Punto de fusión de metales y aleaciones en °C y °F

Un metal puro se funde a una temperatura. Una aleación se funde en un rango, y los dos extremos de ese rango son donde la mayoría de los trabajos de calentamiento fallan. A continuación se muestran los puntos de fusión publicados para treinta metales puros, además de los puntos de solidus y liquidus para las aleaciones que un taller realmente encuentra —latones, bronces, grados de acero inoxidable y soldaduras— en grados Celsius y Fahrenheit.

Por qué un solo número suele ser la respuesta incorrecta

Los metales puros tienen un solo punto de fusión porque solo hay una cosa en ellos. Agregue un segundo elemento y la mezcla deja de comportarse de esa manera: comienza a fundirse en el solidus, está completamente líquida en el liquidus, y en el medio no es ninguna de las dos. Ese estado intermedio es una suspensión de cristales sólidos en metal líquido — no soldará, no se verterá limpiamente y casi no tiene fuerza.

La brecha puede ser enorme. El cobre berilio comienza a fundirse a 866 °C y no está completamente líquido hasta 982 °C. Citar cualquiera de los extremos como "el punto de fusión" es incorrecto en direcciones opuestas, y citar un número en el medio es incorrecto en ambas.

Puntos de fusión de metales puros

Metal Símbolo °C °F
Mercurio Hg -38.83 -37.9
Fósforo (blanco) P 44.15 111.5
Estaño Sn 231.93 449.5
Bismuto Bi 271.4 520.5
Cadmio Cd 321.07 609.9
Plomo Pb 327.46 621.4
Zinc Zn 419.53 787.2
Antimonio Sb 630.63 1167.1
Magnesio Mg 650 1202
Aluminio Al 660.32 1220.6
Plata Ag 961.78 1763.2
Oro Au 1064.18 1947.5
Cobre Cu 1084.62 1984.3
Manganeso Mn 1246 2274.8
Berilio Be 1287 2348.6
Silicio Si 1414 2577.2
Níquel Ni 1455 2651
Cobalto Co 1495 2723
Hierro Fe 1538 2800.4
Paladio Pd 1554.9 2830.8
Titanio Ti 1668 3034.4
Platino Pt 1768.4 3215.1
Circonio Zr 1855 3371
Cromo Cr 1907 3464.6
Vanadio V 1910 3470
Rodio Rh 1964 3567.2
Niobio Nb 2477 4490.6
Molibdeno Mo 2623 4753.4
Tántalo Ta 3017 5462.6
Wolframio W 3422 6191.6

Aleaciones de cobre: latones y bronces

Las aleaciones de cobre se nombran de forma imprecisa y se especifican con precisión. "Latón" cubre todo, desde el latón de fácil mecanizado, completamente líquido a 899 °C, hasta el latón rojo, que no ha comenzado a fundirse a esa temperatura. Trabaje a partir de la designación de la aleación, no del nombre comercial.

Aleación UNS Solidus - liquidus (°C) Solidus - liquidus (°F) Rango pastoso (°C)
Cobre, ETP (electrolítico de paso duro) C11000 1065 - 1082 1949 - 1980 17
Cobre-berilio C17200 866 - 982 1591 - 1800 116
Latón rojo, 85 % C23000 988 - 1026 1810 - 1879 38
Latón amarillo, 65 % C27000 904 - 932 1659 - 1710 28
Latón de fácil mecanizado C36000 888 - 899 1630 - 1650 11
Latón almirantazgo C44300 899 - 938 1650 - 1720 39
Bronce fosforoso, 5 % A C51000 954 - 1048 1749 - 1918 94
Bronce de aluminio C61400 1041 - 1046 1906 - 1915 5
Bronce de manganeso (fundido) C86300 885 - 924 1625 - 1695 39

Aceros y aceros inoxidables

El acero inoxidable tampoco tiene un punto de fusión, y los grados están más separados de lo que la mayoría de la gente espera. Los grados austeníticos que la mayoría de los talleres manejan —304 y sus parientes— se funden entre 1400 °C y 1450 °C; los grados ferríticos y martensíticos utilizados para cuchillas y sujetadores llegan a 1530 °C.

Grado Rango de fusión (°C) Rango de fusión (°F)
254 SMO (1.4547) 1325 - 1400 2417 - 2552
440A, 440C (1.4125) 1370 - 1480 2498 - 2696
316, 316L (1.4401, 1.4404) 1375 - 1400 2507 - 2552
2205 dúplex (1.4462) 1385 - 1445 2525 - 2633
301 (1.4310) 1400 - 1420 2552 - 2588
321, 347, 330 (1.4541, 1.4550, 1.4886) 1400 - 1425 2552 - 2597
17-4 PH (1.4542) 1400 - 1440 2552 - 2624
201, 304, 304L, 305, 309, 310 1400 - 1450 2552 - 2642
430, 446 1425 - 1510 2597 - 2750
420 1450 - 1510 2642 - 2750
409, 410, 416 1480 - 1530 2696 - 2786

Soldaduras y aleaciones de bajo punto de fusión

Algunas aleaciones se funden a una sola temperatura. Son los eutécticos: a una composición exacta, la mezcla cambia de estado de una sola vez, sin un rango pastoso. Por eso el Sn63Pb37 se convirtió en el estándar para el trabajo electrónico y por qué su reemplazo sin plomo, SAC305, se formula tan cerca del eutéctico. Una junta alterada dentro de un rango pastoso sale opaca, granulosa y débil.

Aleación Punto o rango de fusión (°C) °F Eutéctico
Sn42Bi57Ag1 138 280
Sn43Pb43Bi14 144 - 163 291 - 325 No
Sn62Pb36Ag2 179 354
Sn63Pb37 183 361
Sn60Pb40 183 - 190 361 - 374 No
Sn50Pb50 183 - 216 361 - 421 No
Sn40Pb60 183 - 238 361 - 460 No
Sn35Pb65 183 - 247 361 - 477 No
Sn61.5Pb35.5Ag3 205 401
Sn96.5Ag3Cu0.5 (SAC305) 217 - 220 423 - 428 No
Sn96.5Ag3.5 221 430
Sn97Ag3 221 - 224 430 - 435 No
Sn99.3Cu0.7 227 441
Sn95Sb5 232 - 240 450 - 464 No
Sn10Pb88Ag2 268 - 299 514 - 570 No
Sn5Pb95 301 - 314 574 - 597 No

Método y precisión

Los valores de metales puros son cifras actuales de manuales, listadas tal como fueron publicadas —muchas tablas todavía circulan valores anteriores a 1990 para el cromo, el tungsteno, el níquel y el oro. Las cifras de aleaciones son solidus y liquidus para la designación nombrada; una composición diferente bajo el mismo nombre comercial diferirá. El Fahrenheit se calcula a partir de la cifra Celsius, por lo que las dos columnas aquí no pueden discrepar, aunque una fuente que publicó Fahrenheit primero puede diferir en un grado o más debido al redondeo. Tres valores que no están en las tablas: la aleación de aluminio 6061 es de 582 °C a 652 °C, el eutéctico hierro-carbono es de 1147 °C, razón por la cual el hierro fundido se funde muy por debajo del hierro puro, y el eutéctico plata-cobre es de 779 °C, donde la plata esterlina comienza a fundirse. Las filas de hierro fundido están ausentes: las cifras publicadas abarcan de 1150 °C a 1300 °C sin acuerdo sobre el grado, y un punto medio inventado sería peor que la brecha. Fuentes: datos de puntos de fusión del CRC Handbook of Chemistry and Physics (la columna CRC de la tabla de datos de elementos estándar). Base de datos de aleaciones de la Copper Development Association, alloys.copper.org. British Stainless Steel Association, "Rango de temperatura de fusión para aceros inoxidables". Tabla de temperaturas de aleaciones de Kester. Asociación del Aluminio, solidus/liquidus típicos para 6061, tal como se publicó en la hoja de datos ASM/MatWeb.

Lo que esto significa en el banco de trabajo

El aluminio no avisa. El acero brilla en rojo mucho antes de ablandarse; el aluminio permanece plateado hasta el momento en que colapsa, por lo que cualquiera que esté acostumbrado a calentar acero se excede la primera vez.

El acero galvanizado es un peligro muy por debajo de cualquier punto de fusión importante. El zinc hierve alrededor de 907 °C y emite humos de óxido mucho más abajo, por lo que cortarlo o soldarlo requiere quitar el revestimiento y asegurar la circulación del aire.

El calor aplicado para liberar un sujetador atascado se propaga. Unos cientos de grados no están cerca de fundir nada, pero están mucho más allá de la temperatura de templado de un perno endurecido, un resorte o una pista de rodamiento. La pieza sobrevive al calor y falla más tarde bajo carga, lo que dificulta el rastreo de la causa.

El equipo se encuentra en equipo de medición, herramientas de corte y herramientas de sujeción.