Температура плавления стали таблица: Температура плавления стали: физическая таблица, виды и свойства чугуна

Содержание

Температура плавления металлов: таблица в градусах

При термическом воздействии на детали в процессе сварки важно учитывать температуру плавления металлов. От этого показателя зависят токовые параметры. Необходимо создать электрической дугу или пламя в газовой горелке такой тепловой мощности, чтобы разрушить молекулярные связи. Параметр, при котором сталь или цветной сплав плавится, учитывают при выборе конструкционных материалов для узлов, испытывающих силу трения или металлоконструкций, испытывающих термическое воздействие.

Процесс плавления

При термовоздействии на деталь изменение внутренней структуры происходит за счет накопления энергии молекулами. Скорость их движения возрастает. В критической точке нагрева начинается разрушение кристаллической структуры, межмолекулярные связи уже не могут удержать молекулы в узлах решетки. Взамен колебательным движениям в пределах узла происходит хаотическое движение, образуется ванна расплава в месте нагрева. Точку начала расплавления вещества в лабораторных условиях определяют до сотых долей градуса, причем этот показатель не зависит от внешнего давления на заготовку. В вакууме и под давлением металлические заготовки начинают плавиться при одной и той же температуре, это объясняется процессом накопления внутренней энергии, необходимой для разрушения межмолекулярных связей.

Классификация металлов по температуре плавления

В физике переход твердого тела в жидкое состояние характерен только для веществ кристаллической структуры. Температуру плавления металлов чаще обозначают диапазоном значений, для сплавов точно определить нагрев до пограничного фазового состояния сложно. Для чистых элементов каждый градус имеет значение, особенно, если это легкоплавкие элементы,

значения не имеет. Сводная таблица показателей t обычно делится на 3 группы. Помимо легкоплавких элементов, которые максимально нагревают до +600°С, указывают тугоплавкие, выдерживающие нагрев свыше +1600°С, и среднеплавкие. В этой группе сплавы, образующие ванну расплава при температуре от +600 до 1600°С.

Разница между температурой плавления и кипения

Точкой фазового перехода вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое нередко называют температуру плавления металла. В расплаве молекулы не имеют определенного расположения, но притяжение удерживает их вместе, в жидком состоянии кристаллическое тело сохраняет объем, но теряет форму.

При кипении теряется объем, молекулы слабо взаимодействуют, хаотично движутся во всех направлениях, отрываются от поверхности. Температура кипения – это когда давление металлических паров достигает давления внешней среды.

Для наглядности разницу между критическими точками нагрева лучше представить в виде таблицы:

СвойстваТемпература плавкиТемпература кипения
Физическое состояниеСплав превращается в расплав, кристаллическая структура разрушается, исчезает зернистостьПереход в газообразное состояние, отдельные молекулы улетают за пределы расплава
Фазовый переходРавновесие между жидкой и твердой фазамиРавновесие между давлением паров металла и внешним давлением воздуха
Влияние внешнего давленияНе меняетсяИзменяется, падает при разряжении

Таблицы температур плавления металлов и сплавов

Для удобства границы фазового перехода указаны по группам в порядке возрастания t фазового перехода из твердого в жидкое состояние. Из всех элементов выбраны часто встречающиеся.

Таблица плавления легкоплавких металлов и сплавов (расплавляются до +600°С).

Название элемента или соединенияБуквенный символ в периодической таблице элементовТемпература образования расплаваТемпература закипания
РтутьHg-38,9°С+356,7°С
ЛитийLi+18°С+1342°С
ЦезийCs+28,4°С+667,5°С
КалийK+63,6°С+759°С
НатрийNa+97,8°С+883°С
ИндийIn+156,6°С+2072°С
ОловоSn+232°С+2600°С
ВисмутBi+271,4°С+1564°С
ТаллийTl+304°С+1473°С
КадмийCd+321°С+767°С
СвинецPb+327°С+1750°С
ЦинкZn+420°С+907°С

Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов, диапазон фазового перехода от +600 до 1600°С.

НаименованиеОбозначение металла или химический состав сплаваТемпература плавленияТемпература кипения
МЕТАЛЛЫ
СурьмаSb+630,6°С+1587°С
МагнийMg+650°С+1100°С
АлюминийAl+660°С+2519°С
БарийBa+727°С+1897°С
КальцийCa+842°С+1484°С
СереброAg+960°С+2180°С
ЗолотоAu+1063°С+2660°С
МарганецMn+1246°С+2061°С
МедьCu+1083°С+2580°С
БериллийBe+1287°С+2471°С
КремнийSi+1415°С+2350°С
НикельNi+1455°С+2913°С
КобальтCo+1495°С+2927°С
ЖелезоFe+1539°С+900°С
СПЛАВЫ
ДюралиAl+ Mg+Cu+Mn+650°С
Латунисплавы на основе меди и цинка+950…1050°С
НейзильберCu+Zn+Ni+1100°С
Чугунуглеродистое железо+1100…1300°С
Углеродистые стали+1300…1500°С
НихромFe+Ni+Cr+Si+Mn+Al+1400°С
ИнварFe+Ni+1425°С
ФехральFe+Cr+Al+Mn+Si+1460°С

Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов (свыше +1600°С).

НазваниеСимвол элемента, формула соединенияТемпература плавленияТемпература кипения
ТитанTi+1680°С+3300°С
Карбид титанаTiC+3150°С
ТорийTh+1750°С+4788°С
ПлатинаPt+1769,3°С+3825°С
ХромCr+1907°С+2671°С
Карбиды хромаCr23C6+1660°С
Cr7С3+1780°С
Cr3С2+1890°С
ЦирконийZr+1855°С+4409°С
Карбид цирконияZrC+3530°С
ВанадийV
+1910°С
+3407°С
РодийRh+1964°С+3695°С
ИридийIr+2447°С+4428°С
НиобийNb+2477°С+4744°С
МолибденMo+2623°С+4639°С
ТанталTa+3017°С+5458°С
ВольфрамW+3420°С+5555°С

Температура плавления и плотности металлов таблица

В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность

λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

  • температура плавления алюминия 660,32 °С;
  • температура плавления меди 1084,62 °С;
  • температура плавления свинца 327,46 °С;
  • температура плавления золота 1064,18 °С;
  • температура плавления олова 231,93 °С;
  • температура плавления серебра 961,78 °С;
  • температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см 3 , то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Температура плавления стали — таблица
Стальtпл, °ССтальtпл, °С
Стали для отливок Х28Л и Х34Л1350Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т1425
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т1400Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н131440
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С21400Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М1480
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С21400Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261)1480
Сталь конструкционная 12Х18Н101410Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8)1480
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н91410Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х281500
Сталь жаропрочная Х20Н351410Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439)1500
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417)1415Углеродистые стали1535
  1. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
  2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  3. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

  1. легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
  2. среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
  3. тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

  1. алюминий — 660 °C;
  2. температура плавления меди — 1083 °C;
  3. температура плавления золота — 1063 °C;
  4. серебро — 960 °C;
  5. олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
  6. свинец — 327 °C;
  7. температура плавления железо — 1539 °C;
  8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
  9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
  10. ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути – она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама – 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой – плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты . Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание , усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки , сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

  1. легкоплавкие – до 600 °C: свинец, цинк, олово;
  2. среднеплавкие – от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
  3. тугоплавкие – от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина – градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы – непременная основа для ковки , литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота , ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди) , для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

  1. алюминий – 660 °C;
  2. температура плавления меди – 1083 °C;
  3. температура плавления золота – 1063 °C;
  4. серебро – 960 °C;
  5. олово – 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
  6. свинец – 327 °C;
  7. температура плавления железо – 1539 °C;
  8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) – от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
  9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) – от 1100 °C до 1300 °C;
  10. ртуть – -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл – ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия – 2519 °C , у железа – 2900 °C, у меди – 2580 °C, у ртути – 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов – у рения – 5596 °C . Наибольшая температура кипения – у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов . Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым – осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа – очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах – это теплопроводность металлов . Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл – серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Температура плавления, наряду с плотностью, относится к физическим характеристикам металлов . Температура плавления металла – температура, при которой металл переходит из твердого состояния, в котором находится в нормальном состоянии (кроме ртути), в жидкое состояние при нагревании. При плавлении объем металла практически не изменяется, поэтому на температуру плавления нормальное атмосферное давление не влияет .

Температура плавления металлов находится в диапазоне от -39 градусов Цельсия до +3410 градусов . Для большинства металлов температура плавления высокая, однако, некоторые металлы можно расплавить в домашних условиях при нагревании на обычной горелке (олово, свинец).

Классификация металлов по температуре плавления

  1. Легкоплавкие металлы , температура плавления которых колеблется до 600 градусов Цельсия, например цинк, олово, висмут .
  2. Среднеплавкие металлы , которые плавятся при температуре от 600 до 1600 градусов Цельсия: такие как алюминий, медь, олово, железо .
  3. Тугоплавкие металлы , температура плавления которых достигает более 1600 градусов Цельсия – вольфрам, титан, хром и др.
  4. – единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.

Таблица температур плавления металлов и сплавов

650

1000

Металл
Алюминий660,4
Вольфрам3420
Дюралюмин
Железо1539
Золото1063
Иридий2447
Калий63,6
Кремний1415
Латунь
Легкоплавкий сплав60,5
Магний650
Медь1084,5
Натрий97,8
Никель1455
Олово231,9
Платина1769,3
Ртуть–38,9
Свинец327,4
Серебро961,9
Сталь1300-1500
Цинк419,5
Чугун1100-1300

При плавлении металла для изготовления металлических изделий-отливок от температуры плавления зависит выбор оборудования, материала для формовки металла и др. Следует также помнить, что при легировании металла другими элементами температура плавления чаще всего снижается .

Не стоит путать понятия «температура плавления металла» и «температура кипения металла» – для многих металлов эти характеристики существенно отличаются: так, серебро плавится при температуре 961 градус по Цельсию, а закипает только при достижении нагрева до 2180 градусов.

Температура плавления металла – это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При плавлении его объем практически не изменяется. Металлы классифицируют по температуре плавления в зависимости от степени нагревания.

Легкоплавкие металлы имеют температуру плавления ниже 600°C. Это цинк, олово, висмут. Такие металлы можно расплавить в домашних условиях , разогрев их на плите, или с помощью паяльника. Легкоплавкие металлы используются в электронике и технике для соединения металлических элементов и проводов для движения электрического тока. Температура плавления олова составляет 232 градуса, а цинка – 419.

Среднеплавкие металлы начинают переходить из твердого в жидкое состояние при температуре от 600°C до 1600°C. Они используются для изготовления плит, арматур, блоков и других металлических конструкций, пригодных для строительства. К этой группе металлов относятся железо, медь, алюминий, они также входят в состав многих сплавов. Медь добавляют в сплавы драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина. Золото 750 пробы на 25% состоит из лигатурных металлов, в том числе и меди, которая придает ему красноватый оттенок. Температура плавления этого материала равна 1084 °C. А алюминий начинает плавиться при относительно низкой температуре, составляющей 660 градусов Цельсия. Это легкий пластичный и недорогой металл, который не окисляется и не ржавеет, поэтому широко используется при изготовлении посуды. Температура плавления железа равна 1539 градусов. Это один из самых популярных и доступных металлов, его применение распространено в строительстве и автомобильной промышленности. Но ввиду того, что железо подвергается коррозии, его нужно дополнительно обрабатывать и покрывать защитным слоем краски, олифы или не допускать попадания влаги.

Температура тугоплавких металлов выше 1600°C. Это вольфрам, титан, платина, хром и другие. Их используют в качестве источников света, машинных деталей, смазочных материалов, а также в ядерной промышленности. Из них изготавливают проволоки, высоковольтные провода и используют для расплавки других металлов с более низкой температурой плавления. Платина начинает переходить из твердого в жидкое состояние при температуре 1769 градусов, а вольфрам – при температуре 3420°C.

Ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях, а именно, нормальном атмосферном давлении и средней температуре окружающей среды. Температура плавления ртути составляет минус 39°C. Этот металл и его пары являются ядовитыми, поэтому он используется только в закрытых емкостях или в лабораториях. Распространенное применение ртути – градусник для измерения температуры тела.

Температура плавления металлов таблица по возрастанию

На чтение 13 мин Просмотров 142 Опубликовано

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой — плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты. Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание, усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки, сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

  1. легкоплавкие — до 600 °C: свинец, цинк, олово;
  2. среднеплавкие — от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
  3. тугоплавкие — от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина — градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

  1. алюминий — 660 °C;
  2. температура плавления меди — 1083 °C;
  3. температура плавления золота — 1063 °C;
  4. серебро — 960 °C;
  5. олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
  6. свинец — 327 °C;
  7. температура плавления железо — 1539 °C;
  8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
  9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
  10. ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути – она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама – 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

Как происходит процесс

Элементы, какими бы они ни были: золото, железо, чугун, сталь или любой другой – плавятся примерно одинаково. Это происходит при внешнем или внутреннем нагревании. Внешнее нагревание осуществляется в термической печи. Для внутреннего применяют резистивный нагрев, пропуская электрический ток или индукционный нагрев в электромагнитном поле высокой частоты . Воздействие при этом примерно одинаковое.

Когда происходит нагревание , усиливается амплитуда тепловых колебаний молекул. Появляются структурные дефекты решётки , сопровождаемые разрывом межатомных связей. Период разрушения решётки и скопления дефектов и называется плавлением.

В зависимости от градуса, при котором плавятся металлы, они разделяются на:

  1. легкоплавкие – до 600 °C: свинец, цинк, олово;
  2. среднеплавкие – от 600 °C до 1600 °C: золото, медь, алюминий, чугун, железо и большая часть всех элементов и соединений;
  3. тугоплавкие – от 1600 °C: хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от того, каков максимальный градус, подбирается и плавильный аппарат. Он должен быть тем прочнее, чем сильнее будет нагревание.

Вторая важная величина – градус кипения. Это параметр, при достижении которого начинается кипение жидкостей. Как правило, она в два раза выше градуса плавления. Эти величины прямо пропорциональны между собой и обычно их приводят при нормальном давлении.

Если давление увеличивается, величина плавления тоже увеличивается. Если давление уменьшается, то и она уменьшается.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы – непременная основа для ковки , литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота , ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди) , для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

  1. алюминий – 660 °C;
  2. температура плавления меди – 1083 °C;
  3. температура плавления золота – 1063 °C;
  4. серебро – 960 °C;
  5. олово – 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
  6. свинец – 327 °C;
  7. температура плавления железо – 1539 °C;
  8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) – от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
  9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) – от 1100 °C до 1300 °C;
  10. ртуть – -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл – ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия – 2519 °C , у железа – 2900 °C, у меди – 2580 °C, у ртути – 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов – у рения – 5596 °C . Наибольшая температура кипения – у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов . Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым – осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа – очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах – это теплопроводность металлов . Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл – серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Температура плавления, наряду с плотностью, относится к физическим характеристикам металлов . Температура плавления металла – температура, при которой металл переходит из твердого состояния, в котором находится в нормальном состоянии (кроме ртути), в жидкое состояние при нагревании. При плавлении объем металла практически не изменяется, поэтому на температуру плавления нормальное атмосферное давление не влияет .

Температура плавления металлов находится в диапазоне от -39 градусов Цельсия до +3410 градусов . Для большинства металлов температура плавления высокая, однако, некоторые металлы можно расплавить в домашних условиях при нагревании на обычной горелке (олово, свинец).

Классификация металлов по температуре плавления

  1. Легкоплавкие металлы , температура плавления которых колеблется до 600 градусов Цельсия, например цинк, олово, висмут .
  2. Среднеплавкие металлы , которые плавятся при температуре от 600 до 1600 градусов Цельсия: такие как алюминий, медь, олово, железо .
  3. Тугоплавкие металлы , температура плавления которых достигает более 1600 градусов Цельсия – вольфрам, титан, хром и др.
  4. – единственный металл, находящийся при обычных условиях (нормальное атмосферное давление, средняя температура окружающей среды) в жидком состоянии. Температура плавления ртути составляет порядка -39 градусов по Цельсию.

Таблица температур плавления металлов и сплавов

650

1000

Металл
Алюминий660,4
Вольфрам3420
Дюралюмин
Железо1539
Золото1063
Иридий2447
Калий63,6
Кремний1415
Латунь
Легкоплавкий сплав60,5
Магний650
Медь1084,5
Натрий97,8
Никель1455
Олово231,9
Платина1769,3
Ртуть–38,9
Свинец327,4
Серебро961,9
Сталь1300-1500
Цинк419,5
Чугун1100-1300

При плавлении металла для изготовления металлических изделий-отливок от температуры плавления зависит выбор оборудования, материала для формовки металла и др. Следует также помнить, что при легировании металла другими элементами температура плавления чаще всего снижается .

Не стоит путать понятия «температура плавления металла» и «температура кипения металла» – для многих металлов эти характеристики существенно отличаются: так, серебро плавится при температуре 961 градус по Цельсию, а закипает только при достижении нагрева до 2180 градусов.

Температура плавления металла – это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При плавлении его объем практически не изменяется. Металлы классифицируют по температуре плавления в зависимости от степени нагревания.

Легкоплавкие металлы имеют температуру плавления ниже 600°C. Это цинк, олово, висмут. Такие металлы можно расплавить в домашних условиях , разогрев их на плите, или с помощью паяльника. Легкоплавкие металлы используются в электронике и технике для соединения металлических элементов и проводов для движения электрического тока. Температура плавления олова составляет 232 градуса, а цинка – 419.

Среднеплавкие металлы начинают переходить из твердого в жидкое состояние при температуре от 600°C до 1600°C. Они используются для изготовления плит, арматур, блоков и других металлических конструкций, пригодных для строительства. К этой группе металлов относятся железо, медь, алюминий, они также входят в состав многих сплавов. Медь добавляют в сплавы драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина. Золото 750 пробы на 25% состоит из лигатурных металлов, в том числе и меди, которая придает ему красноватый оттенок. Температура плавления этого материала равна 1084 °C. А алюминий начинает плавиться при относительно низкой температуре, составляющей 660 градусов Цельсия. Это легкий пластичный и недорогой металл, который не окисляется и не ржавеет, поэтому широко используется при изготовлении посуды. Температура плавления железа равна 1539 градусов. Это один из самых популярных и доступных металлов, его применение распространено в строительстве и автомобильной промышленности. Но ввиду того, что железо подвергается коррозии, его нужно дополнительно обрабатывать и покрывать защитным слоем краски, олифы или не допускать попадания влаги.

Температура тугоплавких металлов выше 1600°C. Это вольфрам, титан, платина, хром и другие. Их используют в качестве источников света, машинных деталей, смазочных материалов, а также в ядерной промышленности. Из них изготавливают проволоки, высоковольтные провода и используют для расплавки других металлов с более низкой температурой плавления. Платина начинает переходить из твердого в жидкое состояние при температуре 1769 градусов, а вольфрам – при температуре 3420°C.

Ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях, а именно, нормальном атмосферном давлении и средней температуре окружающей среды. Температура плавления ртути составляет минус 39°C. Этот металл и его пары являются ядовитыми, поэтому он используется только в закрытых емкостях или в лабораториях. Распространенное применение ртути – градусник для измерения температуры тела.

Каждый металл и сплав имеет собственный уникальный набор физических и химических свойств, среди которых не последнее место занимает температура плавления. Сам процесс означает переход тела из одного агрегатного состояния в другое, в данном случае, из твердого кристаллического состояния в жидкое. Чтобы расплавить металл, необходимо подводить к нему тепло до достижения температуры плавления. При ней он все еще может оставаться в твердом состоянии, но при дальнейшем воздействии и повышении тепла металл начинает плавиться. Если температуру понизить, то есть отвести часть тепла, элемент затвердеет.

Самая высокая температура плавления среди металлов принадлежит вольфраму: она составляет 3422С о , самая низкая — у ртути: элемент плавится уже при — 39С о . Определить точное значение для сплавов, как правило, не представляет возможности: оно может значительно колебаться в зависимости от процентного соотношения компонентов. Их обычно записывают в виде числового промежутка.

Как происходит

Плавление всех металлов происходит примерно одинаково — при помощи внешнего или внутреннего нагревания. Первый осуществляется в термической печи, для второго используют резистивный нагрев при пропускании электрического тока или индукционный нагрев в высокочастотном электромагнитном поле. Оба варианта воздействуют на металл примерно одинаково.

При увеличении температуры увеличивается и амплитуда тепловых колебаний молекул, возникают структурные дефекты решетки, выражающиеся в росте дислокаций, перескоке атомов и других нарушениях. Это сопровождается разрывом межатомных связей и требует определенного количества энергии. В это же время происходит образование квази-жидкого слоя на поверхности тела. Период разрушения решетки и накопления дефектов называется плавлением.

В зависимости от температуры плавления металлы делятся на:

  1. Легкоплавкие: им необходимо не более 600С о . Это цинк, свинец, виснут, олово.
  2. Среднеплавкие: температура плавления колеблется от 600С о до 1600С о . Это золото, медь, алюминий, магний, железо, никель и большая половина всех элементов.
  3. Тугоплавкие: требуется температура свыше 1600С о , чтобы сделать металл жидким. Сюда относятся хром, вольфрам, молибден, титан.

В зависимости от температуры плавления выбирают и плавильный аппарат. Чем выше показатель, тем прочнее он должен быть. Узнать температуру нужного вам элемента можно из таблицы.

Еще одной немаловажной величиной является температура кипения. Это величина, при которой начинается процесс кипения жидкостей, она соответствует температуре насыщенного пара, который образуется над плоской поверхностью кипящей жидкости. Обычно она почти в два раза больше, чем температура плавления.

Обе величины принято приводить при нормальном давлении. Между собой они прямопропорциональны.

Какова температура плавления железа. При каких температурах плавятся различные металлы и неметаллы? Температура плавления неметаллов

Температура плавления химически чистого железа составляет 1539 о С. Технически чистое железо, полученное в результате окислительного рафинирования, содержит некоторое количество растворенного в металле кислорода. По этой причине температура его плавления понижается до 1530 о С.

Температура плавления стали всегда ниже температуры плавления железа в связи с наличием в ней примесей. Растворенные в железе металлы (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V и др.) понижают температуру плавления металла на 1 – 3 о С на 1% введенного элемента, а элементы из группы металлоидов (C, O, S, P и др.) на 30 – 80 о С.

На протяжении большей части общей продолжительности плавки температура плавления металла изменяется главным образом в результате изменения содержания углерода. При концентрации углерода 0,1 – 1,2%, которая характерна для доводки плавки в сталеплавильных агрегатах, температуру плавления металла с достаточной для практических целей точностью можно оценить из уравнения

Теплота плавления железа составляет 15200 Дж/моль или 271,7 кДж/кг.

Температура кипения железа в изданиях последних лет приводится равной 2735 о С. Однако, опубликованы результаты исследований, согласно которым температура кипения железа значительно выше (до 3230 о С).

Теплота испарения железа составляет 352,5 кДж/моль или 6300 кДж/кг.

Давление насыщенного пара железа (P Fe , Па) можно оценить при помощи уравнения

где Т – температура металла, К.

Результаты расчета давления насыщенного пара железа при различных температурах, а также содержания пыли в окислительной газовой фазе над металлом (X , г/м 3) представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Давление насыщенного пара железа и запыленность газов при разных температурах

Согласно существующим санитарным нормам содержание пыли в газах, которые выбрасываются в атмосферу, не должно превышать 0,1 г/м 3 . Из данных таблицы 1.1 видно, что при 1600 о С запыленность газов над открытой поверхностью металла выше допустимых значений. Поэтому обязательно требуется очистка газов от пыли, состоящей в основном из оксидов железа.

Динамическая вязкость . Коэффициент динамической вязкости жидкости () определяется из соотношения

где F – сила взаимодействия двух движущихся слоев, Н;

S – площадь соприкосновения слоев, м 2 ;

– градиент скорости слоев жидкости по нормали к направлению потока, с -1 .

Динамическая вязкость сплавов железа обычно изменяется в пределах 0,001 – 0,005 Па с. Ее величина зависит от температуры и содержания примесей, главным образом углерода. При перегреве металла над температурой плавления выше 25 – 30 о С влияние температуры не существенно.

Кинематическая вязкость жидкости представляет собой скорость передачи импульса в потоке единичной массы. Ее величина определяется из уравнения

где – плотность жидкости, кг/м 3 .

Величина динамической вязкости жидкого железа близка к 6 10 -7 м 2 /с.

Плотность железа при 1550 – 1650 о С равна 6700 – 6800 кг/м 3 . При температуре кристаллизации плотность жидкого металла близка к 6850 кг/м 3 . Плотность твердого железа при температуре кристаллизации равна 7450 кг/м 3 , при комнатной температуре – 7800 кг/м 3 .

Из обычных примесей наибольшее влияние на плотность расплавов железа оказывают углерод и кремний, понижая ее. Поэтому обычного состава жидкий чугун имеет плотность 6200 – 6400 кг/м 3 , твердый при комнатной температуре – 7000 – 7200 кг/м 3 .

Плотность жидкой и твердой стали занимает промежуточное положение между плотностями железа и чугуна и составляет соответственно 6500 – 6600 и 7500 – 7600 кг/м 3 .

Удельная теплоемкость жидкого металла практически не зависит от температуры. В оценочных расчетах величину ее можно принимать равной 0,88 кДж/(кг К) для чугуна и 0,84 кДж/(кг К) для стали.

Поверхностное натяжение железа имеет максимальное значение при температуре около 1550 о С. В области более высоких и низких температур величина его уменьшается. Это отличает железо от большинства металлов, для которых характерно понижение поверхностного натяжения при повышении температуры.

Поверхностное натяжение жидких сплавов железа существенно меняется в зависимости от химического состава и температуры. Обычно оно изменяется в пределах 1000 – 1800 мДж/м 2 (рисунок 1.1).

Железом человек начал владеть (ковать, плавить) спустя несколько тысячелетий после освоения работ с медью. Первое самородное железо в виде комков было найдено на Ближнем Востоке в 3000 году А металлургия железа, по мнению специалистов, возникла в нескольких местах планеты, разные народы осваивали этот процесс в разное время. Благодаря этому железо как материал для изготовления орудий труда, охоты и войны вытеснило камень и бронзу.

Первые процессы изготовления железа назывались сыродутными. Суть заключалась в том, что в яму засыпалась железная руда с древесным углем, который разжигали и плотно закупоривали, оставляя дутьевое отверстие, через которое подавался свежий воздух для дутья. В процессе такого нагрева температура плавления железа, конечно, не могла быть достигнута, получалась размягченная масса (крица), в которой находился шлак (зола от топлива, окислы руды и породы).

Далее полученную крицу несколько раз проковывали, удаляя шлак и другие не нужные включения, этот трудоемкий процесс производился по несколько раз, в результате чего из общей массы до финишной операции доходила пятая часть. С изобретением водяного колеса появилась возможность подавать значительное количество воздуха. Благодаря такому дутью температура плавления железа стала достижимой, появился металл в жидком виде.

Этим металлом был чугун, который не ковался, но было замечено, что он хорошо заполняет форму. Это были первые опыты по которое с некоторыми усовершенствованиями и изменениями дошло до наших дней. Со временем был найден способ переработки чугуна в сварочное железо. Куски чугуна загружались с древесным углем, в ходе этого процесса чугун размягчался, происходило окисление примесей, в том числе углерода. В результате чего металл становился густым, температура плавления железа повышалась, т.е. получалось сварочное железо.

Таким образом, металлурги того времени смогли разделить единый процесс на две ступени. Этот двухступенчатый процесс в самой идее сохранился до настоящего времени, изменения в большей степени касаются появлению процессов, происходящих на втором этапе. Чистое железо или металл, имеющий минимум примесей, практического применения почти не имеет. Температура плавления железа по диаграмме железо — углерод находится в точке А, что соответствует 1535 градусам.

Железа наступает при достижении отметки 3200 градусов.

На открытом воздухе железо со временем покрывается оксидной пленкой, во влажной среде появляется рыхлый слой ржавчины. Железо с момента его появления и по сегодняшний день является одним из главных металлов. Используется железо, главным образом, в виде сплавов, которые различаются по свойствам и составу.

При какой температуре плавится железо, зависит от содержания углерода и других компонентов, входящих в состав сплава. Наибольшее применение имеют углеродистые сплавы — чугун и сталь. Сплавы, содержащие углерод более 2%, называют чугуном, менее 2% относятся к стали. Чугун получают в доменных печах, путем переплава обогащенных на аглофабрике руд.

В мартеновских, электрических и индукционных печах, в конвертерах.

В качестве шихты применяется металлический лом и чугун. Путем окислительных процессов из шихты удаляется лишний углерод и вредные примеси, а добавки легирующих материалов позволяют получить нужную Для получения стали и других сплавов современные металлургия использует технологии электрошлакового переплава, вакуумные, электронно-лучевые и плазменные плавки.

В разработке находятся новые методы плавления стали, предусматривающие автоматизацию процесса и обеспечивающие получение высококачественного металла.

Научные разработки достигли такого уровня, когда можно получать материалы, выдерживающие вакуум и большое давление, большие температурные перепады, агрессивную среду, радиационные излучения и т.п.

Ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после ).

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — γ-Fe(выше 906°) образует решетку гранецентрированного куба типа Сu (а 0 = 3,63), а низкотемпературная — α-Fe-решетку центрированного куба типа α-Fe (a 0 = 2,86).
В зависимости от температуры нагрева железо может находиться в трех модификациях, характеризующихся различным строением кристаллической решетки:

  1. В интервале температур от самых низких до 910°С -а-феррит (альфа-феррит), имеющий строение кристаллической решетки в виде центрированного куба;
  2. В интервале температур от 910 до 1390°С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет строение гранецентрированного куба;
  3. В интервале температур от 1390 до 1535°С (температура плавления) — д-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка д-феррита такая же, как и а-феррита. Различие между ними только в иных (для д-феррита больших) расстояниях между атомами.

При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) возникают одновременно во многих точках охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра надстраиваются новые кристаллические ячейки, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла.
В результате получается зернистое строение металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением его осей.
При последующем охлаждении твердого железа при переходах д-феррита в аустенит и аустенита в а-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением величины зерна

СВОЙСТВА

В чистом виде при нормальных условиях это твердое вещество. Оно обладает серебристо-серым цветом и ярко выраженным металлическим блеском. Механические свойства железа включают в себя уровень твердости по шкале Мооса. Она равна четырем (средняя). Железо обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью. Последнюю особенность можно ощутить, дотронувшись до железного предмета в холодном помещении. Так как этот материал быстро проводит тепло, он за короткий промежуток времени забирает большую его часть из вашей кожи, и поэтому вы ощущаете холод.
Дотронувшись, к примеру, до дерева, можно отметить, что его теплопроводность намного ниже. Физические свойства железа — это и его температуры плавления и кипения. Первая составляет 1539 градусов по шкале Цельсия, вторая — 2860 градусов по Цельсию. Можно сделать вывод, что характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость. Но и это еще далеко не все. Также в физические свойства железа входит и его ферромагнитность. Что это такое? Железо, магнитные свойства которого мы можем наблюдать на практических примерах каждый день, — единственный металл, обладающий такой уникальной отличительной чертой. Это объясняется тем, что данный материал способен намагничиваться под действием магнитного поля. А по прекращении действия последнего железо, магнитные свойства которого только что сформировались, еще надолго само остается магнитом. Такой феномен можно объяснить тем, что в структуре данного металла присутствует множество свободных электронов, которые способны передвигаться.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %.

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe 2 O 4 , Fe 3 O 4 ; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH 2 O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe 3 (PO 4) 2 ·8H 2 O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
Содержание железа в морской воде — 1·10 −5 -1·10 −8 %
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe 2 O 3) и магнетита (FeO·Fe 2 O 3).
Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.
Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.
Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Происхождение теллурическое (земное) железо редко встречается в базальтовыхлавах (Уифак, о. Диско, у западного берега Гренландии, вблизи г. Касселя Германия). В обоих пунктах с ним ассоциируют пирротин (Fe 1-x S) и когенит (Fe 3 C), что объясняют как восстановление углеродом (в том числе и из вмещающих пород), так и распадом карбонильных комплексов типа Fe(CO) n . В микроскопических зернах оно не раз устанавливалось в измененных (серпентинизированных) ультраосновных породах также в парагенезисе с пирротином, иногда с магнетитом, за счет которых оно и возникает при восстановительных реакциях. Очень редко встречается в зоне окисления рудных месторождений, при образовании болотных руд. Зарегистрированы находки в осадочных породах, связываемые с восстановлением соединений железа водородом и углеводородами.
Почти чистое железо найдено в лунном грунте, что связывают как с падениями метеоритов, так и с магматическими процессами. Наконец, два класса метеоритов — железокаменные и железные содержат природные сплавы железа в качестве породообразующего компонента.

ПРИМЕНЕНИЕ

Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.
Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов.
Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых.
Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.
Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.
Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат.
Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.
Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.

Железо (англ. Iron) — Fe

КЛАССИФИКАЦИЯ

Hey’s CIM Ref1.57

Strunz (8-ое издание)1/A.07-10
Nickel-Strunz (10-ое издание)1.AE.05
Dana (7-ое издание)1.1.17.1

Температура плавления металла – это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При плавлении его объем практически не изменяется. Металлы классифицируют по температуре плавления в зависимости от степени нагревания.

Легкоплавкие металлы

Легкоплавкие металлы имеют температуру плавления ниже 600°C. Это цинк, олово, висмут. Такие металлы можно расплавить в , разогрев их на плите, или с помощью паяльника. Легкоплавкие металлы используются в электронике и технике для соединения металлических элементов и проводов для движения электрического тока. Температура составляет 232 градуса, а цинка – 419.

Среднеплавкие металлы

Среднеплавкие металлы начинают переходить из твердого в жидкое состояние при температуре от 600°C до 1600°C. Они используются для изготовления плит, арматур, блоков и других металлических конструкций, пригодных для строительства. К этой группе металлов относятся железо, медь, алюминий, они также входят в состав многих сплавов. Медь добавляют в сплавы драгоценных металлов, таких как золото, серебро, платина. Золото 750 пробы на 25% состоит из лигатурных металлов, в том числе и меди, которая придает ему красноватый оттенок. Температура плавления этого материала равна 1084 °C. А алюминий начинает плавиться при относительно низкой температуре, составляющей 660 градусов Цельсия. Это легкий пластичный и недорогой металл, который не окисляется и не ржавеет, поэтому широко используется при изготовлении посуды. Температура равна 1539 градусов. Это один из самых популярных и доступных металлов, его применение распространено в строительстве и автомобильной промышленности. Но ввиду того, что железо подвергается коррозии, его нужно дополнительно обрабатывать и покрывать защитным слоем краски, олифы или не допускать попадания влаги.

Тугоплавкие металлы

Температура тугоплавких металлов выше 1600°C. Это вольфрам, титан, платина, хром и другие. Их используют в качестве источников света, машинных деталей, смазочных материалов, а также в ядерной промышленности. Из них изготавливают проволоки, высоковольтные провода и используют для расплавки других металлов с более низкой температурой плавления. Платина начинает переходить из твердого в жидкое состояние при температуре 1769 градусов, а вольфрам – при температуре 3420°C.

Ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях, а именно, нормальном атмосферном давлении и средней температуре окружающей среды. Температура плавления ртути составляет минус 39°C. Этот металл и его пары являются ядовитыми, поэтому он используется только в закрытых емкостях или в лабораториях. Распространенное применение ртути – градусник для измерения температуры тела.

Почти все металлы при нормальных условиях представляют собой твердые вещества. Но при определенных температурах они могут изменять свое агрегатное состояние и становиться жидкими. Давайте узнаем, какая температура плавления металла самая высокая? Какая самая низкая?

Температура плавления металлов

Большая часть элементов периодической таблицы относится к металлам. В настоящее время их насчитывается примерно 96. Всем им необходимы разные условия, чтобы превратиться в жидкость.

Порог нагревания твердых кристаллических веществ, превысив который они становятся жидкими, называется температурой плавления. У металлов она колеблется в пределах нескольких тысяч градусов. Многие из них переходят в жидкость при относительно большом нагревании. Благодаря этому они являются распространенным материалом для производства кастрюль, сковородок и других кухонных приборов.

Средние температуры плавления имеют серебро (962 °С), алюминий (660,32 °С), золото (1064,18 °С), никель (1455 °С), платина (1772 °С) и т.д. Выделяют также группу тугоплавких и легкоплавких металлов. Первым, чтобы превратиться в жидкость, нужно больше 2000 градусов Цельсия, вторым — меньше 500 градусов.

К легкоплавким металлам обычно относят олово (232 °C), цинк (419 °C), свинец (327 °C). Однако у некоторых из них температуры могут быть еще ниже. Например, франций и галлий плавятся уже в руке, а цезий можно греть только в ампуле, ведь от кислорода он воспламеняется.

Самые низкие и высокие температуры плавления металлов представлены в таблице:

Вольфрам

Самая высокая температура плавления — у металла вольфрама. Выше него по этому показателю стоит только неметалл углерод. Вольфрам представляет собой светло-серое блестящее вещество, очень плотное и тяжелое. Он кипит при 5555 °C, что почти приравнивается к температуре фотосферы Солнца.

При комнатных условиях он слабо реагирует с кислородом и не подвергается коррозии. Несмотря на свою тугоплавкость, он довольно пластичен и поддается ковке уже при нагревании до 1600 °C. Эти свойства вольфрама используют для нитей накаливания в лампах и кинескопах электродов для сварки. Большую часть добытого металла сплавляют со сталью, чтобы повысить ее прочность и твердость.

Широкое применение вольфрам имеет в военной сфере и технике. Он незаменим для изготовления боеприпасов, брони, двигателей и наиболее важных частей военного транспорта и самолетов. Из него также делают хирургические инструменты, ящики для хранения радиоактивных веществ.

Ртуть

Ртуть — единственный металл, температура плавления которого имеет минусовое значение. К тому же это один из двух химических элементов, простые вещества которых при нормальных условиях, существуют в виде жидкостей. Интересно, что кипит металл при нагревании до 356,73 °C, а это намного выше температуры его плавления.

Имеет серебристо-белый цвет и ярко выраженный блеск. Она испаряется уже при комнатных условиях, конденсируясь в небольшие шарики. Металл очень токсичен. Он способен накапливается во внутренних органах человека, вызывая болезни головного мозга, селезенки, почек и печени.

Ртуть — один из семи первых металлов, о которых узнал человек. В Средние века она считалась главным алхимическим элементом. Несмотря на ядовитость, когда-то ее применяли в медицине в составе зубных пломб, а также как лекарство от сифилиса. Сейчас ртуть почти полностью исключили из медицинских препаратов, но широко используют ее в измерительных приборах (барометрах, манометрах), для изготовления ламп, переключателей, дверных звонков.

Сплавы

Чтобы изменить свойства того или иного металла, его сплавляют с другими веществами. Так, он может не только приобрести большую плотность, прочность, но и снизить или повысить температуру плавления.

Сплав может состоять из двух или больше химических элементов, но хотя бы один из них должен быть металлом. Такие «смеси» очень часто используют в промышленности, ведь они позволяют получить именно те качества материалов, которые необходимы.

Температура плавления металлов и сплавов зависит от чистоты первых, а также от пропорций и состава вторых. Для получения легкоплавких сплавов чаще всего используют свинец, ртуть, таллий, олово, кадмий, индий. Те, в составе которых находится ртуть, называются амальгамами. Соединение натрия, калия и цезия в соотношении 12%/47%/41% становится жидкостью уже при минус 78 °C , амальгама ртути и таллия — при минус 61°C. Самым тугоплавким материалом является сплав тантала и карбидов гафния в пропорциях 1:1 с температурой плавления 4115 °C.

Температуры плавления и кипения химических элементов


 

Обозначения: (Т.Р. тройная точка).

Литература: Bulletin of Alloy Phase Diagrams.

 

  1. Таблица термофизических свойств химических элементов. Источник: Scientific Group Thermodata Europe (SGTE)
  2. Температуры плавления и кипения чистых химических элементов при атмосферном давлении (Источник : Bulletin of Alloy Phase Diagrams)
  3. Температуры фазовых превращений химических элементов при атмосферном давлении (Источник: Bulletin of Alloy Phase Diagrams)

 

 

Символ элемента

Температура,

плавления, °C

Температура

плавления, K

погрешность

Температура

кипения, °C

Температура

кипения, K

Ac

1051

1324

±50

3200

3473(a)

Ag

961.93

1235.08

2163

2436

Al

660.452

933.602

2520

2793

Am

1176

1449

Ar

-189.352(T.P.)

83.798(T.P.)

-185.9

87.3

As

614(S.P.)

887(S.P.)

At

-302

-575

Au

1064.43

1337.58

2857

3130

B

2092

2365

4002

4275

Ba

727

1000

±2

1898

2171

Be

1289

1562

±5

2472

2745

Bi

271.442

544.592

1564

1837

Bk

1050

1323

Br

-7.25(T.P.)

265.90(T.P.)

59.10

332.25

C

3827(S.P.)

4100(S.P.)

±50

Ca

842

1115

±2

1484

1757

Cd

321.108

594.258

767

1040

Ce

798

1071

±3

3426

3699

Cf

900

1173

Cl

-100.97(T.P.)

172.18(T.P.)

-34.05

239.10

Cm

1345

1618

Co

1495

1768

2928

3201

Cr

1863

2136

±20

2672

2945

Cs

28.39

301.54

±0.05

671

944

Cu

1084.87

1358.02

±0.04

2563

2836

Dy

1412

1685

2562

2835

Er

1529

1802

2863

3136

Es

860

1133

Eu

822

1095

1597

1870

F

-219.67(T.P.)

53.48(T.P.)

-188.20

84.95

Fe

1538

1811

2862

3135

Fm

-1527

-1800

Fr

-27

-300

Ga

29.7741(T.P.)

302.9241(T.P.)

±0.001

2205

2478

Gd

1313

1586

3266

3539

Ge

938.3

1211.5

2834

3107

H

-259.34(T.P.)

13.81(T.P.)

-252.882

20.268

He

-271.69(T.P.)

1.46(T.P.)

(b)

-268.935

4.215

Hf

2231

2504

±20

4603

4876

Hg

-38.8290

234.314

356.623

630

Ho

1474

1747

2695

2968

I

113.6

386.8

185.25

458.40

In

156.634

429.784

2073

2346

Ir

2447

2720

4428

4701

K

63.71

336.86

±0.5

759

1032

Kr

-157.385

115.765

±0.001

-153.35

119.80

La

918

1191

3457

3730

Li

180.6

453.8

±0.5

1342

1615

Lr

-1627

-1900

Lu

1663

1936

3395

3668

Md

-827

-1100

Mg

650

923

±0.5

1090

1363

Mn

1246

1519

±5

2062

2335

Mo

2623

2896

4639

4912

N

-210.0042(T.P.)

63.1458(T.P.)

±0.0002

-195.80

77.35

Na

97.8

371.0

±0.1

883

1156

Nb

2469

2742

4744

5017

Nd

1021

1294

3068

3341

Ne

-248.587(T.P.)

24.563(T.P.)

±0.002

-246.054

27.096

Ni

1455

1728

2914

3187

No

-827

-1100

Np

639

912

±2

O

-218.789(T.P.)

54.361(T.P.)

-182.97

90.18

Os

3033

3306

±20

5012

5285

P(white)

44.14

317.29

±0.1

277

550

P(red)

589.6(T.P.)

862.8(T.P.)

(c)

431

704

Pa

1572

1845

Pb

327.502

600.652

1750

2023

Pd

1555

1828

±0.4

2964

3237

Pm

1042

1315

Po

254

527

Pr

931

1204

3512

3785

Pt

1769.0

2042.2

3827

4100

Pu

640

913

±1

3230

3503

Ra

700

973

Rb

39.48

312.63

±0.5

688

961

Re

3186

3459

±20

5596

5869

Rh

1963

2236

3697

3970

Rn

-71

202

-62

211

Ru

2334

2607

±10

4150

4423

S

115.22

388.37

444.60

717.75

Sb

630.755

903.905

1587

1860

Sc

1541

1814

2831

3104

Se

221

494

685

958

Si

1414

1687

±2

3267

3540

Sm

1074

1347

1791

2064

Sn

231.9681

505.1181

2603

2876

Sr

769

1042

1382

1655

Ta

3020

3293

5458

5731

Tb

1356

1629

3223

3496

Tc

2155

2428

±50

4265

4538

Te

449.57

722.72

±0.3

988

1261

Th

1755

2028

±10

4788

5061

Ti

1670

1943

±6

3289

3562

Tl

304

577

±2

1473

1746

Tm

1545

1818

1947

2220

U

1135

1408

4134

4407

V

1910

2183

±6

3409

3682

W

3422

3695

5555

5828

Xe

-111.7582(T.P.)

161.3918(T.P.)

±0.0002

-108.12

165.03

Y

1522

1795

3338

3611

Yb

819

1092

1194

1467

Zn

419.58

692.73

907

1180

Zr

1855

2128

±5

4409

4682

 

СТАЛЬ 4х5мфс: характеристики, применение, термообработка

Сталь представляет собой сплав меди и углерода. В зависимости от количественного содержания этих двух элементов существует разнообразное количество марок. Сталь марки 4Х5МФС относится к штампованной инструментальной. Это высококачественный сплав, который наиболее устойчивый к ударным нагрузкам и механическим воздействиям. Из данного материала происходит изготовление фасонного и сортового проката, серебрянки, полос, шлифованных и калиброванных прутков, кованых заготовок.

В качестве наиболее популярных аналогов, которые производятся в России, следует привести марки 4Х5МФ1С и 4Х4ВМФС. Современная промышленность активно применяет изделия, которые изготовлены из стали данной марки. К ним относятся:

  • крупные прессовые вставки;
  • молотовые вставки;
  • мелкие молотовые штампы;
  • пресс-формы для литья различных видов сплавов.

Стал марки 4Х5МФС в процессе производства термически обрабатывается. Этот процесс улучшает механические и технические свойства материала. Обработка происходит в несколько этапов. После их прохождения материал становится более твердым и прочным. Твердость сплава равна 241 мПа.

Твердость стали 4Х5МФС после термообработки
Состояние поставки, режимы термообработки HRC (НВ)
Прутки и полосы отожженные или высокоотпущенные
Образцы. Закалка 1000-1020  ºС, масло. Отпуск 550 ºС
Подогрев 700-750  ºС. Закалка 1000-1020  ºС, масло. Отпуск 530-560 ºС. Отпуск 500-520  ºС (режим окончательной термообработки) 
До (241)
Св. 48
 49-51 

 

Механические свойства стали 4Х5МФС в зависимости от температуры испытания
Температура испытания, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) HRC
Закалка 1000 ºС , масло. Отпуск 560 ºС, 2 ч     
 20
300
400
500
550
 1570
1320
1270
1130
1160
1710
1540
1470
1370
 1290 
12
12
12
10
12
54
48
49
52
 50 
51
61
62
55
 50 
50
50
52
47
44

 

Механические свойства стали 4Х5МФС в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см2) HRC
   Закалка 1000 ºС, масло. Выдержка при отпуске 2 ч   
500
550
600
650
1420

1350
960
1720
1670
1490
1080
12
10
13
15
45
50
53
 60 
49
56
59
79
50
48
45
34

 

Ударная вязкость стали 4Х5МФС KCU, (Дж/см2)
 Т= +20 °С
Т= -40 °С Т= -70 °С Термообработка
 29  20 10  Закалка, отпуск 600 °С 

 

Теплостойкость
Температура, °С
       Время, ч                 HRC       
590 2
47

 

Физические свойства стали 4Х5МФС
T (Град) E 10— 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20     29 7750   480
100     30 7724    
200     30 7697    
300     31 7670    
400     33 7641    
500     31 7600    
600     30 7573    
700     28 7546    
800     26 7520    
900     27 7495    

Какова температура плавления алюминия


Таблица температуры плавления (tпл) металлов и сплавов при нормальном атмосферном давлении

Металл или сплав tпл. С
Алюминий 660,4
Вольфрам 3420
Германий 937
Дуралюмин ~650
Железо 1539
Золото 1064?4
Инвар 1425
Иридий 2447
Калий 63,6
Карбиды гафния 3890
ниобия 3760
титана 3150
циркония 3530
Константин ~1260
Кремний 1415
Латунь ~1000
Легкоплавкий сплав 60,5
Магний 650
Медь 1084,5
Натрий 97,8
Нейзильбер ~1100
Никель 1455
Нихром ~1400
Олово 231,9
Осмий 3030
Платина 17772
Ртуть
38,9
Свинец 327,4
Серебро 961,9
Сталь 1300-1500
Фехраль ~1460
Цезий 28,4
Цинк 419,5
Чугун 1100-1300

Вернуться в раздел аналитики

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Температура плавления меди – при какой температуре плавится медь

Благодаря тому, что температура плавления меди достаточно невысокая, этот металл стал одним из первых, которые древние люди начали использовать для изготовления различных инструментов, посуды, украшений и оружия. Самородки меди или медную руду можно было расплавить на костре, что, собственно, и делали наши далекие предки.

Этап плавления меди

Несмотря на активное применение человечеством с древних времен, медь не является самым распространенным природным металлом. В этом отношении она значительно уступает остальным элементам и занимает в их ряду только 23-е место.

Как плавили медь наши предки

Благодаря невысокой температуре плавления меди, составляющей 1083 градуса Цельсия, наши далекие предки не только успешно получали из руды чистый металл, но и изготавливали различные сплавы на его основе. Чтобы получить такие сплавы, медь нагревали и доводили до жидкого расплавленного состояния. Затем в такой расплав просто добавляли олово или выполняли его восстановление на поверхности расплавленной меди, для чего использовалась оловосодержащая руда (касситерит). По такой технологии получали бронзу – сплав, обладающий высокой прочностью, который использовали для изготовления оружия.

Какие процессы происходят при плавлении меди

Что характерно, температуры плавления меди и сплавов, полученных на ее основе, отличаются. При добавлении в медь олова, имеющего меньшую температуру плавления, получают бронзу с температурой плавления 930–1140 градусов Цельсия. А сплав меди с цинком (латунь) плавится при 900–10500 Цельсия.

Во всех металлах в процессе плавления происходят одинаковые процессы. При получении достаточного количества теплоты при нагревании кристаллическая решетка металла начинает разрушаться. В тот момент, когда он переходит в расплавленное состояние, его температура не повышается, хотя процесс передачи ему теплоты при помощи нагрева не прекращается. Температура металла начинает вновь повышаться только тогда, когда он весь перейдет в расплавленное состояние.

Диаграмма состояния системы хром-медь

При охлаждении происходит противоположный процесс: сначала температура резко снижается, затем на некоторое время останавливается на постоянной отметке. После того, как весь металл перейдет в твердую фазу, температура снова начинает снижаться до полного его остывания.

Как плавление, так и обратная кристаллизация меди, связаны с параметром удельной теплоты. Данный параметр характеризует удельное количество теплоты, которая требуется для того, чтобы перевести металл из твердого состояния в жидкое. При кристаллизации металла такой параметр характеризует количество теплоты, которое он отдает при остывании.

Более подробно узнать о плавлении меди помогает фазовая диаграмма, показывающая зависимость состояния металла от температуры. Такие диаграммы, которые можно составить для любых металлов, помогают изучать их свойства, определять температуры, при которых они кардинально меняют свои свойства и текущее состояние.

Кроме температуры плавления, у меди есть и температура кипения, при которой расплавленный металл начинает выделять пузырьки, наполненные газом. На самом деле никакого кипения меди не происходит, просто этот процесс внешне очень его напоминает. Довести до такого состояния ее можно, если нагреть до температуры 2560 градусов.

Как понятно из всего вышесказанного, именно невысокую температуру плавления меди можно назвать одной из основных причин того, что сегодня мы можем использовать этот металл, обладающий многими уникальными характеристиками.

Какова температура плавления меди и сплавов?

Сфера применения меди очень широка. Поэтому многие задаются вопросами: как правильно плавить медь и какова температура ее плавления? У меди температура плавки довольно низкая,это же касается и ее сплавов, однако условия варьируются в зависимости от количества примесей.

 Медь и ее использование

По предположениям ученых, первобытные предки современного человека находили самородки меди, которые иногда были огромных размеров. На латинице имеет название Cuprum. Древние греки занимались ее добычей на Кипре – отсюда такое имя.

Стоит отметить, что экологи обеспокоены последствиями добычи металла. При открытом способе добычи карьер превращается в источник токсичных веществ. Самое токсичное озеро в мире — Беркли Пит (штат Монтана, США) — зародилось из  кратера медного рудника.

Ввиду того, что температура плавления довольно невысокая (1083 °С), медную руду или же самородки не составляло трудности расплавить прямо на костре. Эта легкость плавления позволяла повсеместно использовать данный металл, чтобы изготовлять предметы быта, орудия труда, оружие, украшения.

Инструменты, изготовленные из этого металла и его сплавов, не создают искр. Этим обуславливается их широкое применение в тех сферах, где существуют повышенные требования к безопасности (на огнеопасных и взрывоопасных производствах).

Еще издавна люди применяли медь регулярно, сфера ее использования была довольно обширна, однако Cuprum занимает всего лишь двадцать третье место среди прочих химических компонентов по количеству нахождения под землей. Наиболее часто можно встретить ее природе в виде различных соединений, компонентов сульфидных руд. Самые популярные – это медный блеск, медный колчедан. Есть несколько методик добывания чистого металла из руды.

к меню ↑

Как плавили медь раньше

Выше мы уже писали следующую информацию: Cuprum легко плавится, так как температура для плавки низкая. Данный факт давал возможность обработки металла еще на этапах зарождения цивилизации. Стоит сказать: мы в долгу у древнейших металлургов. Они нашли способы добывания, плавления как  чистого металла, так и сплавов.

Плавлением называют процесс перехода из твердого состояния в жидкость. Это делали методом простого нагрева, что удавалось благодаря низкой температуре плавления. Далее добавляли олово. Таким образом получалась бронза. Медь уступала бронзе по своей прочности, именно поэтому из сплава делали оружие.

к меню ↑

Медь, её сплавы

к меню ↑
Медь

Медь, употребляемая сегодня промышленностью, не представляет собой чистый металл Cuprum. Состав содержит огромное количество других компонентов: железо, никель, сурьма, мышьяк. Качество, соответственно и марка, определяется процентным соотношением примесей (их содержание до 1%).  Этот металл является чистым с технической точки зрения.  Очень важные качества этого металла — высокие показатели электропроводности, теплопроводности. Этим обуславливается невысокая температура для плавки. Температура плавления меди  — 1084°С.

Сам по себе – это достаточно гибкий пластичный металл, поэтому его очень широко используют в различных технических отраслях, промышленности.  Как расплавить медь? Идеальный метод плавления красной меди — ацетилено-кислородным пламенем, еще угольной дугой или контактной сваркой.

к меню ↑
Латунь

Латунь – смесь меди с цинком, процентное соотношение может доходить до равноценного: 50 на 50. Температурные условие для плавки латуни: плавится при 800-950 градусах Цельсия, температура плавления изменяется от процентного соотношения двух металлов.  Закономерность такова: чем меньше цинка, тем ниже температура плавления.

Какова сфера использования данного сплава? Его часто используют как литейный материал, а также листовой, сортовой металл.

Помимо цинка в различных марках можно увидеть содержание алюминия, свинца, олова, марганца, железа.  Содержание прочих компонентов будет оказывать влияние на процесс плавки.

Латунь хорошо сваривать  ацетилено-кислородным пламенем. Остальные виды не так предпочтительны, так как цинк интенсивно будет испаряться.

к меню ↑
Бронза

Сплав Cuprum и Stannum (олово) называют бронзой. Встречаются также безоловянные — в них нет олова. Например, с некоторым процентом алюминия или железа и марганца.

Сфера применения бронзы не так широка. Чаще всего ее используют как литейный материал в производстве подшипников, работающих на трение, также иногда для изготовления украшений, предметов интерьера.

Что же касается плавки, то температура зависит от наличия, количества и состава примесей. В общем, чаще всего температура такова: оловянистые виды бронзы — 900—950°, безоловянистые с наличием алюминия и прочих элементов — 950—1080°С. Их можно сваривать ацетилено-кислородным пламенем, также возможно электродуговой сваркой.

Похожие статьи

Температура кипения и плавления металлов, температура плавления стали

Температура кипения и плавления металлов

В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

  • температура плавления алюминия 660,32 °С;
  • температура плавления меди 1084,62 °С;
  • температура плавления свинца 327,46 °С;
  • температура плавления золота 1064,18 °С;
  • температура плавления олова 231,93 °С;
  • температура плавления серебра 961,78 °С;
  • температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см3, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Температура плавления стали — таблица
Сталь tпл, °ССтальtпл, °С
Стали для отливок Х28Л и Х34Л1350Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т1425
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т1400Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н131440
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С21400Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М1480
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С21400Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261)1480
Сталь конструкционная 12Х18Н101410Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8)1480
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н91410Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х281500
Сталь жаропрочная Х20Н351410Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439)1500
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417)1415Углеродистые стали1535

Источники:

  1. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
  2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  3. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Самостоятельная работа «Плавление и отвердевание кристаллических веществ»


Температура – плавление – цинк

Температура плавления цинка 419 С, Цинк обладает невысокими механическими свойствами, при нормальной температуре хрупкий, от ударов молотка крошится, а при температуре 100 – 150 С становится ковким и тягучим и хорошо прокатывается в листы. Кислоты и щелочи разъедают цинк, а чистая вода не разрушает его. Из-за низких механических свойств цинк в чистом виде для изготовления деталей не применяется. [1]

При температуре плавления цинка 419 практически установлено, что температура цинковой ванны должна быть около 450 и не выше 480, так как в противном случае толщина покрытия падает, растет угар цинка и повышается износ стенок ванны, обычно изготовляемой из железа. Расплавленный цинк должен быть возможно более чистым. Содержание железа в расплавленном цинке не допускается выше 0 05 %, так как в противном случае повышается температура плавления цинка. Вследствие того, что покрытие цинком становится тем более хрупким, чем выше содержание в нем железоцинкового сплава, в практике внимательно следят за систематическим удалением со дна ванны гартцинка и за соблюдением особых мер, предупреждающих его взмучивание. Накопление окиси цинка в расплавленном металле за счет окисления цинка кислородом воздуха приводит к увеличению вязкости расплава, а также к образованию хрупких покрытий. [2]

Производить шерардизацию при температурах выше температуры плавления цинка , не рекомендуется, так как в этом случае расплавленные частицы цинка обволакиваются пленкой окиси цинка, создающей препятствие для взаимного слияния расплавленных частиц. После нагревания барабан охлаждается до комнатной температуры. Неостывший барабан открывать нельзя, так как возможно сгорание шерардизирующей смеси. Готовые изделия выбрасываются в сито, через которое отсеивается цинковая пыль. [3]

Если измерения вести при температурах ниже температуры плавления цинка , то кривые по повышению напряжения хорошо совпадают с кривыми по понижению напряжения. На катоде при этом выделяется цинк в форме дендритов. При измерениях выше температуры плавления цинка некоторое деполяризующее действие оказывает реакция восстановления цинком сульфатов до сульфидов, хотя и в этом случае после охлаждения в католите можно обнаружить цинк в виде королька. [4]

Во время нагревания температура нагревания должна быть немного ниже температуры плавления цинка . [5]

При прохождении тока короткого замыкания суженные места вставки быстро нагреваются до температуры плавления цинка , и плавкая вставка плавится одновременно во всех суженных местах. [6]

Должен знать: кинематические, электрические схемы оцинковального агрегата непрерывного действия в пределах выполняемой работы и правила наладки его; температуру плавления цинка и влияние температуры расплавленного цинка на толщину слоя покрытия; физико-химические свойства цинка и химикатов, применяемых для оцинкования, в пределах выполняемой работы; виды дефектов и причины некачественной подготовки поверхности листов и стальной проволоки. [7]

Цинк в чистом виде применяют в основном для оцин-кования стали, в электрических батареях и элементах. Температура плавления цинка равна 419 С. [8]

Так, например, при температуре плавления цинка 419 С и олова 232 С латунь и бронза имеют температуру плавления 800 – 950 С. Возникает опасность испарения легкоплавких компонентов. [10]

Повышение температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой температуре недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и не-равномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [11]

Читать также: Какие величины определяют потенциальную энергию растянутой пружины

Повышение Температуры вызывает более интенсивное образование диффузионных слоев покрытия, но при толщине выше некоторой предельной покрытие становится рыхлым, легко спадает с поверхности изделия на дно ванны. Температура расплава в ванне ( при температуре плавления цинка 419 С) поддерживается1 на уровне 450 С и не превышает 480 С. При более высокой тймпературе недопустимо снижается толщина покрытия, уменьшается срок службы стенок ванны, изготовляемой обычно из стали. Холодные ванны ( при температуре расплава менее 450 С) дают грубые и неравномерные по толщине покрытия при повышенном расходе цинка на покрытие. Необходимо систематически удалять со дна ванны гартцинк и соблюдать особые меры, предупреждающие взмучивание его. Расплавленный металл постепенно загрязняется окисью цинка вследствие окисления цинка кислородом воздуха. Это увеличивает вязкость расплава, а также вызывает образование хрупких покрытий. [13]

Применение цинковых плавких вставок в предохранителях ПР объясняется не только указанными выше преимуществами их по сравнению с вставками из свинца и из его сплавов с оловом. Большое значение имеет и то, что при применении цинковой вставки температура внутри трубки в эксплуатации не может быть выше температуры плавления цинка , равной 420 С. С, что может привести к сильному обугливанию внутренней поверхности фибровой трубки и порче изоляции подводящих проводов. [15]

Цинк — хрупкий металл белого цвета с голубым оттенком. На воздухе покрывается тонкой оксидной плёнкой. Латунь (медно-цинковый сплав) использовали ещё до нашей эры в Древней Греции и Древнем Египте. На сегодняшний день цинк — один из самых важных для многих отраслей человеческой деятельности. Он незаменим в промышленности, медицине. Важен для нормального функционирования человеческого организма

Характеристики свинца

На нашей планете содержится 0,0016% этого металла от совокупной массы земной коры. Этот показатель хоть и небольшой, однако, если его сравнивать с иными химическими элементами — висмутом, золотом, ртутью, то свинец находится на гораздо более высокой позиции.

Преимущественный источник сырьевого материала — сульфидные полиметаллические руды. Металл имеет следующие качества:

  • мягкость;
  • невысокая температура плавления;
  • обрабатывать этот металл можно и самостоятельно.

Этот материал характеризуется грязно-сероватым оттенком. На участке среза металл имеет синеватый отлив, который постепенно становится тусклым. Это связано с окислительным процессом, который происходит благодаря влиянию кислорода. На срезе при этом формируется оксидный слой.

Это тяжёлый металл, его плотность составляет 11,34 г/см³. Этот показатель примерно в полтора раза выше, нежели у обыкновенного железа. Помимо всего прочего, свинец также относится к наиболее мягким металлам.

Его поверхность с лёгкостью царапается даже обыкновенным ножиком или ногтём. Свинец является крайне гибким, расплющить этот металл можно обыкновенной киянкой или молотком. А ещё он нередко используется для литья или плавления своими руками.

Температура плавления

Температурные показатели, при которых свинец начинает закипать — 1751 градус.

Этот металл начинает плавиться при температуре 327,46 градуса по шкале Цельсия. Его литьевые качества полностью сохраняются в пределах от четырёхсот до четырёхсот пятидесяти градусов.

А оксидная плёнка, защищающая материал от воздействия коррозии, начинает плавиться лишь при температуре в 850 градусов Цельсия, что затрудняет сваривание этой разновидности металла с другими. Кроме того, уровень летучести свинца существенно увеличивается при температуре в 700 градусов.

Материал отлично обрабатывается и в охлаждённом виде. Из него можно сделать тонкий слой фольги. Если на этот металл воздействует давление в 2 тонны на квадратный сантиметр, то он приобретает вид монолита.

Проволоку же из него делают посредством продавливания в фильере. Низкая степень прочности на разрыв не позволяет пользоваться обыкновенным волочением для этой цели.



Химические и физические свойства и история металла

Несмотря на использование с давних времён в различных целях, чистый цинк получить никак не удавалось. Только в начале восемнадцатого века Уильям Чемпион сумел открыть способ выделения этот элемент из руды с помощью дистилляции. В 1838 году он запатентовал своё открытие, а спустя 5 лет, в 1843 году, Уильямом Чемпионом был запущен первый в истории завод по выплавке этого металла. Спустя некоторое время Андреас Сигизмунд Маргграф открыл ещё один метод. Этот способ был признан более совершенным. Поэтому именно Маргграфа зачастую считают открывателем чистого цинка. Последующие открытия только поспособствовали расширению его популярности.



Факторы, ограничивающие применение вольфрама

Есть ряд факторов, которые ограничивают применение этого материала:

  • высокая плотность;
  • значительная склонность к ломкости в условиях низких температур;
  • малое сопротивление окислению.

По своему внешнему виду вольфрам имеет сходство с обычной сталью. Его основное применение связано главным образом с производством сплавов с высокими прочностными характеристиками. Этот металл поддается обработке, но только если его предварительно нагреть. В зависимости от выбранного типа обработки нагрев производится до определенной температуры. Например, если стоит задача выковать прутки из вольфрама, то заготовку необходимо предварительно нагреть до температуры 1450-1500 градусов Цельсия.

На протяжении 100 лет вольфрам не применялся в промышленных целях. Его использование при производстве различной техники сдерживалось его высокой температурой плавления.

Начало его промышленного применения связано с 1856 годом, когда он впервые стал использоваться для легирования инструментальных марок стали. При их производстве в состав стали добавлять вольфрам общей долей до 5%. Присутствие этого металла в составе стали позволило повысить скорость резки на токарных станках с 5 до 8 м в минуту.

Развитие промышленности во второй половине XIX века характеризуется активным развитием отрасли производства станков. Спрос на оборудование с каждым годом постоянно возрастал, что требовало от машиностроителей получения качественных характеристик машин, а помимо этого повышения их рабочей скорости. Первым импульсом в деле повышения скорости резки стало использование вольфрама.

Уже в начале XX века скорость резки была доведена до 35 метров в минуту. Добиться этого удалось за счет легирования стали не только вольфрамом, но и другими элементами:

  • молибденом;
  • хромом;
  • ванадием.

В дальнейшем скорость резания на станках возросла до 60 метров в минуту. Но, несмотря на такие высокие показатели, специалисты понимали, что есть возможность улучшить эту характеристику. Какой способ выбрать для повышения скорости резания, специалисты долго не думали. Они прибегли к использованию вольфрама, но уже в виде карбидов в союзе с другими металлами и их видами. В настоящее время вполне обычной является скорость резания металла на станках 2000 метров в минуту.



Месторождения и получение

Самородного цинка в природе не существует. Сегодня используется около 70 минералов, из которых его выплавляют. Самый известный — сфалерит (цинковая обманка), который содержится в незначительных количествах в организме человека и животных, а также в некоторых растениях. Больше всего — в фиалке.

Цинковые минералы добывают в Казахстане, Боливии, Австралии, Иране, России. Лидеры по производству — Китай, Австралия, Перу, США, Канада, Мексика, Ирландия, Индия.

На сегодняшний день самый популярный метод получения чистого металла — электролитический. Чистота получаемого металла почти стопроцентная (возможны лишь небольшие примеси в объёме не более нескольких сотых процента. В целом они незначительны, поэтому такой цинк считается чистым).

Общее производство цинка во всём мире оценивается примерно в более чем десять миллионов тонн в год.

Читать также: Зачистной диск по дереву на болгарку



Особенности и технологические моменты получения рения

Руды, содержащие рений, сначала обжигают или нагревают на воздухе, чтобы превратить их в оксид рения ReO3. Затем газообразный водород пропускают через оксид рения. Водород превращает оксид рения в чистый металл.

Товарный Re извлекается из топочного дымового газа молибдена, полученного из медно-сульфидных рудах путем высокотемпературного обжига. Часто продается в виде соли аммония, перрената аммония, от которого он может быть дополнительно очищен. Очистка включает восстановление водородом при высоких температурах с получением рениевого порошка, который может быть изготовлен в форме с использованием процессов порошковой металлургии.

Некоторые руды молибдена содержат от 0,002 до 0,2% рения. Общее мировое производство составляет от 40 до 50 тонн/год. Коммерческие операции по производству рения таким способом можно найти в Майами, Аризоне и Юте в США, а также в Чили, России, Казахстане и Украине. Высокая стоимость этого элемента сильно ограничивают его применение. Тем не менее, благодаря своей исключительной стойкости к высоким температурам Re необходим при выпуске термопар для измерения температур до 2500 C, в неокисляющих атмосферах, а также при производстве тугоплавких сплавов с вольфрамом.

Рений может быть выплавленный с использованием методов сварки инертным газом или электронно-лучевой сваркой, но должен быть защищен от окисления. Он может быть обработан с использованием электрохимической, электронно-разрядной обработки, абразивной резки и шлифования.



Свойства металла и использование в производстве

Цвет чистого металла — серебристо-белый. Довольно хрупок при температуре двадцать-двадцать пять градусов (т.е. комнатной), особенно если содержит примеси. При нагревании до 100 — 150 градусов по Цельсию металл становится пластичным и ковким. При разогревании выше чем сто-сто пятьдесят градусов хрупкость опять возвращается.

  • Температура плавления цинка — 907 градусов по Цельсию.
  • Относительная атомная масса цинка — 65,38 а. е. м. ± 0,002 а. е. м.
  • Плотность цинка — 7,14 г/см 3 .

Металл цинк занимает четвертое место по использованию в различных сферах производства:

  1. Он применяется при добыче и обработке золотой и серебряной руды.
  2. Оцинковка защищает сталь от коррозии.
  3. Важную роль металл играет в батарейках и аккумуляторах.
  4. С помощью цинковых пластинок печатаются иллюстрации в журналах и книгах.
  5. В медицине цинковая окись используется как антисептик.
  6. Применяется в автомопроизводстве.


Содержание в организме человека и продуктах питания

Организм человека обычно содержит около двух граммов цинка. Многие ферменты содержат в себе этот металл. Элемент играет роль в синтезе важных гормонов, таких как тестостерон и инсулин. Элемент крайне необходим для полноценного функционирования мужских половых органов. Кстати, он даже помогает нам справиться с сильным похмельем. С его помощью выводится из нашего организма лишний алкоголь.

Недостаток цинка в рационе может привести к множеству нарушений функций организма. Такие люди подвержены депрессии, постоянной усталости, нервозности. Дневная норма для взрослого мужчины — 11 миллиграммов в день, для женщины — 8 миллиграмм.

Содержание в продуктах (в миллиграммах на 100 грамм продукта):

  • устрицы — 40 мг;
  • отруби — 16 мг;
  • семена тыквы — 10 ;
  • печень говяжья — 8 мг;
  • говядина — 8 мг;
  • баранина — 6 мг;
  • семена подсолнуха — 5 мг;
  • сыр — 4 мг;
  • овёс — 4 мг;
  • курица — 3 мг;
  • орехи грецкие — 3 мг;
  • фасоль — 3 мг;
  • свинина — 3 мг;
  • шоколад — 2 мг;
  • кукуруза — 0,5 мг;
  • бананы — 0,15 мг.

Избыток элемента в человеческом организме также приводит к серьёзным проблемам, поэтому не стоит хранить продукты в цинковой посуде.

Цинк
— хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка). Эссенциальный (незаменимый) микроэлемент тканей человека. По количественному соотношению в организме занимает второе, после железа, место. Ему принадлежит ключевая роль в регенерации поврежденных тканей, так как без цинка нарушается синтез нуклеиновых кислот и белка.

Смотрите так же:

СВОЙСТВА

При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). Имеет низкую температуру плавления. Объем металла при плавлении увеличивается в соответствии со снижением плотности. С повышением температуры уменьшается кинетическая вязкость и электропроводность цинка и возрастает его удельное электрическое сопротивление. При 100—150 °C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка. Является диамагнетиком.

Плавление смесей и твёрдых растворов

У сплавов, как правило, нет определённой температуры плавления; процесс их плавления происходит в конечном диапазоне температур. На диаграммах состояния «температура — относительная концентрация» имеется конечная область сосуществования жидкого и твёрдого состояния, ограниченная кривыми ликвидуса и солидуса. Аналогичная ситуация имеет место и в случае многих твёрдых растворов.

Фиксированной температуры плавления нет также у аморфных тел; они переходят в жидкое состояние постепенно, размягчаясь при повышении температуры.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Среднее содержание цинка в земной коре — 8,3·10 -3 %, в основных извержённых породах его несколько больше (1,3·10 -2 %), чем в кислых (6·10 -3 %). Цинк — энергичный водный мигрант, особенно характерна его миграция в термальных водах вместе со свинцом. Из этих вод осаждаются сульфиды цинка, имеющие важное промышленное значение. Цинк также энергично мигрирует в поверхностных и подземных водах, главным осадителем для него является сероводород, меньшую роль играет сорбция глинами и другие процессы.

Месторождения цинка известны в Иране, Австралии, Боливии, Казахстане. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО «ГМК Дальполиметалл»

Читать также: Графитовый тигель своими руками

Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4% Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi. Руды обогащают селективной флотацией, получая цинковые концентраты (50—60% Zn) и одновременно свинцовые, медные, а иногда также пиритные концентраты. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожжённые концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Цинк в природе как самородный металл не встречается. Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый). Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы элемента № 30: смитсонит ZnCO3, цинкит ZnO, каламин 2ZnO · SiO2 · Н2O. На Алтае нередко можно встретить полосатую «бурундучную» руду — смесь цинковой обманки и бурого шпата. Кусок такой руды издали действительно похож на затаившегося полосатого зверька.

ПРИМЕНЕНИЕ

Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов, добываемых подземным выщелачиванием (золото, серебро). Кроме того, цинк используется для извлечения серебра, золота (и других металлов) из чернового свинца в виде интерметаллидов цинка с серебром и золотом (так называемой «серебристой пены»), обрабатываемых затем обычными методами аффинажа.

Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка поверхностей, не подверженных механическим воздействиям, или металлизация — для мостов, емкостей, металлоконструкций).

Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах.

Пластины цинка широко используются в полиграфии, в частности, для печати иллюстраций в многотиражных изданиях. Для этого с XIX века применяется цинкография — изготовление клише на цинковой пластине при помощи вытравливания кислотой рисунка в ней. Примеси, за исключением небольшого количества свинца, ухудшают процесс травления. Перед травлением цинковую пластину подвергают отжигу и прокатывают в нагретом состоянии.

Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.

Окись цинка широко используется в медицине как антисептическое и противовоспалительное средство. Также окись цинка используется для производства краски — цинковых белил.

Цинк — важный компонент латуни. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ, ZAMAK) благодаря сравнительно высоким механическим и очень высоким литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. В частности, в оружейном деле из сплава ZAMAK (-3, −5) иногда отливают затворы пистолетов, особенно рассчитанных на использование слабых или травматических патронов. Также из цинковых сплавов отливают всевозможную техническую фурнитуру, вроде автомобильных ручек, корпусы карбюраторов, масштабные модели и всевозможные миниатюры, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности.

Хлорид цинка — важный флюс для пайки металлов и компонент при производстве фибры.

Теллурид, селенид, фосфид, сульфид цинка — широко применяемые полупроводники. Сульфид цинка — составная часть многих люминофоров. Фосфид цинка используется в качестве отравы для грызунов.

Селенид цинка используется для изготовления оптических стёкол с очень низким коэффициентом поглощения в среднем инфракрасном диапазоне, например, в углекислотных лазерах.

Жидкий металл: подводные камни. Взгляд глазами химика

Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле? Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий). Еще ниже — в районе 5 °С — плавится тройная эвтектика галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно). Имеющиеся в продаже термоинтерфейсы типа «жидкий металл» — это как раз и есть сплавы на основе этих трех элементов, возможно с некоторыми дополнительными присадками.
Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием

!

Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.

Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках. Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.

Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло- и электропроводностью, но главное — «жидкий металл» будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора. Многие из тех, кто пробовал в деле ЖМ, сообщают, что со временем он перестает работать, и сняв радиатор, они обнаружили, что жидкий металл «испарился». Испариться он не мог — заметное давление пара у его компонентов появляется только свыше тысячи градусов — он просто впитался в медь, прореагировал с ней. Устранить это явление помогает никелевое покрытие на меди, хоть оно и является дополнительным препятствием для тепла.

Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.

И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало только в резиновых перчатках и отдельно от еды, питья и курения

. И да, никогда не делайте так, как на КПДВ!

Температура плавления алюминия. Узнайте точные значения

Алюминий — это техническое название алюминия , который представляет собой химический элемент, принадлежащий к группе металлов. Интересно, что алюминий является третьим по распространенности элементом в земной коре — его весовое содержание составляет 8,13 % (сразу после кислорода — 46,1 % и кремния — 27,72 %). Алюминий — очень популярный строительный материал, но он также используется во многих других отраслях экономики. Сегодня мы проверим, при какой температуре плавится алюминий и каковы его общие физико-химические свойства.

Температура плавления алюминия

Алюминий плавится при 660,32°С . Температура кипения этого элемента составляет целых 2519°С.

Можно ли плавить алюминий в домашних условиях? На самом деле это возможно, но довольно требовательно. Прежде всего следует иметь в виду, что этот элемент легко окисляется (пассивируется и покрывается слоем трехокиси алюминия), поэтому процесс переплавки следует проводить в защитной атмосфере.Таким образом, рассматриваемое покрытие придает алюминию коррозионную стойкость при нормальных условиях эксплуатации.

Интересен тот факт, что из алюминия делают емкости для хранения азотной кислоты. При контакте с этой кислотой она подвергается сильной пассивации и становится устойчивой к ее коррозионному воздействию.

Свойства алюминия

Алюминий

отличается прежде всего малой плотностью и высокой пластичностью. Не вызывает проблем при литье и последующей обработке (не образует искр).Он хорошо проводит электрический ток, но хуже по своим механическим свойствам. Для усиления конструкций из алюминия применяют различные легирующие добавки. Интересен тот факт, что чистый алюминий отлично отражает видимый свет (99%) и инфракрасное излучение (95%).

В связи с тем, что чистый алюминий не обладает удовлетворительными механическими свойствами, обычно используются различные типы сплавов. Сочетание других металлов и алюминия делает все это дело даже в несколько раз прочнее.Интересно, что некоторые алюминиевые сплавы отлично подходят как для литья, так и для формовки. К наиболее популярным алюминиевым потолкам относится фехраль (хромаль), т.е. сочетание железа, хрома и алюминия – особенностью этого сплава является его стойкость к окислению и сере.

К сожалению, несмотря на хорошие механические свойства, алюминиевые сплавы обладают худшей коррозионной стойкостью по сравнению с чистым металлом. Это связано с тем, что чистый алюминий вступает в реакцию с кислородом воздуха и естественным образом покрывается белым налетом – оксидом алюминия.Добавление других ингредиентов ухудшает эти свойства – особенно неблагоприятны медь и кремний.

Фото: en.freepik.com

Главный редактор Joblife.pl

Уже 11 лет он занимается созданием специализированного консультативного контента. Его знания получены из многоязычных информационных каналов и научных энциклопедий.Лично я любитель горных путешествий и энтузиаст маркетинга.

.

Температура плавления некоторых металлов, их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

Температура плавления некоторых металлов и их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

90 015-38.86
Металл Температура плавления
Латунь (Cu-69%, Zn 30%, Sn-1%) 900 — 940
Алюминий 660
Алюминиевые сплавы 463 — 671
Алюминиевая бронза 600 — 655
Сурьма 630
Берилл 1285
Медный берилл 865 — 955
Висмут 271.4
Латунь 1000 — 930
Кадмий 321
Серый чугун 1175 — 1290
Хром 1860
Кобальт 1495
Медь 1084
Мельхиор 1170 — 1240
Золото, 24К 1063
Хастеллой С 1320 — 1350
Инконель 1390 — 1425
Инколой 1390 — 1425
Иридий — Иридий 2450
Кованое железо 1482 — 1593
Чугун, серый чугун 1127 — 1204
Ковкий чугун 1149
Свинец 327,5
Магний 650
Магниевые сплавы 349 — 649
Марганец 1244
Марганцево-коричневый 865 — 890
Меркурий
Молибден 2620
Монель 1300 — 1350
Никель 1453
Ниобий (колумбий) 2470
Осм 3025
Палладий 1555
Люминофор 44
Платина 1770
Плутон 640
Калий 63.3
Красная латунь 990 — 1025
Рен 3186
Стержень 1965
Рутений 2482
Селен 217
Кремний 1411
Серебро, Монета 879
Чистое серебро 961
Серебро 92,5% + надбавка 893
Натрий 97.83
Углеродистая сталь 1425 — 1540
Нержавеющая сталь 1510
Тантал 2980
Трек 1750
Олово 232
Титан 1670
Вольфрам 3400
Уран 1132
Ванадий 1900
Желтая латунь 905 — 932
Цинк 419.5
Циркон 1854
.

Какова температура плавления алюминия?

Алюминий — металл второго ряда и группа 13 в периодической таблице. Это третий по распространенности элемент после кислорода и кремния, который можно найти в земной коре. Алюминий встречается в природе в виде соединений, но никогда не встречается в виде чистого металла. Процесс извлечения алюминия из его соединений сложен и достаточно трудоемок. Алюминий — полезный и широко используемый металл, известный своим легким весом, пластичностью и коррозионной стойкостью.Алюминий легче переработать, чем удалить руду. Он также достаточно безопасен при контакте с кожей и использовании рядом с едой.

Какова температура плавления алюминия?

Температура плавления вещества определяется как температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое, но при заданном атмосферном давлении. Именно при температуре плавления жидкое и твердое состояния вещества находятся в равновесии.Однако температура плавления вещества зависит главным образом от давления; в эталонных материалах он часто специфичен при стандартном давлении. Температура плавления вещества также называется ликвидусом, сжижением или солидусом. Температура плавления алюминия составляет 659 градусов Цельсия или 1218 градусов Цельсия.

Какова цель определения точки плавления вещества?

Температура плавления вещества является важным физическим свойством. Основной целью определения температур кипения и плавления веществ в лабораторном опыте является использование результатов для выявления в этих веществах примесей или неизвестных веществ.Точка плавления неизвестного твердого вещества может использоваться для его идентификации путем сравнения его с различными другими потенциальными твердыми веществами и их температурами плавления, благодаря чему твердое вещество может быть идентифицировано. Кроме того, цель знания температуры плавления вещества состоит в том, чтобы использовать диапазон его температур плавления, чтобы помочь определить его общую чистоту. Соответственно, чем больше интервал плавления вещества, тем менее чистым является вещество, чем больше диапазон плавления уменьшен, тем чище вещество.

Факторы, влияющие на температуру плавления вещества

Температура плавления вещества варьируется от одного вещества к другому. Например, в то время как кислород плавится при 218 градусах Цельсия, лед плавится при 0 градусах Цельсия, а алюминий — 219 градусов Цельсия. Следовательно, определенные вещи влияют на температуру плавления различных веществ. Факторы, влияющие на температуру плавления вещества, включают межмолекулярные силы, изменение температуры плавления ионных связей, форму молекул и размер молекул.Чистое кристаллическое соединение обычно имеет более точную температуру плавления и поэтому полностью плавится в небольшом интервале температур, не превышающем 0,5-1 градус Цельсия. Когда такое вещество содержит даже минимальное количество примесей, обычно в точках замерзания образуется углубление, свидетельствующее об увеличении ширины диапазона температур плавления. Если диапазон температур плавления превышает пять градусов, вещество загрязнено.

Применение алюминия

Алюминий — один из самых полезных металлов в мире.В чистом виде алюминий в основном используется в электронной промышленности для производства жестких дисков, токопроводящих дорожек на кремниевых чипах и фольги для конденсаторов. Когда металл сплавляется с другими металлами, такими как кремний, цинк, медь и магний, он становится еще прочнее. Еще одним важным применением алюминия является производство банок для напитков и пленок, используемых для консервирования пищевых продуктов, а также различных кухонных принадлежностей.

.90 000 американских ученых разработали супермет — tvp.info

Комбинация гафния, углерода и азота. В правильных пропорциях такой сплав обладает теоретически замечательными свойствами. Ученые американского Университета Брауна подсчитали, что температура плавления такого металла составит 4400 градусов Кельвина, или 4126 градусов Цельсия.

Мостик в стиле оригами.Гениальное изобретение японских инженеров

Обеспечение связью регионов, пострадавших от стихийных бедствий, является сложной задачей для служб: ее необходимо выполнять быстро, а природные условия…

увидеть больше

Если удастся создать такой сплав и он будет обладать нужными свойствами, то это будет самое тугоплавкое вещество, известное человеку.Считающаяся стойкой, сталь плавится при температуре около 1500 градусов Цельсия, золото — около 1000 градусов Цельсия, а алюминий — всего 660 градусов Цельсия.

Ученые из Университета Род-Айленда использовали компьютерное моделирование для разработки новой формулы. Теперь они надеются синтезировать такой металл и подвергнуть его дальнейшим исследованиям.

Более дешевый метод

— Преимущество компьютерного моделирования заключается в том, что различные комбинации можно опробовать с меньшими затратами.Вместо того, чтобы искать в темноте, у нас есть шанс найти решение, о котором стоит позаботиться в лаборатории, — пояснил проф. Аксель ван де Валле из Университета Брауна.

В настоящее время наиболее устойчивым к плавлению веществом является сплав гафния, тантала и углерода. Он плавится при 3526 градусах Цельсия. Эти типы металлов в основном используются в теплозащитных экранах космических аппаратов и газовых турбинах.

источник: ежедневная почта.co.uk

#металл #Останавливаться #гафний #коричневый университет #азот #золото #алюминий .

СПРАВОЧНЫХ ТАБЛИЦ | НИСТ


Нормальные температуры кипения [K] криогенных жидкостей
 
 Температуры плавления [K] мягких металлов
Гелий-3 3,19 Индий 430
Гелий-4 4.21

Кадмий *

594
Водород 20.27 Свинец 601
Неон 27.09 Алюминий 933
Азот 77,36 Медь 1357

* Примечание: давление паров кадмия становится недопустимо высоким выше 420 K
* ПРИМЕЧАНИЕ: Латунь (70% Cu и 30% Zn) не рекомендуется помещать в нейтронный пучок

 

Физические свойства некоторых металлов при 295K
 
Металл атомный вес плотность (г/мл) Температура Дебая
[K]
линейное тепловое расширение
коэфф.
(10 -6 /К)
теплопроводность
[Wm -1 K -1 ]
Алюминий 26,97 2,70 380 22,91 235
Кадмий 112,4 8,65 175 31 97
Медь 63.54 8,96 310 16,66 400
Золото 197 19,3 185 14,2 317
Индий 114,76 7,31 110 32,1 87
Свинец 207.21 11.31 88 28,8 35
Нержавеющая сталь 304 8 15 15
Латунь (70 Cu 30 Zn) 8,5 18 120

 


Давление паров и
эквивалентная скорость осаждения монослоя (при условии, что коэффициент прилипания равен единице)
в зависимости от температуры [K]
Элемент Точка плавления 10 -5 торр 10 -4 торр 10 -3 торр 10 -2 торр 10 -1 торр
10 слоев/с 10 2 слой/с 10 3 слой/с 10 4 слой/с 10 5 слой/с
CD 594 421 453 493 537 594
Цинк 692 484 521 565 616 678
мг 924 560 604 656 716
Пб 601 765 821
В 430 940

 

 

Преобразование единиц измерения
1 атмосфера = 1.01 Бар = 101 кПа = 760 торр (или мм рт. ст.) = 14,7 фунтов на кв. дюйм
T [по Цельсию] = T [K] — 273,15 = (5/9)( T[F] — 32)
1 метр = 39,37 дюйма
1 джоуль = 0,239 калории

 

 

Источники:
(1) Experimental Techniques in Low-Temperature Physics, 3-е издание, Гай К. Уайт, Oxford University Press (1979)
(2) Handbook of Chemistry and Physics, 56-е издание, Robert C.Запад (ред.), CRC Press (1975)
dfgh ……..

Metal Melting Points – руководство по плавлению металлов

по выводам CGM 3 октября 2012 г.

Для тех, кто интересуется плавкой металлов — ну, теперь вы знаете. Разные температуры плавления для разных драгоценных металлов.
О чем следует помнить при пайке, сплавлении, ковке горячего металла.
Это не мы составляли. Спасибо кому-то из сети ювелирных художников, кто это сделал.
Это ценная информация, заслуживающая упоминания.
Посмотрите на разницу между алюминием и железом. Что-то думать о. Хотя у вас может даже не быть возможности поработать ни с тем, ни с другим, конечно, приятно иметь приблизительное представление о том, с чем вы имеете дело.
Мы действительно удивлены тем, что латунь, стерлинговое серебро и золото на самом деле выше, чем мы могли бы подумать, глядя на цифры.

«Обратите внимание, что точки плавления варьируются от ресурса к ресурсу — эта диаграмма была составлена ​​с использованием многочисленных источников и перекрестных подтверждений.

Температура плавления металлов

Металл Температура плавления по Цельсию Температура плавления по Фаренгейту
Алюминий 659 1218
Латунь (85 Cu 15 Zn) 900-940 1652-1724
Бронза (90 Cu 10 Sn) 850-1000 1562-832
Чугун 1260 2300
Медь 1083 1981
Золото (24k) 1063 1946
Железо 1530 2786
Свинец 327 621
Никель 1452 2646
Палладий 1555 2831
Платина 1770 3220
Красная латунь 990 – 1025 1810 – 1880
Серебро (чистое) 961 1762
Серебро (стерлинг) 893 1640
Нержавеющая сталь 1363 2550
Высокоуглеродистая сталь 1353 2500
Средний углерод 1427 2600
Низкоуглеродистый 1464 2700
Олово 232 450
Титан 1795 3263
Желтая латунь 905 – 932 1660 – 1710
Цинк 419 786

Эта информация взята из: The Jewelry Artists Network [взгляните и скажите им спасибо]
также у них есть версия в формате PDF, так что вы можете скачать эту таблицу!

http://www.jewelryartistsnetwork.com/index/metals-melting-temperature/

 

Сеть художников-ювелиров – что это?

«Сеть представляет собой онлайн-сообщество художников, которые хотят делиться, учиться и расти.
Мы говорим о технике, дизайне, бизнесе и многом другом.
Здесь есть информационные статьи, учебные пособия, интервью с художниками, вдохновляющая галерея, видео, а также случайные задания и розыгрыши.

Цель — информировать, вдохновлять и поощрять рост».

Температура плавления стекла? (Таблицы и 18 вещей, которые вы должны знать)

Плавится ли стекло ? Можем ли мы расплавить стекло, нагревая его? Если да, то почему мы используем стеклянную посуду для разогрева в духовке? Каковы тепловые свойства стекла? Равномерно ли передается тепло в молекулах стекла?

Можем ли мы превратить стекло в жидкость?

Если вы изо всех сил пытаетесь найти ответы на приведенные выше вопросы, этот пост для вас.

Здесь вы узнаете все, что касается варки и нагревания стекла.

Давайте узнаем ответ на что такое температура плавления стекла ?

Температура плавления стекла зависит от состава стекла, содержания влаги в стекле и типа стекла. Стекло формуется при температуре от 1400С до 1600С (2552-2912F). При нагревании оно немного разжижается, а остальная часть стекла остается твердой.

После плавления жидкость принимает форму формы, в которую ее заливают.Стекло проходит стадию размягчения, прежде чем перейти к эластичной текстуре. В расплавленном виде он выглядит восковым. После быстрого остывания он может легко сломаться.

Продолжайте прокручивать глаза, чтобы узнать все о температуре плавления стекла .

Рекомендуем прочитать: Что произойдет, если вы проглотите стекло?

Действительно ли стекло плавится

Плавление — это процесс превращения твердого вещества в жидкость. Для этого вещество нагревают или повышают его температуру.Например, лед тает в воде при повышении температуры.

Плавится ли стекло при нагревании ? Нет, не плавится, постепенно разжижается и проходит переходную фазу. На этом этапе он меняет свою форму после плавления и принимает форму формы, в которую вы его вставили. Он снова принимает форму формы. Он не плавится как жидкость, а размягчается, когда течет при нагревании.Когда он станет мягким, ему можно будет придать любую желаемую форму.

Что такое температура плавления стекла

Из приведенного выше обсуждения становится ясно, что стекло не плавится. Он разжижается и постепенно размягчается при нагревании. Температура, при которой стекло фактически превращается в жидкость, зависит от состава стекла.

Какова температура плавления стекла? Стекло сжижается или плавится при высоких температурах от 1400°С до 1600°С. Эта температура зависит от состава стекла.Поскольку стекло состоит из различных веществ, таких как известь, сода и песок. Кроме того, разные типы стекол имеют разные температуры плавления.

Температура кипения стекла

Стекло считается уникальным однородным веществом. Причина в том, что, в отличие от других однородных материалов, тепло в силикате распределяется неравномерно. Вместо этого часть стекла получает больше тепла и становится более горячей. Он плавится даже при более низкой температуре, чем температура кипения этого материала.

После экспериментов был сделан вывод, что температура кипения чистого силикатного стекла составляет 2230 градусов по Цельсию (4046 градусов по Фаренгейту).Самая высокая зарегистрированная температура силикатного стекла в эксперименте составила 1868,7 градусов по Цельсию.

Удивительным фактом в этом эксперименте было то, что тепло не передавалось одинаково в стекле. Они провели еще один эксперимент. В котором они индуцировали электрическое поле для снижения температуры стекла, при которой оно размягчается. Они обнаружили, что электрическое поле снижает температуру размягчения стекла до нескольких сотен градусов. Они называют это явление «размягчением, вызванным эклектическим полем».

Чтобы убедиться в этом, они поместили кусочки стекла в печь и навели от 100 до 200 В переменного тока (переменного тока) и постоянного тока (постоянного тока). Удивительно, но вблизи положительной стороны стекло становится более чем на тысячу градусов горячее по сравнению с остальным стеклом. Оказалось, что нагрелась только часть стекла, а остальное твердое.

Температура плавления мягкого стекла

Натронная известь является основным компонентом в составе мягкого стекла. Этот тип стекла широко используется в окнах и легко разбивается.Он также используется в художественных скульптурах, вазах и сплавлении слоев. Он может сломаться, когда он остынет после нагрева. Он пластичен в горячем виде.

Мягкое стекло имеет низкую температуру плавления или размягчения, но высокий коэффициент теплового расширения. По этой причине он очень чувствителен к тепловому удару. Он не содержит металла и представляет собой чистую форму стекла. Потому и слабее.

Температура плавления боросиликатного стекла

Боросиликатное стекло было впервые изготовлено немецким стеклодувом Отто Шоттом.Он состоит из расплавленного оксида бора, кварцевого песка, кальцинированной соды и глинозема. Его труднее производить, чем традиционное стекло, из-за его высокой температуры плавления.

Какова температура плавления боросиликатного стекла? Боросиликатное стекло также называют твердым стеклом. Он плавится при высокой температуре около 3000F или 1648C. Этот тип стекла широко используется при выдувании стекла производителями бисера. Это требует новых технологий для промышленного производства.

Температура плавления натриево-кальциевого стекла

Стекло любого вида представляет собой «замороженную жидкость», поэтому точной температуры плавления не существует.Натриево-известковое стекло состоит из 73 % SiO 2 – 15 % Na 2 O – 7 % CaO – 4 % MgO – 1 % Al 2 O3. Химическое упорядочение в натриево-известковом стекле очень сильное. Каждый атом кремния образует связь с 4 атомами кислорода, а 4 атома кислорода связаны с двумя элементами кремния.

Этот тип стекла легко плавится при относительно более низкой температуре, чем твердое стекло. Плавится при 1000 градусов по Цельсию. Тогда как он превращается в пары при температуре 3427 градусов по Цельсию.

Прочие теплотехнические свойства натриево-известкового стекла приведены в таблице.

Термические свойства содового извести стекла:

Тепловые свойства
Индекс рефракции, N 1,46
% RADSE Плотность, ρ (г/см3) 2,5
Теплопроводность, K (W/M · ° C) 1.06
. ·°С) 0.87
Точка смягчения (° C) 700
ТЕМПЛАТА ПЛАТИВА, T M (° C) 1000
Vaporization Trath

Температура плавления кварцевого стекла

Вопреки своему названию, кварц не является стеклом. Вместо этого это минерал с химической формулой SiO2. Это форма кристаллического твердого вещества, как и другие минералы. Он имеет определенное количество атомов, которые расположены в повторяющемся порядке.Благодаря этому повторяющемуся узору они приобретают форму кристалла. С другой стороны, стекло представляет собой форму некристаллического твердого вещества.

Кварцевое стекло относительно твердое, так как оно минеральное, а не стекло. Он имеет температуру плавления 1250 градусов по Цельсию. Из-за своей хрупкой текстуры для плавления требуется высокая температура. Кроме того, коэффициент теплового расширения кварца очень низкий.

Точка плавления стекла Pyrex

Pyrex — твердое боросиликатное стекло. Это делает его очень устойчивым к температуре.Он широко используется в производстве посуды, которую мы используем в микроволновой печи. Температура плавления пирекса типа 7740 составляет 1510°F или 820°C.

Кухонная посуда из пирекса никогда не расплавится, если температура не превысит этот предел. Однако немедленное изменение температуры может повлиять на посуду. Поэтому предварительно нагрейте стекло, кувшины или чашки из пирекса, прежде чем подвергать их резкому повышению температуры.

Pyrex — широко используемое стекло с низким коэффициентом расширения. Температура плавления пирекса составляет от 820°С до 1250°С.Температура плавления зависит от толщины стекла.

Температура плавления закаленного стекла

Закаленное стекло является самым прочным типом стекла, и его нелегко разбить. Он имеет широкое применение в целях безопасности. Он производится путем нагревания, а затем легко охлаждается. Вот почему он имеет другую структуру и ломается по-разному.

Закаленное стекло плавится при температуре от 1100 до 1300 градусов по Фаренгейту. После нагрева он легко охлаждается холодным воздухом под высоким давлением.После охлаждения затвердевает под нагрузкой. Когда он разбивается, он превращается в пиблз, а не в осколки. Для его разрушения требуется в четыре раза больше силы, чем для необработанного стекла.

Температура плавления свинцового стекла

Свинцовое стекло также называют кристаллом. В этом типе стекла вместо кальция используется свинец. Эта разновидность стекла содержит 18-40% PbO. Он широко используется в изделиях из стекла, украшениях, ювелирных изделиях, оптических линзах и скульптурах.

Свинцовое стекло нелегко расплавить.Для плавления этого стекла требуется температура от 1350 до 1500 градусов Цельсия. Эта процедура осуществляется в электрической печи, где она подвергается нагреву и электричеству.

Стекловата/волокно Точка плавления стекла

Стекловата также называется стекловолокном. Это переработанный материал из бутылок и другой стеклянной посуды. Дело не в самом стекле, а в армированном пластике, в который вмешано стекловолокно.

Температура плавления стекловаты 1450 градусов Цельсия.После плавления он проходит через прядильщики, где превращается в стекловолокно. Эти стеклянные волокна смешиваются с пластиком и находят широкое применение в синтетических изделиях.

Температура размягчения стекла 

При нагревании стекло не превращается непосредственно в жидкость. Сначала он становится мягче, прежде чем стать жидким. Этот процесс называется переходной стадией стекла. Температура перехода стекла зависит от типа стекла, состава стекла и содержания в нем влаги.

Общая температура размягчения стекла колеблется от 140 до 370 градусов Цельсия. Она зависит от типа стекла и содержания влаги в его составе. Когда он размягчается, он переходит из твердого состояния в мягкое каучукообразное состояние. Эта температура ниже температуры плавления стекла.

Температура плавления стекла и стали

Существует бесчисленное множество разновидностей стали. Мы не можем сделать правильное предположение о температуре плавления стали, не принимая во внимание конкретное разнообразие.Стали требуется время и больше тепла, прежде чем начнется процесс нагрева. Различные сплавы стали имеют различные диапазоны допустимых температур и температуры плавления.

Температура плавления стекла намного ниже, чем у стали. Все стекло плавится при температуре ниже или около 1000 градусов по Цельсию, но сталь требует больше энергии для предварительного нагрева и плавится при температуре выше 1500 градусов по Цельсию. Однако эта температура различна для разных сплавов стали.


16.4
Metal Точка плавления Цельсия Точка плавления Фаренгейта
Адмиралтейство латунь 900 — 940 1650 — 1720
Алюминиевый 660 1220
Латунь, красный 1000 1832
Бериллий 1285 2345
BISMATH 520,5
Кадмий 321 610
Хром 1860 3380
Кобальт тысяча четыреста девяносто пять 2723
Медь 1084 1983
Золото, 24K PURE 1063 1945
Железное, коричневое 1482 — 1593 2700 — 2900
. 5 621
Никель 1453 2647
из нержавеющей стали 1510 2750
Стекло 1400-1600 2552-2912

какой температуре Плавление стекла по Фаренгейту?

Стекло плавится при температуре 2552-2912 градусов по Фаренгейту . Сначала он размягчается, а затем превращается в жидкость перед таянием. Это известно как переходная стадия стекла.

Что такое плавление стекла?

Стекло нельзя расплавить, оно формуется. Его формуют при очень высоких температурах. Плавится при температуре от 1400 до 1600 градусов Цельсия в зависимости от состава стекла. Процесс плавки или формовки стекла осуществляется в специальной печи под термоконтролем.

Плавится ли стекло в огне?

Да, стекло может расплавиться в огне. При этом часть стекла превращается в жидкость, а остальная часть остается твердой. В отличие от однородных веществ тепло в стекле распределяется неравномерно.

Можно ли плавить стекло в духовке?

Нет, в духовке стекло не расплавишь. Поскольку стеклу требуется 1400 C до 1600C для плавления. Духовка рассчитана только на достижение температуры от 200°C до 250°C. Значит, они не умеют плавить стекло. Вот почему вы можете использовать стеклянную посуду в духовках, не беспокоясь о ее поломке.

При какой температуре плавится стекло по Цельсию?

Температура плавления стекла по Цельсию составляет от 1400C до 1600C. Стекло сначала размягчается при 800 до 1000C , а затем становится жидким.Он не плавится напрямую, и сначала плавится только часть стекла. Остальное стекло остается твердым.

Расплавятся ли стеклянные бутылки? Видеоруководство Live

Заключительные слова

Мы подошли к концу информативного поста о температуре плавления стекла. Этот материал кажется достаточно нежным. Можно подумать, что он легко плавится при низких температурах. Но для плавления требуется высокая температура.

Более того, после плавления он может легко треснуть.Вот почему рекомендуется медленное охлаждение, чтобы избежать поломки после нагревания поверхности стекла. В итоге стекло имеет разную температуру размягчения (от 140°C до 370°C), температуру плавления (от 1400°C до 1600°C) и температуру кипения (2230°C).

Стенограмма:

Химия в ее стихии: железо

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте, на этой неделе мы обратимся к одному из самых важных элементов в организме человека. Это то, что делает возможным обмен веществ, и разве мы просто не знаем об этом. Есть вызовы железного человека, лидеры с железным кулаком и те, у кого, как говорят, есть железо в душе. Но у элемента номер 26 есть и темная сторона, потому что его мощный химический состав означает, что это также плохая новость для клеток мозга, как объясняет лауреат Нобелевской премии Кэри Маллис

Кэри Маллис

Для человеческого мозга железо необходимо, но смертельно опасно.Он существует на Земле в основном в двух степенях окисления — FeII и FeIII. FeIII преобладает в пределах нескольких метров от атмосферы, которая около двух миллиардов лет назад превратила 20% кислорода, окисляя это железо до состояния плюс три, которое практически нерастворимо в воде. Это изменение относительно обильного и растворимого FeII тяжело отразилось почти на всем живом в то время.

Выжившие наземные и обитающие в океане микробы разработали растворимые молекулы сидерофоров, чтобы восстановить доступ к этому обильному, но иначе недоступному жизненно важному ресурсу, который использовал гидроксаматные или катехоловые хелатирующие группы, чтобы вернуть FeIII в раствор.Со временем появились высшие организмы, включая животных. А животные использовали энергию рекомбинации кислорода с углеводородами и углеводами в растительной жизни, чтобы обеспечить движение. Железо было необходимо для этого процесса.

Но ни одно животное, тем не менее, не смогло адекватно справиться в долгосрочной перспективе — то есть в течение восьмидесятилетней жизни — с тем фактом, что железо необходимо для преобразования солнечной энергии в движение, но практически нерастворимо в воде при нейтральной температуре. рН и, что еще хуже, токсичен.

Углерод, сера, азот. кальций, магний, натрий и, может быть, десять других элементов также участвуют в жизни, но ни один из них не обладает силой железа для перемещения электронов, и ни один из них не может полностью разрушить всю систему. Железо делает. Для поддержания железа в определенных полезных и безопасных конфигурациях развились системы — ферменты, использующие его каталитическую силу, или трансферрины и гемосидерин, которые перемещают и хранят железо. Но они не идеальны. Иногда атомы железа находятся не на своем месте, и не существует известных систем для повторного захвата железа, осажденного внутри клетки.

В некоторых тканях клетки, перегруженные железом, могут быть переработаны или уничтожены, но это не работает для нейронов.

За время своего существования нейроны образуют тысячи отростков, формируя сети соединений с другими нейронами. В процессе развития мозга взрослого человека большой процент клеток полностью уничтожается, а некоторые добавляются новые. Это процесс обучения. Но как только область мозга заработала и работает, биологически ничего нельзя сделать, если большое количество ее клеток перестает работать по какой-либо причине.

И медленное сползание осаждающегося железа в течение многих десятилетий, пожалуй, чаще всего является этой причиной. В менее сложных тканях, таких как печень, могут быть активированы новые стволовые клетки, но в мозгу необходимы тренированные, структурно сложные, взаимосвязанные нейроны с тысячами проекций, которые накапливаются в течение всей жизни обучения. Таким образом, в результате возникают медленно прогрессирующие нейродегенеративные заболевания, такие как болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Этот же основной механизм может привести к различным заболеваниям.Есть двадцать или тридцать белков, которые имеют дело с железом в мозге — удерживают железо и передают его с места на место. Каждый новый индивидуум, наделенный новым набором хромосом, наделен новым набором этих белков. Некоторые комбинации будут лучше других, а некоторые будут опасны по отдельности и вместе.

Мутация в гене, кодирующем один из этих белков, может нарушить его функцию, что приведет к потере атомов железа. Эти атомы, потерянные из химических групп, которые их удерживают, не всегда безопасно возвращаются в какую-либо структуру, такую ​​как трансферрин или гемоферритин.Некоторые из них вступят в реакцию с водой и будут потеряны навсегда. Только они не совсем потеряны. Они накапливаются в неудачных типах клеток, которые были назначены местами для экспрессии белков с наибольшей утечкой железа. И оксиды железа не просто занимают критическое место. Железо очень реактивно. Печально известные «активные формы кислорода», которые, как подозревают, вызывают так много возрастных заболеваний, могут просто происходить из различных форм железа.

Настало время специалистам по химии, с прицелом на химию железа, обратить внимание на нейродегенеративные заболевания.

Крис Смит

Кэри Маллис рассказывает историю о железе, элементе, без которого мы не можем обойтись, но который в то же время может стать ключом к нашему неврологическому падению. В следующий раз на Химия в своем Элементе Джонни Болл расскажет историю Марии Кюри и элемента, который она открыла и назвала в честь своей родины.

Джонни Болл

Смоляная урановая руда, содержащая уран, оказалась слишком радиоактивной, чтобы это можно было объяснить содержанием урана.Они просеивали и сортировали вручную унцию за унцией через тонны урановой смолы в сквозняке, в морозном сарае, прежде чем в конце концов были обнаружены крошечные количества полония.

Крис Смит

Так что будь радиоактивным или, по крайней мере, активным подкастом и присоединяйся к нам, чтобы узнать загадочную историю о полонии в программе «Химия в ее элементах», которая выйдет на следующей неделе. Я Крис Смит, спасибо, что выслушали, увидимся в следующий раз.

(Акция)

(Конец акции)

Температура плавления стальных сплавов

Проще говоря, точка плавления стали, например, это температура, при которой она начинает переходить из твердого состояния в жидкое.При этой конкретной температуре плавления обе фазы вещества находятся в равновесии. Следовательно, для завершения перехода из твердого состояния в жидкое через вещество необходимо пройти дальнейшее нагревание. На температуру плавления также влияет давление, приобретая более низкие значения по мере его увеличения. Так, твердое вещество (снова рассмотрим температуру плавления стали) будет легче и быстрее переходить в жидкое состояние при нагревании под большим давлением. Это происходит потому, что повышение давления способствует и усиливает молекулярное движение и последующую нестабильность, которая характеризует жидкое состояние вещества.

Для обеспечения единообразия в технической коммуникации номинальные температуры плавления всегда соответствуют 1 атмосфере давления (100 кПа).

Молекулярная симметрия

Люди рано поняли, что существует связь между температурой плавления и давлением. Томас Карнелли успешно связал молекулярную симметрию с более высокой температурой плавления после исследования многих тысяч различных химических соединений еще в 1882 году. Это связано с тем, что симметричные структуры могут распределять силы движения на большее количество соседних узлов и в целом обладают более высокими силами притяжения.Перенесемся в наши дни, мы можем предсказать температуру плавления стальных сплавов, которые никогда раньше не тестировались. Эти прогнозы основаны на наборах данных. Они соответствуют молекулярной структуре материалов и тому, как на нее влияет амплитуда тепловых колебаний при повышении температуры. Еще одна вещь, которая может повлиять на температуру плавления стальных сплавов, например, и других металлов, — это содержащиеся в них примеси.

Почему важна точка плавления?

Для производителей стали и металлургов температура плавления и диапазон являются важными показателями, которые следует учитывать.Они определяют процессы ковки, отжига (термообработки) и термоформования. Для дизайнеров и других инженеров температура плавления не имеет большого значения. Структурная целостность детали будет нарушена задолго до того, как она достигнет точки плавления. Это связано с тем, что прочность на растяжение и жесткость ухудшаются при повышении температуры.

Тем не менее, все инженеры могут использовать температуру плавления диапазона стали в качестве теста, чтобы выяснить, например, является ли стальная балка чистой и до какой точки.Поскольку примеси вызывают дефекты молекулярной структуры, низкокачественные стали обычно демонстрируют широкий диапазон плавления. С другой стороны, чистые стали имеют более узкие диапазоны плавления, что легко наблюдать и оценивать.

Башни-близнецы

Инженеры-строители и теоретики заговора потратили много времени на поиск точки плавления стальных балок, используемых в башнях-близнецах. Многие считали, что температуру плавления также можно использовать в криминалистике, чтобы доказать или опровергнуть теории заговора.В данном случае это была конструкционная сталь ASTM A36 с температурой плавления 1510°С (2750°С). Если вы ищете температуру пламени реактивного топлива, это около 1000°С, этого недостаточно, чтобы расплавить сталь, но достаточно, чтобы существенно ее ослабить.

Температура плавления сплава

Сталь

представляет собой сплав железа и углерода, образующийся как таковой в процессе плавки. Путем экспериментов, чтобы создать что-то превосходное/более специализированное, мы соединили сталь с другими элементами, такими как:-

  • Никель
  • Марганец для прочности
  • Хром и вольфрам или титан для твердости
  • Ванадий для сопротивления усталости
  • Молибден и хром для защиты от коррозии.

Смешивание этих элементов влияет на различные физические и механические характеристики стальных сплавов – температура плавления не является исключением. Инженеры любят использовать такие характеристики кристаллической структуры, как аустенитная, мартенситная и ферритная, чтобы вывести часть свойств стального сплава непосредственно из них.

Содержание углерода

Как правило, чем выше содержание углерода в стальном сплаве, тем ниже его температура плавления. Это связано с тем, что чем больше молекул углерода ковалентно связано с молекулами железа, тем более модифицированными становятся электрические поля на атомном уровне.Это влияет на ориентацию и, следовательно, на молекулярную структуру, которая становится менее симметричной. Как следствие, межмолекулярные силы ослабевают, что приводит к более низким температурам плавления. Можно предположить, что то же самое относится ко всем упомянутым выше легирующим элементам. Как отражено средними температурами плавления «низколегированной» стали, которая составляет 1436°С (2610°F), и высоколегированной стали, которая составляет 1415°С (2600°F).

Само по себе чистое железо (Fe) имеет температуру плавления 1535°С, поэтому его легирование уменьшает диапазон его плавления, как объяснялось выше.Хром и молибден являются двумя из немногих исключений, так как их присутствие фактически увеличивает температуру плавления легированной стали. Однако это по-прежнему зависит от многих других факторов, так что это не точно.

Таблица диапазона плавки стальных сплавов

Диапазоны плавки наиболее распространенных стальных сплавов в градусах Цельсия и Фаренгейта.

Марка стали (SAE) Обозначение UNS Тип сплава Область плавления ° C Область плавления ° F
201 С20100 Никелированная сталь 1400 – 1450 2552 – 2642
254 S31254 Никелированная сталь 1325 – 1400 2417 – 2552
301 С30100 Хромоникелевая сталь 1400 – 1420 2552 – 2588
304 С30400 Хромоникелевая сталь 1400 – 1450 2552 – 2642
305 С30500 Хромоникелевая сталь 1400 – 1450 2552 – 2642
309 С30900 Хромоникелевая сталь 1400 – 1450 2552 – 2642
310 С31000 Хромоникелевая сталь 1400 – 1450 2552 – 2642
316 С31600 Хромоникелевая сталь 1375 – 1400 2507 – 2552
321 С32100 Хромоникелевая сталь 1400 – 1425 2552 – 2597
330 N08330 Хромоникелевая сталь 1400 – 1425 2552 – 2597
347 С34700 Хромоникелевая сталь 1400 – 1425 2552 – 2597
410 С41000 Хромомолибденовая сталь 1480 – 1530 2696 – 2786
416 С41600 Хромомолибденовая сталь 1480 – 1530 2696 – 2786
420 С42000 Молибденовая сталь 1450 – 1510 2642 – 2750
430 S43000 Никель-хром-молибденовая сталь 1425 – 1510 2597 – 2750
434 С43400 Никель-хром-молибденовая сталь 1426 – 1510 2600 – 2750
440 С44000 Молибденовая сталь 1370 – 1480 2498 – 2696
446 С44600 Молибденовая сталь 1425 – 1510 2597 – 2750

 

Сравнительный справочник металлических сплавов: медь, латунь и бронза

Медь, латунь и бронза относятся к категории металлов, известных как «красные металлы», которые характеризуются красноватым оттенком.В то время как медь — это чистый металл, латунь и бронза — это медные сплавы (латунь — это сочетание меди и цинка, бронза — это сочетание меди и олова). Все три этих металла демонстрируют уникальные сочетания свойств, которые делают их идеальными для использования в металлических листах.

На этой странице основное внимание уделяется каждому из этих металлов с описанием их отличительных свойств, доступных марок и возможных областей применения. Кроме того, он охватывает некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе между медью, латунью и бронзой для конкретного применения.

Металлические сплавы меди, латуни и бронзы

Хотя медь, латунь и бронза относятся к одной и той же категории металлов, каждый из них обладает различными характеристиками, которые делают его идеальным для различных обстоятельств. Во всей отрасли важно, чтобы дизайнеры, инженеры и производители понимали эти различия, чтобы выбрать лучший металл для своих проектов.

Что такое медь?

Медь является цветным переходным металлом.В отличие от латуни и бронзы, это чистый природный металл; поэтому он находится в периодической таблице элементов. Это один из немногих встречающихся в природе металлов, который непосредственно пригоден для обработки. Хотя он используется сам по себе, он также сочетается с другими чистыми металлами и сплавами, образуя собственное подмножество сплавов.

Свойства меди

Медь обладает несколькими свойствами, которые делают ее идеальной для строительства и производства, например:

  • Медь демонстрирует превосходную тепло- и электропроводность, что делает ее пригодной для использования в электронных и электрических системах и тепловом оборудовании.
  • Обладает устойчивостью ко многим видам повреждений, включая удары, износ и коррозию. Кроме того, он сохраняет свою прочность при сгибании, формировании и вытягивании.
  • Устойчивость бактерий к противомикробным препаратам. Материал устойчив к бактериям без разложения. Он даже убивает бактерии, попавшие на его поверхность. Это качество делает его идеальным для использования в оборудовании, безопасном для пищевых продуктов.
Доступные марки меди Доступность меди

во многих различных сортах способствует ее универсальности.В Sequoia Brass & Copper мы предлагаем следующие марки меди:

  • Сплав 101. Этот сплав представляет собой бескислородную медь, которая подходит для случаев, когда производителям требуется высокая проводимость и пластичность.
  • Сплав 110. Также называемый электролитической (ЭТП) медью, этот сплав демонстрирует высочайший уровень электро- и теплопроводности, а также хорошую пластичность и ковкость.
  • Сплав 122. Этот сплав механически аналогичен сплаву 110, но также обладает превосходной формуемостью, свариваемостью и способностью к пайке.Он доступен в трубках от Sequoia Brass & Copper.
  • Сплав 145. Доступный в виде стержня и прутка, , этот сплав также известен как теллур-медь, поскольку он состоит из меди с содержанием теллура от 0,4 до 0,7%. Как и многие медные сплавы, он характеризуется отличной тепло- и электропроводностью, высокой формуемостью и превосходной обрабатываемостью.
Применение медных металлических листов и профилей

В целом, медь обладает отличной проводимостью, формуемостью и обрабатываемостью.Эти качества делают медные металлические листы пригодными для широкого спектра промышленных применений, включая использование в качестве архитектурных, строительных, сантехнических материалов и компонентов для теплообменников. Кроме того, его высокая пластичность позволяет втягивать листы в провода для электрических систем.

Что такое латунь?

Как и медь, латунь представляет собой цветной металл красного цвета. Однако, в отличие от чистого металла, это металлический сплав, который в основном состоит из меди и цинка.Другие металлы, такие как свинец, олово, железо, алюминий, кремний и марганец, также добавляются для получения более уникальных комбинаций характеристик.

Добавление цинка повышает прочность и пластичность основного медного материала. Чем выше концентрация цинка, тем прочнее и пластичнее сплав. Высокопрочная латунь содержит ≥39% цинка.

Свойства латуни

Как медный сплав, латунь обладает многими свойствами, характерными для меди.Тем не менее, этот сплав демонстрирует несколько отличных свойств по сравнению с чистой медью и другими медными сплавами. Например:

  • Склонность к растрескиванию под напряжением. Поскольку латунь прочнее и жестче, чем чистая медь, она более подвержена образованию трещин под напряжением.
  • Пластичность и формуемость. По сравнению с бронзой латунь более ковкая. Кроме того, его легко лить или работать.
  • Высокая температура плавления. Латунь имеет температуру плавления приблизительно 900°C.Точная температура плавления зависит от концентрации различных металлов в сплаве.
  • Неферромагнитный. Поскольку латунь не является ферромагнитной, ее намного легче перерабатывать для вторичной переработки.

В зависимости от дополнительных металлов, добавленных в сплав, он может демонстрировать различные характеристики, такие как переменная температура плавления или повышенная коррозионная стойкость (из-за присутствия марганца).

Доступные марки латуни Латунь

доступна в различных марках, каждая из которых характеризуется точным составом материала.Компания Sequoia Brass & Copper предлагает шесть марок латуни:

.
  • Сплав 260. Также известный как картриджная латунь, сплав 260 демонстрирует хорошие свойства при холодной обработке. Он подходит для использования в боеприпасах, автомобилях, крепежных изделиях и скобяных изделиях.
  • Сплав 272. Этот сплав, также известный как желтая латунь, состоит из 33% цинка. Он обычно используется в промышленных и архитектурных приложениях.
  • Сплав 330. Латунный сплав 330 подходит для применения там, где важна высокая обрабатываемость.Он имеет низкое содержание свинца, достаточное для холодной обработки, и обычно используется для производства труб.
  • Сплав 353. Сплав 353 (также называемый часовой латунью) часто используется для изготовления прецизионных компонентов, таких как часы и детали часов, из-за его превосходной обрабатываемости.
  • Сплав 360. Этот сплав, также известный как латунь для свободной резки, является наиболее распространенным типом латуни. Он обладает отличной обрабатываемостью и формуемостью, а также пригодностью для пайки и пайки твердым припоем.Он обычно находит применение в производстве компонентов оборудования, фитингов, клапанов и крепежных изделий.
  • Сплав 385. Также известный как архитектурная бронза, этот сплав можно использовать в строительстве и архитектуре. Сплав 385 доступен в широком ассортименте экструдированных и тянутых форм, таких как углы, швеллеры, квадратные трубы, молдинги для поручней и многое другое.
  • Сплав C48200 – C48500. Освинцованная морская латунь, предназначенная для механической обработки. Обычно доступны в раундах.
  • Сплав 464. Сплав 464 (или военно-морская латунь) известен своей превосходной устойчивостью к коррозии в морской воде в широком диапазоне температур. Кроме того, он демонстрирует пригодность для горячей штамповки и горячей штамповки, а также волочения, гибки, вырубки, пайки, пайки твердым припоем и сварки.
Применение латунных сплавов Металлическая латунь

имеет несколько различных применений. Поскольку металл похож на золото и доступен в различных оттенках, его часто используют для декоративных и архитектурных элементов.Кроме того, обрабатываемость и обрабатываемость материала позволяют использовать его в производстве сантехники, электроники и музыкальных инструментов.

Что такое бронза? Бронза

— это сплав на основе меди, который обычно состоит примерно из 88% меди и 12% олова. Следовые количества других металлов, таких как алюминий, марганец, фосфор и кремний, также могут присутствовать в сплаве.

Свойства бронзы

Многие свойства бронзы совпадают со свойствами меди и латуни.Например:

  • Отличная теплопроводность
  • Стойкость к коррозии в морской воде
  • Высокая пластичность

Однако он также обладает некоторыми уникальными характеристиками, такими как хрупкость и немного более высокая температура плавления, чем у латуни (950°C).

Доступные марки бронзы

Существует множество типов бронзовых сплавов в зависимости от их состава. Компания Sequoia Brass & Copper поставляет бронзу двух марок:

.
  • Сплав 932. Этот сплав представляет собой разновидность оловянной бронзы с высоким содержанием свинца и используется для изготовления втулок, шайб и компонентов без давления.
  • Сплав 954. Этот сплав представляет собой разновидность алюминиевой бронзы и используется для монтажа промышленного оборудования в различных условиях.
Применение бронзовых сплавов Листы и профили из бронзы

подходят для широкого спектра промышленных применений, в том числе:

  • Втулки и подшипники
  • Электрические разъемы и пружины
  • Морские устройства, такие как гребные винты и оборудование для лодок или кораблей
  • Нефтехимические инструменты и компоненты нефтяных вышек, для которых требуются искробезопасные металлы

Выбор подходящих металлических сплавов для ваших нужд

Выбор правильного типа металла для применения имеет решающее значение для разработки и производства высококачественной детали или продукта.Хотя медь, латунь и бронза обеспечивают электрическую и тепловую проводимость, коррозионную стойкость и прочность, между этими тремя металлами существуют четкие различия. Некоторые из ключевых отличий, которые следует учитывать при выборе материалов из листового металла, включают:

  • Хотя каждый из трех металлов отличается долговечностью, они не обладают одинаковой гибкостью. Чистая бескислородная медь обеспечивает наибольшую гибкость, пластичность и проводимость. Медь обладает высокой гибкостью и отличной проводимостью, а бронза и латунь лучше поддаются механической обработке.
  • Общего назначения. Латунь часто считается наиболее подходящей для общего применения. Он податлив, легко отливается, относительно недорог и обладает низким коэффициентом трения. Его можно использовать для декоративных компонентов, металлических деталей, с которыми люди регулярно соприкасаются (например, дверных ручек), и пищевых поверхностей, которые должны быть антибактериальными или антимикробными.
  • Инструменты и оборудование, предназначенные для морской среды, должны иметь высокую степень коррозионной стойкости.Бронза лучше всего подходит для защиты от коррозии в соленой воде и морской среде. Его долговечность и твердость также позволяют ему выдерживать нагрузки в морских условиях.

Изделия из металла и сплавов Sequoia Brass & Copper

В Sequoia Brass & Copper мы предлагаем металлы в различных формах, в том числе:

  • Стержни
  • Трубы
  • Тарелки
  • Стержни
  • Листы
  • Трубки и трубки

Мы предоставляем услуги по резке на заказ с жесткими допусками ±0.020 дюймов, чтобы облегчить настройку этих материалов в соответствии с различными приложениями и спецификациями.

Sequoia Brass & Copper занимается поиском и резкой металлов с 1983 года и в настоящее время имеет сертификат ISO 9001:2015. Обладая более чем 30-летним опытом поиска и покупки сплавов, мы обладаем знаниями и навыками для поиска специальных и труднодоступных медных сплавов для ваших уникальных потребностей.

Другие ресурсы листового металла от Sequoia Brass & Copper

Наша команда Sequoia Brass & Copper усердно работает, чтобы удовлетворить все ваши потребности в меди, латуни и бронзе.Вот почему мы предоставляем ряд бесплатных инструментов, помогающих упростить процесс проектирования и разработки, в том числе:

Sequoia Brass & Copper предлагает специально сформированную бескислородную медь (OFC), которая представляет собой медь высокой чистоты с небольшим содержанием кислорода или вообще без него. В нашем процессе используется электрически заряженный раствор сульфата меди и серной кислоты для снижения контакта металла с кислородом до 0,001% или менее. Чтобы узнать больше о характеристиках этого уникального материала, посетите нашу страницу продукта.

Свяжитесь с Sequoia Brass & Copper сегодня

Медь, латунь и бронза — это три разных металла, обладающих рядом преимущественных характеристик, таких как проводимость, коррозионная стойкость и обрабатываемость.Следовательно, металлические листы, изготовленные из этих материалов, находят применение в различных промышленных областях и условиях конечного использования.

Компания Sequoia Brass & Copper предлагает широкий выбор этих металлов в виде пластин, прутков и листов. Чтобы узнать больше о наших предложениях материалов, просмотрите наши запасы меди, латуни и бронзы. Если вы хотите сотрудничать с нами для вашего следующего проекта, свяжитесь с нами или запросите бесплатное предложение сегодня.

Точки плавления и кипения за период 3

Результаты обучения

После изучения этой страницы вы сможете:

  • описывать и объяснять тенденции температур плавления и кипения в течение периода 3

Точки плавления и кипения

В таблице указаны температуры плавления и кипения элементов от Na до Ar.

Элемент Символ Атомный номер Точка плавления /K Точка кипения /К
натрий Нет 11 371 1156
магний мг 12 922 1380
алюминий Ал 13 933 2740
кремний Си 14 1683 2628
фосфор Р 15 317 553
сера С 16 392 718
хлор Кл 17 172 238
аргон Ар 18 84 87

Температуры даны в кельвинах, K.

Вы можете легко преобразовать K в °C и обратно:
°С = К + 273 (например, 100 °С = 373 К)
K = °C – 273 (например, 273 K = 0 °C)

Строго говоря, должно быть 273,15, а не 273, но менее точное значение допустимо на уровне A.

Описание тренда

График показывает, как температуры плавления и кипения изменяются в течение периода 3.

На этом графике много всего происходит, поэтому часто проще разделить его на три части.В таблице ниже приведен краткий обзор этих разделов.

Элементы Тип элемента Тип конструкции Описание
Na, Mg, Al металл металлический т.пл. и п.н. увеличиваются от Na до Al
Си металлоид гигантская ковалентная мп больше, чем Al
п.н. между Mg и Al
P, S, Cl, Ar неметаллический простой молекулярный
(Ar одноатомный)
мп и бп убавляются в порядке:
S > P > Cl > Ar

Когда вещество плавится, некоторые силы притяжения между частицами нарушаются или ослабевают.Частицы могут двигаться вокруг друг друга, но все еще находятся близко друг к другу.

Когда вещество кипит, большая часть оставшихся сил притяжения разрушается. Частицы могут свободно перемещаться и находиться далеко друг от друга.

Чем сильнее силы притяжения, тем больше энергии нужно для их преодоления и тем выше температура плавления или кипения.

Когда вы нажмете на символ загрузки, вы сможете загрузить график в виде файла изображения или файла PDF, сохранить его данные, аннотировать его и распечатать.Обратите внимание, что графики будут помечены водяными знаками.
× Нажмите на клавишу под графиком, чтобы включить или выключить каждый набор столбцов.
×

Объяснение этой тенденции

Натрий, магний и алюминий

Натрий, магний и алюминий — все это металлы. Они имеют металлическую связь, при которой ядра атомов металла притягиваются к делокализованным электронам.

Переход от натрия к алюминию:

  • заряд ядер увеличивается …
  • число делокализованных электронов увеличивается …
  • поэтому прочность металлического соединения увеличивается и …
  • температуры плавления и кипения увеличиваются.

Металлическую связь часто неправильно описывают как притяжение между положительными ионами металла и делокализованными электронами. Однако металлы по-прежнему состоят из атомов, но внешние электроны не связаны с каким-либо конкретным атомом.

Подобным образом графит (неметалл) также имеет делокализованные электроны. Однако вы не понимаете, что он состоит из ионов углерода.

Кремний

Кремний — это металлоид с гигантской ковалентной структурой.Кремний имеет очень высокую температуру плавления и кипения, потому что: все атомы кремния удерживаются вместе прочными ковалентными связями… для разрыва которых требуется очень большое количество энергии.

  • атомы кремния притягиваются друг к другу сильными ковалентными связями …
  • , которым требуется очень большое количество энергии, чтобы их можно было сломать.

Гигантская решетчатая структура кремния похожа на структуру алмаза. Каждый атом кремния ковалентно связан с четырьмя другими атомами кремния в тетраэдрическом расположении.

Фосфор, сера, хлор и аргон

Эти элементы являются неметаллами. Фосфор, сера и хлор существуют в виде простых молекул, между которыми действуют силы Ван-дер-Ваальса. Аргон одноатомен – он существует в виде отдельных атомов. Между его атомами действуют силы Ван-дер-Ваальса. Температуры плавления и кипения этих элементов очень низкие, потому что:

  • Силы Ван-дер-Ваальса — очень слабые силы притяжения …
  • мало энергии нужно для их преодоления.

Фосфор существует в виде молекул P 4 , сера существует в виде молекул S 8 , хлор существует в виде молекул Cl 2 , а аргон существует в виде отдельных атомов. Сила ван-дер-ваальсовых сил уменьшается по мере уменьшения размера молекулы, поэтому температуры плавления и кипения уменьшаются в порядке:

S 8 > P 4 > Cl 2 > Ar

Атомы в молекулах фосфора, серы или хлора притягиваются друг к другу ковалентными связями.Эти связи намного сильнее, чем силы Ван-дер-Ваальса между молекулами: ковалентные связи не разрываются при изменении состояния этих элементов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.