехника, 1996. 231 с. ил
• Анкор: Художественное литье.doc
• Дата: 03.05.2017
• Размер: 2.15 Mb.
• Имя файла: Художественное литье.doc
• Тип: Учебник; #6732
• страница: 2 из 12

Глава 2 ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ

Чистые металлы для изготовления художественных отливок прак­тически не применяются, главным образом из-за неудовлетворитель­ных физико-химических и технологических свойств (чрезвычайно вы­сокой пластичности золота и серебра, низкой коррозионной стойкости железа, низких механических свойств меди и т. д.) Легирование суще­ственно изменяет эти свойства и позволяет значительно разнообразить цветовую гамму изделий, а стало быть, повысить их эстетическую ценность.

Тем не менее чтобы составить полное представление о свойствах литейных сплавов, влияющих на качество изделий, надо знать, какими физическими химическими и механическими свойствами обладают чистые металлы. Поэтому в первой части настоящей главы дана харак­теристика основных свойств тех металлов, сплавы которых применя­ются для художественного литья, а во второй части рассматриваются литейные свойства сплавов.

2.1. МЕТАЛЛЫ ^2.1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОВ

Металл — слово греческого происхождения. Первоначально оно означало: рудник, руда, шахта, раскопки, материал, добытый из-под земли. М. В. Ломоносов металл определил как «светлое тело, которое ковать можно».

В средневековом трактате упоминаются семь известных европейцам металлов:

Семь металлов создал свет По числу семи планет. Дал нам космос на добро Медь, железо, серебро, Злато, олово, свинец. И спеши, мой сын, узнать: Всем им ртуть — родная мать!

К концу XX века человечество открыло для себя более 80 металлов, что составляет около 4/5 всех известных элементов.

В современных словарях металл определяется как тело, обладающее высокой тепло- и электропроводностью, специфическим блеском, обычно пластичностью и другими свойствами, обусловленны­ми большим количеством свободно перемещающихся электро-

33



нов (электронным «газом»). Металлы являются простыми ве­ществами.

Периодическая система использована в качестве основы для клас­сификации элементов, представленной на рис. 2.1.

Блок ). Легкие металлы, плотность которых не превышает 5 г/см . Самый легкий элемент блока — литий (0,536 г/см³).

Блох 2. Тугоплавкие металлы, температура плавления которых боль­ше 1600°С. Самый тугоплавкий из них — вольфрам (3430 °С).

Блок 3. Тяжелые металлы, плотность которых больше 5 г/см³. Самый тяжелый — осмий (22,38 г/см³).

Блок 4. Легкоплавкие металлы, температура плавления которых ниже 600°С. Самая легкоплавкая — ртуть (—38,89 °С).

Блок 5. Лантаноиды и актиноиды. Их свойства колеблются в широ­ком диапазоне. Они сравнительно редко встречаются в природе.

Блок б. Твердые неметаллы.

Блок 7. Газы.

Металлы и неметаллы на рис. 2.1 разделены жирной линией. Десять металлов, которые являются основой сплавов, применяе­мых в художественном литье, обведены кружочками. Это — маг­ний, алюминий, титан, железо, медь, серебро, золото, цинк, олово, свинец.

34

2.1.2. ПРОИЗВОДСТВО МЕТАЛЛОВ

Среди факторов, определяющих возможность и целесообразность практического использования металлов и их сплавов, важнейшим яв­ляется стоимость. Стоимость, в свою очередь, зависит от распростра­ненности металлов в природе, химической устойчивости, определяю­щей способ производства, масштаба производства, степени совершенства технологии производства, хозяйственной и политической ситуации.

Основным источником добычи металлов является земная кора — литосфера.

В табл. 2.1 приведены данные о содержании в земной коре на глубине до 1 км металлов, которые являются основой сплавов, приме­няемых в художественном литье. Для сравнения укажем, что массовая доля кислорода в литосфере составляет 46,6%, кремния — 27,7%, платины — 5-10⁸%.



Однако в табл. 2.1 приве­дены усредненные по всей массе земной коры цифры, в то время как для практиче­ских целей важно знать сте­пень рассеянности элементов. Она оценивается числом ми­нералов, в которые входит металл. Чем меньше это чис­ло, тем выше степень рассе­янности. Объем переработки пустой породы при добыче, а значит, и стоимость металла тем больше, чем меньше он распространен и локализован.

Существует зависимость между числом минералов и распространенностью всех элементов таблицы Менде­леева. Зависимость имеет две области — локализованных (А) и рассеянных (Б) элемен­тов. На рис. 2.2 показана та-



кая зависимость для металлов, которые входят в состав сплавов, ис­пользуемых в художественном литье, а также (для сравнения) — для кислорода, водорода и кремния.

' Стоимость получения химически чистого металла определяется его химической активностью и может быть оценена по энтальпии его наиболее устойчивого оксида. Энтальпия характеризует изменение внутренней энергии вещества при различных преобразованиях, в том числе при образовании оксида металла, и соответствует энергозатра­там, необходимым для его разрушения.

Можно выделить четыре группы способов производства металлов.

Физические способы. Простейшим из них является прямое извлече­ние из природных источников. Примером может служить добыча самородного золота. Некоторые металлы (платину, мышьяк и др".) получают разложением природных соединений при нагревании. Физи­ческие способы — наиболее дешевые. Они приемлемы для металлов и соединений, имеющих очень низкую отрицательную энтальпию.

Восстановление неметаллами. Как правило, реакции восстановле­ния идут при высоких температурах. В качестве восстановителей при­меняют углерод или оксид углерода (для железа, олова и др.), сернис­тый газ или сульфиды (для меди, ниобия и др.) или водород (для вольфрама, молибдена, рения и др.). Способ пригоден для получения металлов со сравнительно невысокой энтальпией оксидов и обходится дороже, чем предыдущий.

Электролиз. Электролиз в водных растворах (меди, хрома, висмута и др.) или в расплавах солей (алюминия, магния и др.) применяется для получения химически активных металлов и стоит еще дороже.

Восстановление металлами (металлотермия). Этот способ требует предварительного получения химически чистых металлов — восстано­вителей. Металл восстанавливают из оксидов (ванадий, барий, галий и др.) или галогенных соединений (титан, цинк, бериллий и др). Это самый дорогой способ.

Общий объем производства металлов изменяется из года в год, но соотношение объемов производства разных металлов остается пример­но одинаковым. Так, годовые объемы производства железа (точнее, его сплавов — стали и чугуна) в промышленно развитых странах измеря­ются миллиардами тонн, алюминия и меди — десятками миллионов, цинка, свинца и хрома — миллионами тонн, никеля, магния и олова — сотнями тысяч тонн, титана, кобальта и кадмия — десятками тысяч тонн, ,| золота и ртути — тысячами тонн, платины — сотнями тонн, рения — десятками тонн.

Металлы, так или иначе используемые в художественном литье, можно разделить по стоимости следующим образом:

дешевые — алюминий, железо, магний, медь, свинец, цинк;

недорогие (в 2—10 раз дороже дешевых) — титан, никель, | хром, кадмий, сурьма;

дорогие (в 10—100 раз дороже дешевых) — вольфрам, ванадий, j кобальт, молибден, ниобий, олово, ртуть, цирконий;

36

дорогостоящие (в 100—1000 раз дороже дешевых) — серебро, бериллий, тантал;

драгоценные (в 1000 — 10 000 раз дороже дешевых) — золото, платина, рений, осмий, иридий.

С течением времени цены на металл меняются под влиянием двух противоположных тенденций — удешевления производства, связанного с техническим прогрессом, и удорожания сырья и энергии вследствие исчерпания доступных запасов.

После распада Советского Союза нарушение экономических связей между регионами поставило ценообразование в прямую зависимость от политических и социально-экономических факторов.

2.1.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Плотность. Это — одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. По плотности металлы делят на следующие группы:

легкие (плотностью не более 5 г/см³) — магний, алюминий, титан и др.;

тяжелые (плотностью от 5 до 10 г/сМ³) — железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа);

очень тяжелые (плотностью более 10 г/см³) — молибден, вольфрам, золото, свинец и др.

В табл. 2.2 приведены значения плотности металлов. (Эта и после­дующие таблицы характеризуют свойства только тех металлов, кото­рые составляют основу сплавов для художественного литья.)



Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металлы подразделяются на следующие гр/ппы:

легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 °С) — цинк, олово, свинец, висмут и др.;

среднеплавкие (от 600 до 1600 °С) — к ним относится почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото;

тугоплавкие (более 1600 ° С) — вольфрам, молибден, титан, хром и др.

37

Ртуть относится к жидкостям.

При изготовлении художественных отливок температура плавления металла (табл. 2.3) или сплава определяет выбор плавильного агрегата и огнеупорного формовочного материала. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.



Удельная теплоемкость. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус. Удельная теплоемкость уменьшается с увеличением порядкового номера элемен­та в таблице Менделеева. Зависимость удельной теплоемкости элемента в твердом состоянии от атомной массы описывается приближенно законом Дюлонга и Пти:

m«C_m = 6,

где nv» — атомная масса; с_т — удельная теплоемкость (Дж/кг • °С).

В табл. 2.4 приведены значения удельной теплоемкости некоторых металлов.



38

Скрытая теплота плавления металлов. Это характеристика (табл. 2.5) наряду с удельной теплоемкостью металлов в значительной степени определяет необходимую мощность плавильного агрегата Для расплав­ления легкоплавкого металла иногда требуется больше тепловой энер­гии, чем для тугоплавкого. Например, для нагревания меди от 20 до 1133 ° С потребуется в полтора раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества алюминия от 20 до 710 ° С.



Теплопроводность. Теплопроводность характеризует передачу теп­ловой энергии от одной части тела к другой, а точнее, молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиен­та температуры (табл. 2.6)



Качество художественного литья тесно связано с теплопроводно­стью металла. В процессе выплавки важно не только обеспечить доста­точно высокую температуру металла, но и добиться равномерного распределения температуры во всем объеме жидкой ванны Чем выше теплопроводность, тем равномернее распределена температура. При электродуговой плавке, несмотря на высокую теплопроводность боль­шинства металлов, перепад температуры по сечению ванны достигает 70—80° С, а для металлов с низкой теплопроводностью этот перепад может достигать 200 ° С и более.

39

Благоприятные условия для выравнивания температуры создаются при индукционной плавке.

Коэффициент теплового расширения. Эта величина, характеризую­щая изменение размеров образца длиной 1 м при нагревании на 1 ° С, имеет важное значение при эмальерных работах (табл. 2.7).

Коэффициенты теплового расширения металлической основы и эмали должны иметь по возможности близкие значения, чтобы после обжига эмаль не растрескивалась. Большинство эмалей, представляющих твер­дый раствор оксидов кремния и других элементов, имеют низкий коэффициент теплового расширения. Как показала практика, эмали очень хорошо держатся на железе, золоте, менее прочно — на меди и серебре. Можно полагать, что титан — весьма подходящий материал для эмалирования.



Отражательная способность. Это — способность металла отражать световые волны определенной длины, которая воспринимается челове­ческим глазом как цвет (табл. 2.8).

Цвета металлов указаны в табл. 2.9.



40



Чистые металлы в декоративно-прикладном искусстве практически не применяются. Для изготовления различных изделий используют сплавы, цветовые характеристики которых значительно отличаются от цвета основного металла.

В течение долгого времени накапливался огромный опыт примене­ния различных литейных сплавов для изготовления украшений, быто­вых предметов, скульптур и многих других видов художественного литья. Однако до сих пор еще не раскрыта взаимосвязь между строе­нием сплава и его отражательной способностью.

2.1.4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Прочность. Прочностью называют свойство твердых тел сопротив­ляться разрушению, а также необратимым изменениям формы. Основ­ным показателем прочности является временное сопротивление, опре­деляемое при разрыве цилиндрического образца, предварительно под­вергнутого отжигу. По прочности металлы можно разделить на следу­ющие группы:

непрочные (временное сопротивление не превышает 50 МПа) — олово, свинец, висмут, а также мягкие щелочные металлы;

прочные (от 50 до 500 МПа) — магний, алюминий, медь, железо, титан и другие металлы, составляющие основу важнейших конструк­ционных сплавов;

высокопрочные (более 500 МПа) — молибден, вольфрам, ниобий и др.

К ртути понятие прочности неприменимо, поскольку это жидкость.

Временное сопротивление металлов указано в табл. 2.10.



41

Пластичность. Пластичность — это свойство твердых тел сохранять часть деформации при снятии нагрузок, которые их вызвали. В качестве показателя пластичности выбрано относительное удлинение, опреде­ляемое при тех же испытаниях, что и временное сопротивление.

По степени пластичности металлы принято подразделять следую­щим образом:

высокопластичные (относительное удлинение превосходит 40 %) — металлы, составляющие основу большинства конструкционных сплавов (алюминий, медь, железо, титан, свинец) и «легкие» металлы (натрий, калий, рубидий и др.);

пластичные (относительное удлинение лежит в диапазоне между 40 и 3%) — магний, цинк, молибден, вольфрам, висмут и др. (наиболее обширная группа);

хрупкие (относительное удлинение меньше 3%) — хром, марганец, кобальт, сурьма.

Высокая очистка хрупких металлов несколько повышает пластич­ность. Сплавы, полученные на их основе, почти не поддаются обработке давлением. Промышленные изделия из них часто получают путем литья. Относительное удлинение металлов характеризует табл. 2.11.



Твердость. Твердость — характеристика материала, отражающая его прочность и пластичность, определяемая путем вдавливания шарика (метод Бринелля) или призмы (метод Виккерса). Количественной оцен­кой твердости является число твердости НВ, равное отношению нагру-жения (Н) к площади поверхности отпечатка (мм²). Значения твердости металлов по Бринеллю приведены в табл. 2.12.



42



Модуль продольной упругости. Модуль продольной упругости, или модуль Юнга, Е определяет жесткость металла, т. е. интенсивность увеличения напряжения по мере увеличения упругости деформации (табл. 2.13).

2.1.5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Растворимость. Это — способность вещества растворяться в том или ином растворителе. Металлы растворяются в сильных кислотах и едких щелочах.

В промышленном производстве наиболее часто употребляются сер­ная, азотная и соляные кислоты, смесь азотной и соляной кислот (царская водка), а также щелочи — едкий натр и едкое кали.

Растворение может быть частичным, затрагивающим только поверхностные слои, или полным, когда металл полностью переходит в раствор.

Частичное растворение происходит, например, при травлении изде­лий для получения гладкой поверхности или для нанесения рисунка на изделие/полное — при растворении цинка в соляной кислоте в целях получения флюса для пайки.

Окисляемость. Она характеризует способность металлов соединять­ся с кислородом и образовывать оксиды.

Интенсивность окисления металлов пропорциональна энтальпии их оксидов (табл. 2.14). Для сравнения отметим, что энтальпия монооксида углерода СО составляет 111 кДж/моль.



43

В ряде случаев образование прочной оксидной пленки на поверхно­сти изделия желательно, так как пленка предохраняет металл от даль­нейшего окисления. При пайке и сварке алюминиевых сплавов пленка препятствует соприкосновению припоя с чистой поверхностью металла.

Коррозионная стойкость. Это — способность металла сопротивлять­ся разрушению, которое вызвано химическим воздействием окружаю­щей среды.

Чисто химическая коррозия определяется главным образом окислением, электрохимическая коррозия возникает из-за физико-химической неоднородности металлов в при­сутствии жидкости, способной проводить электрический ток.

Электрохимическая активность металлов характеризуется элект­родным потенциалом, измеренным относительно водорода (табл. 2.15)



Каждые два металла образуют гальваническую пару. При этом электродвижущая сила будет тем больше, чем дальше друг от друга они стоят в электрохимическом ряду.

Взаимодействие металлов с газами. Качество отливки во мно­гом зависит от взаимодействия металлов (особенно их жидких распла­вов) с газами. Это взаимодействие представляет собой комплекс слож­ных физико-химических процессов, направленных в сторону равновесия.

В реальных условиях полное равновесие между газообразной и жидкой фазами достигается крайне редко. Поэтому термодинамиче­ские расчеты, относящиеся к состоянию равновесия, как правило, показывают лишь направление взаимодействия.

Возможны три случая взаимодействия газов с расплавами.

/. Полная взаимная инертность. Она наблюдается, например, при плавлении любых металлов в среде инертных газов (аргонп, гелия и др.).

2. Газ практически нерастворим в металле. Образующиеся хими­ческие соединения в виде жидких капель, плен или кристаллов, прони­кая в металл, загрязняют его.

44

3. Газы образуют с металлом растворы. Как известно, раствори­мость в металле двухатомного газа [Г]ме зависит от давления газа р_г и от температуры Т:

[Лм. = *Vp7 exp[—ДО/(ЯГ)1,

где k — постоянный коэффициент, R — газовая постоянная; АО — теплота растворения 1 моля газа в расплаве.

Значение ДО может быть поло­жительным и отрицательным.

При ДО > О процесс растворе­ния газа сопряжен с поглощением теплоты и является эндотермиче­ским. В этом случае повышение тем­пературы вызывает увеличение со­держания газа в металле (рис. 2.3, кривая 1).

При ДО < 0 растворение газа сопровождается выделением теп­лоты, т. е. является экзотермиче­ским процессом, и повышение тем­пературы вызывает снижение со­держания газов в растворе (рис. 2.3, кривая 2).

При эндотермическом процес­се, когда растворимость,газа сни­жается по мере охлаждения



расплавов, в ходе кристаллизации

в отливке могут образовываться

газовые пузыри. Это происходит

из-за избыточного для низких температур количества газа в расплаве.

Эти пузыри являются причиной образования газовой пористости.

В табл. 2.16 приведены данные о взаимодействии жидких металлов с различными газами (водородом, кислородом, азотом). В таблицу также включены сведения об углероде, поскольку надо учитывать возможность растворения монооксида углерода. Знак « +» указывает на существенную растворимость, знак «—» указывает на незначитель­ную растворимость.



45

Взаимодействие с водородом. Водород составляет основную долю растворенных газов. Он попадает в жидкие металлы вследствие разло­жения воды или углеводородов:

Me + Н₂О -• МеО + 2[Н); С„Н_т - пС + т[Н].

Растворение водорода в металлах ряда Мд — Fe (см. табл. 2.16) сопровождается поглощением теплоты. Снижение температуры вызы­вает уменьшение содержания газа в растворе. В этих металлах возмож­но образование газовой пористости, если расплав содержит большое количество водорода. Растворение водорода в титане является экзотер­мическим процессом„растворимость растет с понижением температуры и образование водородной пористости невозможно.

Взаимодействие с кислородом. Все жидкие металлы взаимодейству­ют с кислородом.

Легкоплавкие металлы — от олова до алюминия (см. табл. 2.16) — практически не растворяют кислород. Взаимодействие этих металлов с кислородом сводится к образованию оксидных плен на поверхности металла.

Остальные металлы способны растворять кислород в определенных количествах, после чего начинается образование оксидов.

Взаимодействие с азотом. Растворение азота в марганце, никеле и железе является эндотермическим процессом, вследствие чего эти металлы подвержены образованию газовой пористости, вызванной выделением азота из расплава.

В титане азот растворяется с выделением теплоты, что исключает образование газовой пористости.

Растворение азота в жидких сплавах металлов в общем случае пропорционально содержанию компонентов. Исключение составляют сплавы железа и никеля с добавками алюминия и титана. В этих сплавах образуются твердые нитриды титана и алюминия в виде включений.

Для металлов от олова до меди (см. табл. 2.16) азот практически является инертным газом.

Взаимодействие с водой. Большая часть металлов в жидком состо­янии разлагает воду. Результаты взаимодействия расплава с водой зависят от характера его взаимодействия с водородом и кислородом.

Если расплав не растворяет ни водород, ни кислород, то в результате контакта с влагой расплав покроется пленой оксидов, а водород уйдет в атмосферу. Так ведут себя олово, цинк, свинец и все сплавы на их основе.

Если же расплав не растворяет кислород, но растворяет водород, происходит окисление поверхности расплава и насыщение его раство­ренным водородом.

Если расплав способен растворять и кислород, и водород, то именно это и будет происходить. Конечное равновесие в системе определяется парциальным давлением паров воды и концентрациями кислорода и водорода в расплаве.

46

Взаимодействие металлов с оксидом углерода. Взаимодействие ме­таллов с оксидом углерода определяется возможностью прохождения реакций:

Me + СО - МеО + С; Me + СО -* [Me + О) + С; Me + СО - [Me + С + О].

Свинец, олово и медь с оксидом углерода практически не взаимо­действуют, для этих металлов его можно рассматривать как нейтраль­ный газ.

Для цинка, магния, алюминия СО является окислительным газом, взаимодействие с ним приводит к образованию нерастворимых оксидов на поверхности расплава.

Для остальных металлов, представленных в табл. 2.16, при пониже­нии температуры равновесие между содержанием кислорода и углеро­да в расплаве сдвигается влево, т. е. в сторону образования СО. Следова­тельно, расплавы, содержащие растворенные углерод и кислород, при охлаждении и кристаллизации могут поражаться газовой пористостью, образованной оксидом углерода. Подобное, например, происходит в литейных углеродистых сталях в случае недостаточного раскисления.

Взаимодействие металлических расплавов с огнеупорными матери­алами. Огнеупорные материалы, которыми футеруют плавильные печи и из которых изготавливают плавильные тигли, должны быть при высоких температурах механически прочными и химически стойкими, чтобы не вступать во взаимодействие с металлическим расплавом, оксидами,, шлаками, флюсами.

Наиболее часто применяют шамот (60—75% SiOj, остальное — АЬОз), динас (более 95% SiOj, остальные — примеси), магнезит (80% МдО, остальное — СаО), хромомагнезит (45—50% МдО, 30—35% СгзОэ, остальное — SiOj), циркон (65% ZrOj, 35% SiOj), высокогли­ноземистые огнеупоры (более 50% А1₂Оз, остальное — SiOj). Самым дешевым и доступным огнеупор­ным материалом является шамот.

Основной характеристикой этих материалов является огнеупор-н о с т ь — температура, °С, при которой материал способен выдержать напряжение сжатия 0,2 МПа (табл. 2.17). (Огнеупор­ность формовочных смесей оце­нивается температурой, при ко­торой происходит деформация спе­циальных образцов-конусов — см. гл. 3.)



47

Химическая стойкость огнеупоров определяется возможностью прохождения реакции между жидким металлом и огнеупорным оксидом

Me + RO- МеО + [R]_Me; Me + RO - [Me + О + R],

где R — металл, входящий в состав оксида.

В результате этих реакций разрушается футеровка, рас­плав загрязняется оксидами и примесью R или кислородом и при­месью R.

Кроме того, возможно взаимодействие оксидов огнеупора и оксидов металла, выражающееся во взаимном растворении. Оценить такое взаимодействие можно по виду диаграммы состояния МеО — RO. Если в системе МеО — RO имеются эвтектики с температурой плавления ниже температуры расплава, то при плавке на воздухе обязательно будет происходить активное разъедание футеровки.

Легкоплавкие металлы — олово, свинец, цинк — имеют столь низкие температуры плавления, что для их плавки пригодны любые из рас­смотренных огнеупорных материалов. Однако при плавке свинца и его сплавов в шамоте перегревы до 750 ° С приводят к оплавлению футе­ровки вследствие того, что в системе РЬО — SiO имеется эвтектика с температурой плавления 715° С.

** Поскольку магний при температурах расплава около 850 ° С активно восстанавливает кремний из шамота, магниевые сплавы плавят в печах с магнезитовой футеровкой или в стальных тиглях.

При плавке алюминия также происходит восстановление кремния из кремнезема шамота. Поскольку шамот — наиболее дешевый мате­риал, его используют для приготовления алюминиевых сплавов, если примесь кремния допустима в определенных пределах.

Медь и многие медные сплавы плавят в шамотной футеровке. Сплавы меди с цирконием, хромом и титаном получают в печах с магнезитовой футеровкой.

Для сплавов на основе никеля и железа шамот непригоден из-за недостаточной огнеупорности. Эти сплавы изготавливают в динасе, магнезите, хромомагнезите и цирконе.

Иногда металл плавят в графитовых тиглях, но чистый графит пригоден лишь для сплавов, не растворяющих углерод. Кроме того, его применение требует защитной атмосферы, поскольку при температу­рах, превышающих 600°С, графит на воздухе быстро сгорает. Как добавка в оксидные огнеупоры графит повышает стойкость материала. Широко известен графитошамот (40—50% графита), из которого дела­ют плавильные тигли.

Расплавы, рабочие температуры которых не превышают 900 ° С, можно получать в стальных и чугунных тиглях. Главная опасность при этом — возможность насыщения расплава железом. Ее оценивают по диаграмме состояния «железо — расплавленный металл».

48