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 | Sí |
| Sn43Pb43Bi14 | 144 - 163 | 291 - 325 | No |
| Sn62Pb36Ag2 | 179 | 354 | Sí |
| Sn63Pb37 | 183 | 361 | Sí |
| 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 | Sí |
| Sn96.5Ag3Cu0.5 (SAC305) | 217 - 220 | 423 - 428 | No |
| Sn96.5Ag3.5 | 221 | 430 | Sí |
| Sn97Ag3 | 221 - 224 | 430 - 435 | No |
| Sn99.3Cu0.7 | 227 | 441 | Sí |
| 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.