Температура плавления металлов: таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления

Таблица температур плавления

Узнать, какая температура нужна для плавки металлов, поможет таблица с увеличивающимися температурными показателями.

Элемент или соединение	Требуемый температурный режим
Литий	+ 18 ° С
Калий	+ 63,6 ° С
Индий	+ 156,6 ° С
Жестяная банка	+ 232 ° С
Таллий	+ 304 ° С
Кадмий	+ 321 ° С
Проводить	+ 327 ° С
Цинк	+ 420 ° С

Стол для плавки металлов и среднетплавких сплавов.

Элемент или сплав	Температурный режим
Магний	+ 650 ° С
Алюминий	+ 660 ° С
Барий	+ 727 ° С
Серебряный	+ 960 ° С
Золото	+ 1063 ° С
Марганец	+ 1246 ° С
Медь	+ 1083 ° С
Никель	+ 1455 ° С
Кобальт	+ 1495 ° С
Железо	+ 1539 ° С
Дюралы	+ 650 ° С
Латунь	+ 950… 1050
Чугун	+ 1100… 1300
Углеродистые стали	+ 1300… 1500
Нихром	+ 1400 ° С

Стол для плавки металлов и тугоплавких сплавов.

Название объекта	Температурный режим
Титана	+ 1680 ° С
Платина	+ 1769,3 ° С
Хром	+ 1907 ° С
Цирконий	+ 1855 ° С
Ванадий	+ 1910 ° С
Иридий	+ 2447 ° С
Молибден	+ 2623 ° С
Тантал	+ 3017 ° С
Вольфрам	+ 3420 ° С

Физические характеристики, состав и особенности металла железа

Железо — первый строительный материал по важности и распространенности.

он известен с древних времен, и его свойства таковы, что, когда железо научилось плавиться в значительном количестве, металл заменил все другие сплавы.

Железный век наступил, и, судя по области его применения, на этот раз он закончится не скоро. Эта статья расскажет вам, каков удельный вес железа, какова его температура плавления в чистом виде.

Железо — типичный металл, химически активный. Вещество реагирует при нормальной температуре, а нагревание или повышение влажности значительно увеличивает его реакционную способность. Железо разъедает на воздухе, горит в атмосфере чистого кислорода и в виде мелкой пыли может воспламениться на воздухе.

Ковкость присуща чистому железу, но металл в такой форме встречается очень редко. Ведь под железом подразумевается сплав с небольшой долей примесей — до 0,8%, который отличается мягкостью и пластичностью чистого вещества. Углеродистые сплавы — сталь, чугун, нержавеющая сталь — важны для народного хозяйства.

Для железа характерен полиморфизм: выделяют до 4 модификаций, различающихся по структуре и параметрам решетки:

• α-Fe — существует от нуля до +769 C. Он имеет объемно-центрированную кубическую решетку и является ферромагнетиком, то есть сохраняет свою намагниченность в отсутствие внешнего магнитного поля. +769 С — точки Кюри по металлу;
• от +769 до +917 появляется С β-Fe. От α-фазы она отличается только параметрами решетки. Сохраняются практически все физические свойства, кроме магнитных: железо становится парамагнетиком, то есть теряет способность намагничивать и втягивается в магнитное поле. Металлургия не рассматривает фазу как отдельную модификацию. Поскольку прохождение не влияет на существенные физические характеристики;
• в интервале от 917 до 1394 С присутствует модификация, присущая гранецентрированной кубической решетке;
• при температурах выше +1394 C появляется фаза с объемно-центрированной кубической решеткой.

При высоком давлении, а также при легировании металла некоторыми добавками образуется фаза с компактной гексагональной решеткой.

Температура фазового перехода заметно меняется после легирования тем же углеродом. Фактически, сама способность железа образовывать столько модификаций служит основой для обработки стали в различных температурных условиях. Без таких переходов металл не получил бы такого широкого распространения.

Теперь очередь за свойствами металлического железа.

Железо — довольно легкий, умеренно тугоплавкий металл серебристо-серого цвета. Он легко вступает в реакцию с разбавленными кислотами и поэтому считается элементом со средней активностью. В сухом воздухе металл постепенно покрывается оксидной пленкой, предотвращающей дальнейшую реакцию.

Но при малейшей влажности вместо пленки появляется ржавчина — рыхлая и неоднородная по составу. Ржавчина не препятствует дальнейшей коррозии железа. Однако физические свойства металла и, прежде всего, его сплавов с углеродом таковы, что, несмотря на низкую коррозионную стойкость, использование железа более чем оправдано.

Масса и плотность

Молекулярная масса железа 55,8, что указывает на относительную легкость вещества. А какая плотность железа? Этот показатель определяется модификацией фазы:

• α-Fe — 7,87 г / куб см при 20 С и 7,67 г / куб см при 600 С;
• фаза отличается еще меньшей плотностью — 7,59 г / куб см при 1000С;
• плотность фазы 7,409 г / см.

При повышении температуры плотность железа естественным образом уменьшается.

Температурный диапазон

Металл относится к категории умеренно тугоплавких, что означает относительно невысокую температуру изменения агрегатного состояния:

• точка плавления — 1539;
• температура кипения — 2862 С;
• температура Кюри, то есть потеря способности намагничивать — 719 С.

Следует иметь в виду, что когда мы говорим о температуре плавления или кипения, речь идет о фазе вещества.

Железо и его сплавы настолько широко распространены, что, хотя их начали использовать позже, например, медь и бронзу, они стали чем-то вроде стандарта. Когда сравнивают металлы, они указывают на железо: прочнее стали, в 2 раза мягче железа и так далее.

Приведены характеристики металлов с незначительным содержанием примесей:

• твердость по шкале Мооса — 4-5;
• твердость по Бринеллю — 350-450 МН / кв.м. Кроме того, химически чистое железо имеет более высокую твердость — 588–686;

Показатели прочности очень сильно зависят от количества и характера примесей. Это значение регламентируется ГОСТом для каждой марки сплава или чистого металла. Следовательно, максимальная прочность на сжатие для нелегированной стали составляет 400-550 МПа. Когда этот класс отключен, предел прочности увеличивается до 700 МПа.

• ударопрочность металла 300 МН / м2;
• предел текучести –100 млн / кв.м.

Теплоемкость и теплопроводность

Как и любой металл, железо проводит тепло, хотя его показатели в этой области невысоки: по теплопроводности металл уступает алюминию — в 2 раза, а медь — в 5 раз.

Теплопроводность при 25 C составляет 74,04 Вт / (м · К). Значение зависит от температуры;

• при 100 К теплопроводность 132 Вт / (мК)</a>;
• при 300 К — 80,3 Вт / (мК)</a>;
• при 400 — 69,4 Вт / (мК)</a>;
• и до 1500 — 31,8 Вт / (мК).

Важный:

• Коэффициент теплового расширения при 20 ° C составляет 11,7 · 10-6.
• Теплоемкость металла определяется его фазовой структурой и довольно сложно зависит от температуры. При повышении до 250 С теплоемкость медленно увеличивается, затем резко увеличивается, пока не достигает точки Кюри, затем начинает уменьшаться.
• Удельная теплоемкость в интервале температур от 0 до 1000 ° C составляет 640,57 Дж / (кг К).

Электропроводность

Железо является проводящим, но не так хорошо, как медь и серебро. Удельное электрическое сопротивление металла при нормальных условиях составляет 9,7 · 10-8 Ом · м.

Поскольку железо — ферромагнетик, его показатели в этой области более значимы:

• магнитная индукция насыщения 2,18 Тл;
• магнитная проницаемость — 1.45.106.

Далее обсуждается токсичность железа.

Металл не опасен для человеческого организма. Процессы производства изделий из стали и чугуна могут быть опасными, но только из-за высоких температур и тех добавок, которые используются при производстве различных сплавов. Отходы железа — металлолом, представляют опасность для окружающей среды, но довольно умеренную, так как металл ржавеет в воздухе.

Железо не обладает биологической инертностью, поэтому его не используют в качестве протезного материала. Однако в организме человека этот элемент играет одну из важнейших ролей: нарушение всасывания железа или недостаточное количество последнего в рационе в лучшем случае гарантирует анемию.

Железо усваивается с большим трудом — 5-10% от общего количества поступающего в организм или 10-20% при его недостатке.

• Нормальная суточная потребность в железе составляет 10 мг для мужчин и 20 мг для женщин.
• Токсическая доза составляет 200 мг / сут.
• Летальный — 7-35 г Получить такое количество железа практически невозможно, поэтому отравления железом случаются крайне редко.

Железо — это металл, физические характеристики которого, в частности сопротивление, могут быть значительно изменены механической обработкой или добавлением очень небольшого количества легирующих элементов. Эта особенность в сочетании с доступностью и простотой извлечения делает железо самым востребованным строительным материалом.

Что такое температура плавления

Каждый металл обладает уникальными свойствами, и этот список включает его температуру плавления. Во время плавления металл переходит из одного состояния в другое, т.е из твердого состояния в жидкое. Чтобы расплавить металл, необходимо подвести к нему тепло и нагреть до необходимой температуры — этот процесс называется точкой плавления. К тому времени, когда температура достигнет желаемой отметки, он все еще может быть твердым. Если продолжить воздействие, металл или сплав начнут плавиться.

Растворение и кипячение — это не одно и то же. Точку перехода вещества из твердого в жидкое состояние часто называют точкой плавления металла. В расплавленном состоянии молекулы не имеют определенного расположения, но притяжение удерживает их бок о бок; в жидкой форме кристаллическое тело оставляет объем, но форма теряется.

При кипении объем теряется, молекулы очень слабо взаимодействуют между собой, хаотично перемещаются в разные стороны и отрываются от поверхности. Температура кипения — это процесс, при котором давление пара металла равно давлению внешней среды.

Чтобы упростить разницу между критическими точками нагрева, мы подготовили для вас простую таблицу:

Имущество	Температура плавления	Температура кипения
Физическое состояние	Сплав плавится, кристаллическая структура разрушается, зернистость переходит	Перейти в газообразное состояние, некоторые молекулы могут вылететь из расплава
Фаза перехода	Баланс между твердым телом и жидкостью	Баланс давления между парами металла и воздухом
Влияние внешнего давления	Без изменений	Есть изменения, температура понижается при разряде

Сплавы для пайки

На практике многие тают при пайке деталей. Если на поверхностях соединяемых материалов нет грязи и окислов, их можно легко сварить сваркой. Сварные швы принято разделять на твердые и мягкие сплавы. Софт наиболее популярны:

• ПОС-15 — 278… 282 ° С;
• ПОС-25 — 258… 262 ° С;
• ПОС-33 — 245… 249 ° С;
• ПОС-40 — 236… 241 ° С;
• ПОС-61 — 181… 185 ° С;
• ПОС-90 — 217… 222 ° С.

Они производятся для компаний, производящих различные радиотехнические устройства.

Паяльные сплавы на основе цинка, меди, серебра и висмута имеют более высокую температуру плавления:

• ПСр-10-825… 835 ° С;
• ПСр-12-780… 790 ° С;
• ПСр-25 — 760… 770 ° С;
• ПСр-45-715… 721 ° С;
• ПСр-65-738… 743 ° С;
• ПСр-70 — 778… 783 ° С;
• ПМТ-36 — 823… 828 ° С;
• ПМТ-42 — 830… 837;
• ПМТ-51 — 867… 884 ° С.

Использование прочных сварных швов позволяет создавать прочные соединения.

Внимание! Cp означает, что при пайке используется серебро. Эти сплавы обладают минимальным электрическим сопротивлением.

Температура плавления металла должна быть выше температуры его воспламенения в кислороде.

(Для Ст. 3 температура плавления -1539 ° С,

и температура возгорания 1100-1200 ° С.)

Углерод значительно снижает температуру плавления. Следовательно, высокоуглеродистые стали и чугуны нельзя резать обычными резцами.

Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления его оксидов.

В противном случае оксидная пленка будет препятствовать доступу

кислорода на металл и горения (резки) нет. (Оксид хрома имеет

температура плавления 2270 ° С, Ст. 3 -1539 ° С).

Оксиды, образующиеся при резке, должны быть достаточно текучими.

Если их будет слишком много, они будут прилипать к краям разреза и сильно их снимать

сложно (оксиды кремния, хрома и др имеют высокую вязкость).

Металл должен плохо проводить тепло, иначе тепла от пламени будет недостаточно для нагрева кромки перед резкой.

Технология кислородной резки

Режущий металл предварительно нагревается нагревательным пламенем горелки, которое образуется в результате сгорания горючего газа, смешанного с кислородом. Когда достигается температура воспламенения металла в кислороде, на горелке открывается клапан чистого кислорода (99-99,8%) и начинается процесс резки. Чистый кислород из центрального канала мундштука, предназначенный для окисления металла, подлежащего резке, и удаления оксидов, называется режущим кислородом, в отличие от кислорода от нагревающего пламени, который смешивается с горючим газом из боковых каналов мундштука.

Струя режущего кислорода вытесняет расплавленные оксиды в разрезе, что, в свою очередь, нагревает следующий слой металла, способствуя его интенсивному окислению и т.д. В результате отрезанный лист подвергается окислению по всей своей толщине, а расплавленные оксиды удаляются из зоны резания кислородом.

На качество реза влияют:

— потребление кислорода

Недостаток кислорода приводит к неполному окислению

металлическое и неинтенсивное удаление оксидов; а избыток — на охлаждение и отвод тепла от зоны резания.

— чистота кислорода

Уменьшение очистки влияет на качество обрезных кромок;

Чем ниже чистота, тем труднее отделяемый шлак прилипает к нижнему краю реза.

— мощность нагревающего пламени;

4. Требования по электробезопасности при выполнении электрогазосварочных работ.

Билет № 5

1. Подготовка металла к сварке. Перед сваркой, после выбора металла по размеру и марке стали, необходимо выполнить следующие операции: • правка; • резать; • обработка кромок и очистка сваркой. Кромки обрабатываются термическим и механическим методами. В зависимости от толщины свариваемого металла его можно сваривать как без проточки, так и с проточкой. Нарезка металлических кромок начинается от 5 мм. Для проточки есть несколько геометрических параметров. Обязательно создавайте зазор b в процессе сварки

для проплавления металла по всей его толщине. Его размеры составляют 0,5-5 мм в зависимости от толщины свариваемого металла. Непрозрачные края
с участием
это необходимо для образования корня шва, а не для проплавления тонкого металла. Его размеры составляют 2-2,5 мм.

β — угол скоса кромки (15-45 °); S — толщина металла.

Паз может быть разным в зависимости от толщины металла.

2. Горелки сварочные (назначение, классификация, устройство, маркировка, подготовка к работе, требования безопасности). Сварочная горелка используется для смешивания легковоспламеняющихся газов или паров легковоспламеняющейся жидкости с кислородом для получения сварочного пламени. Сварочные горелки подразделяются на: • по способу подачи топливного газа и кислорода в камеру смешения — инжекторные и безинжекционные; • характер используемого топливного газа — ацетилен, газ-заменитель, жидкое топливо и водород; • по назначению: универсальные (сварка, резка, сварка, облицовка) и специализированные (производственные). Инжекционная горелка — это такая горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет его всасывания потоком кислорода, который выходит с высокой скоростью из отверстия сопла. Этот процесс всасывания газа более низкого давления потоком кислорода, подаваемого с более высоким давлением, называется впрыском, а горелки этого типа называются инжекционными горелками.

Для нормальной работы инжекторных горелок необходимо, чтобы давление кислорода было 0,15-0,5 МПа, а давление ацетилена было значительно ниже — 0,001-0,12 МПа. Принцип его работы следующий. Кислород из баллона под рабочим давлением через штуцер, трубку и клапан 5 попадает в сопло инжектора 4. Выходя из сопла инжектора с большой скоростью, кислород создает в канале ацетилена разрежение, в результате чего ацетилен, проходя через сопло инжектора ниппель 6, труба и клапан 7 всасываются в смесительную камеру 3. В этой камере кислород, смешиваясь с горючим газом, образует горючую смесь. Выходя из сопла 1, горючая смесь воспламеняется и при горении образует сварочное пламя. Подача газа в горелку регулируется кислородным клапаном 5 и ацетиленовым клапаном 7, установленным на корпусе горелки. 2 сменных наконечника соединяются с головкой резака накидной гайкой. Горелка без форсунок — это горелка, в которую топливный газ и отопительный кислород подают примерно под одинаковым давлением 0,05-0,1 МПа. Отсутствует инжектор, который был заменен простой форсункой смесителя, ввинченной в трубку наконечника горелки.

Управление горелкой: 1. Запрещается эксплуатация неисправных горелок, так как это может вызвать взрывы и возгорания, а также ожоги газосварщика. 2. Работающая горелка обеспечивает нормальное и стабильное пламя для пайки. 3. Для проверки форсунки горелки трубка редуктора кислорода подсоединяется к штуцеру подачи кислорода, а наконечник подсоединяется к корпусу горелки. Наконечник затягивается гаечным ключом, открывается ацетиленовый клапан и регулятор давления кислорода настраивается на необходимое давление кислорода в соответствии с номером наконечника. Кислород вводится в горелку при открытии кислородного клапана. Кислород, проходя через инжектор, создает разрежение в каналах для ацетилена и в штуцере для ацетилена, который можно обнаружить, приложив палец к штуцеру для ацетилена. При наличии вакуума палец будет прикрепляться к соску. Если вакуума нет, закройте кислородный клапан, открутите наконечник, открутите инжектор и проверьте, не заблокировано ли его отверстие. Если он засорился, его следует очистить, а также проверить отверстия в смесительной камере и мундштуке. Убедившись, что они в хорошем состоянии, повторяют испытание на всасывание (вакуум).

4. Величина всасывания зависит от расстояния между наконечником инжектора и входом в смесительную камеру. Если зазор небольшой, то разрежение в каналах ацетилена будет недостаточным, в этом случае инжектор следует немного открутить от камеры смешения. 5. Сначала слегка приоткройте кислородный клапан горелки, создав тем самым разрежение в каналах ацетилена. Затем открывается ацетиленовый клапан и воспламеняется горючая смесь. 6. Пламя контролируется ацетиленовым клапаном при полностью открытом кислородном клапане. 7. Во время хлопка закройте сначала ацетиленовый, а затем кислородный клапаны. 8. Причины взрыва: • сильный перегрев горелки; • засорение сопла горелки; • если скорость выхода горючей смеси станет ниже скорости ее горения, пламя проникнет в канал мундштука и произойдет отрицательный удар. 9. В этом случае выключите горелку, охладите ее водой и протрите мундштук иглой.

3. Полуавтоматические сварочные аппараты (назначение, классификация, устройство, требования безопасности)

При механизированной сварке используются специальные сварочные аппараты, обеспечивающие механизированную подачу сварочной проволоки, а перемещение дуги по оси шва осуществляется вручную. Такие аппараты называют полуавтоматами для дуговой сварки. Полуавтоматы классифицируются по различным критериям: • по способу защиты зоны сварки — для сварки под флюсом, в среде защитного газа, с открытой дугой; • методом регулировки дуги — в основном используются полуавтоматы с самонастройкой дуги; • тип используемой проволоки: сплошная, порошковая или комбинированная; • с методом подачи проволоки — толкающим, тянущим и комбинированным; • по конструкции — со стационарным, мобильным и переносным устройством питания. Для сварки выпускаются полуавтоматы, рассчитанные на номинальные токи 150-600 А, на проволоку диаметром 0,8-3,5 мм со скоростью подачи 1,0-17,0 м / мин. В комплект полуавтоматов обычно входят: • блок питания с ящиками для электродов; • кабина управления; • сварочные горелки; • проволока для сварочного контура и цепей управления; • газовое оборудование. Устройство и основные узлы полуавтоматов. При механизированной сварке сварочная головка часто разделяется на две части: механизм подачи и держатель (при сварке в защитных газах — сварочная горелка), соединенные шлангом. Поэтому такие устройства иногда называют шланговыми. Полуавтоматы позволяют сочетать преимущества автоматической сварки с универсальностью и маневренностью ручной сварки. Типовая схема полуавтомата показана на рис. 54. Они включают в себя узлы: опора 1, шланг 2, механизм подачи проволоки 3, проволочный ящик 4 и шкаф для оборудования или шкаф управления 5. Наиболее ответственный элемент полуавтомата устройства — механизм подачи проволоки

Его назначение и устройство примерно такие же, как у сварочных головок автоматов для дуговой сварки. Обычно он состоит из электродвигателя, редуктора и системы питания и прижимного ролика. Механизм обеспечивает подачу электродной проволоки по гибкой трубке в зону сварки.

Привод может быть электродвигателем переменного или постоянного тока. Скорости подачи в первом случае изменяются ступенчатыми передачами, во втором — плавная регулировка изменением оборотов двигателя. Конструкция механизма подачи во многом зависит от назначения полуавтомата. В полуавтоматах для сварки проволокой большого диаметра механизм подачи расположен на подвижной каретке и расположен в отдельном корпусе. В полуавтоматах с проволокой малого диаметра он устанавливается в корпус и располагается непосредственно на несущем корпусе. Наиболее распространены полуавтоматические толкающие устройства

Механизм подачи проволоки подает проволоку, проталкивая ее через шланг к пистолету. Стабильное питание в этом случае возможно при достаточной жесткости электродной проволоки. В полуавтоматических устройствах тянущего типа подающий механизм или его подающие ролики размещены в резаке. В этом случае нить протягивается через трубку. Эта система гарантирует равномерную подачу мягких и тонких ниток. Существуют полуавтоматические устройства с двумя синхронно управляемыми механизмами подачи, которые одновременно проталкивают и протягивают проволоку по трубе (тип pull-push). Шланг в полуавтоматах предназначен для подачи к горелке электродной проволоки, сварочного тока, защитного газа, а иногда и охлаждающей воды. Для этого используется гибкий кабель особой конструкции. Сварочные пистолеты предназначены для подачи электродной проволоки, сварочного тока и защитного газа или флюса к месту сварки, а также для ручного перемещения и манипуляций во время процесса сварки. Сварщик держит в руке держатель и перемещает его по шву. Быстро изнашиваемыми частями держателя (при сварке в защитных газах — горелками) являются токоподводящий наконечник и газовое сопло, выполненные из меди. Для дуговой сварки под флюсом на держателе устанавливается бункер для флюса. В полуавтоматическом устройстве используются приводы переменного и постоянного тока.

Обслуживание сварочных полуавтоматов. Для обеспечения бесперебойной и длительной работы полуавтоматов, а также для своевременного устранения мелких неисправностей в процессе их эксплуатации необходимо проводить профилактические работы. Ежедневно перед началом работы необходимо: • проверять состояние мундштука и газового сопла. В случае загрязнения очистить от брызг и нагара, восстановить надежный контакт; • проверьте место крепления мундштука к шланговому кабелю; • проверьте крепление сварочной горелки к трубному кабелю, проверьте изоляцию проводов; • проверить работу полуавтомата, проверив вилку стартера. Не реже одного раза в месяц: • проверяйте состояние подающих роликов; • проверить уровень смазки в редукторе механизма подачи и при необходимости долить; • очистить канал подачи электродной проволоки от скопившейся грязи.

При какой температуре плавится

Металлические элементы, какими бы они ни были, плавятся почти один за другим. Этот процесс происходит при нагревании. Он может быть как внешним, так и внутренним. Первое происходит в духовке, а для второго используется резистивный нагрев, пропускающий электричество или индукционный нагрев. Воздействие почти такое же. При нагревании амплитуда молекулярных колебаний увеличивается. Образуются структурные дефекты решетки, которые сопровождаются разрывом межатомных связей. Под сплавлением мы понимаем процесс разрушения решетки и накопления таких дефектов.

У разных веществ разные температуры плавления. Теоретически металлы делятся на:

1. Низкая температура плавления: достаточная температура до 600 градусов Цельсия для получения жидкого вещества.
2. Средняя плавка: требуемая температура от 600 до 1600 ⁰С.
3. Тугоплавкие металлы — это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ° C.

Плавление железа

Температура плавления железа довольно высока. Для технически чистого элемента требуется температура +1539 ° С. Это вещество содержит примесь — серу, извлекать ее разрешено только в жидком виде.

Чистый материал без примесей можно получить электролизом солей металлов.

Плавление чугуна

Чугун — лучший металл для литья. Высокая текучесть и низкая усадка делают возможным более эффективное использование на этапе литья. Итак, рассмотрим показатели температуры кипения чугуна в градусах Цельсия:

• Серый — температурный режим может достигать 1260 градусов. После заливки в формы температура может подниматься до 1400.
• Белый — температура достигает 1350 градусов. Разливается по формам с показателем 1450.

Важно! Плавка такого металла, как чугун, на 400 градусов ниже, чем у стали. Это значительно снижает потребление энергии во время обработки.

Плавление стали

Литье стали при температуре 1400 ° C
Сталь — это сплав железа с углеродом. Главное его достоинство — прочность, так как это вещество способно надолго сохранять свой объем и форму. Это связано с тем, что частицы находятся в равновесии. Следовательно, силы притяжения и отталкивания между частицами равны.

Ссылка! Сталь плавится при 1400 ° С.

Плавление алюминия и меди

Температура плавления алюминия составляет 660 градусов, а значит, его можно плавить в домашних условиях.

Чистая медь составляет 1083 градуса, а для медных сплавов — от 930 до 1140 градусов.

Изотопы

Изотопы железа

Природное железо состоит из четырех стабильных изотопов: 54Fe (изотопное содержание 5,845%), 56Fe (91,754%), 57Fe (2,119%) и 58Fe (0,282%). Кроме того, известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее стабильными из которых являются 60Fe (период полураспада по обновленным данным в 2009 г составляет 2,6 миллиона лет 21), 55Fe (2737 лет). 59Fe (44 495 дней) и 52 Fe (8 275 часов); другие изотопы имеют период полураспада менее 10 минут 22.

Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут увеличивать энергию связи на нуклон за счет распада, и все вышеперечисленные элементы, в принципе, могут увеличивать энергию связи на нуклон посредством слияния. Считается, что серия синтезов элементов в ядрах нормальных звезд заканчивается железом.

Биологическая роль

Никель — незаменимый микроэлемент для всех живых организмов. Его среднее содержание в растениях составляет 0,00005%, в наземных животных — 0,000001%, в морских животных — 0,00016% от массы тела.

Роль никеля в организме до конца не изучена. Известно, что он участвует в ферментативных реакциях и влияет на окислительные процессы. Он обнаружен в легких, печени, мышцах, поджелудочной железе и щитовидной железе, а также в частях мозга. Микроэлемент также накапливается в ороговевших тканях людей, животных и птиц, включая волосы и перья.

Избыточное содержание никеля в растениях приводит к некрасивым формам, в организме животных — к различным глазным заболеваниям (кератоконъюнктивит, кератит).

Пары никеля и никелевая пыль токсичны и могут вызывать повреждение кожи, легких и носоглотки, а частое вдыхание паров металлов опасно для появления злокачественных новообразований.

СТРУКТУРА

Две модификации кристаллической решетки железа

Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — -Fe (выше 906 °) образует решетку гранецентрированного куба типа Cu (a0 = 3,63), а низкотемпературная — Решетка α-Fe центрированного куба типа α-Fe (a0 = 2.86). В зависимости от температуры нагрева железо может быть трех вариантов, характеризующихся разным строением кристаллической решетки:

• В интервале температур от минимальной до 910 ° С — а-феррит (альфа-феррит), имеющий структуру кристаллической решетки в виде центрированного куба;
• В интервале температур от 910 до 1390 ° С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет структуру гранецентрированного куба;
• В интервале температур от 1390 до 1535 ° С (точка плавления) — d-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка d-феррита такая же, как у a-феррита. Разница между ними только в других расстояниях (для большого d-феррита) между атомами.

При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) появляются одновременно во многих местах охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра строятся новые кристаллические ячейки до тех пор, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла. В результате получается зернистая структура металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением ее осей. При последующем охлаждении твердого железа при переходах d-феррита в аустенит и аустенита в a-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением размера зерна

Разница между температурой плавления и кипения

Точку фазового перехода вещества из твердого кристаллического состояния в жидкость часто называют точкой плавления металла. При слиянии молекулы не имеют определенного расположения, но притяжение удерживает их вместе; в жидком состоянии кристаллическое тело сохраняет свой объем, но теряет форму.

При кипении объем теряется, молекулы слабо взаимодействуют, хаотично перемещаются во всех направлениях и отрываются от поверхности. Точка кипения — это когда давление металлического пара достигает давления внешней среды.

Для наглядности разницу критических точек нагрева лучше всего представить в виде таблицы:

Свойства Точка плавления Точка кипения

Физическое состояние	Сплав превращается в расплав, кристаллическая структура разрушается, зерно исчезает	Переход в газообразное состояние, отдельные молекулы вылетают из расплава
Фаза перехода	Равновесие между жидкой и твердой фазами	Баланс между давлением пара металла и давлением внешнего воздуха
Влияние внешнего давления	Это не меняет	Меняется, падает при разряде

От чего зависит температура плавления

У разных веществ разная температура, при которой структура полностью перестраивается в жидкое состояние. Если брать во внимание металлы и сплавы, стоит отметить следующие моменты:

1. Металлы в чистом виде встречаются нечасто. Температура напрямую зависит от его состава. В качестве примера указываем олово, в которое могут быть добавлены другие вещества (например, серебро). Примеси делают материал более или менее устойчивым к нагреванию.
2. Есть сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре выше ста пятидесяти градусов. Также существуют сплавы, которые могут «прилипнуть» при нагревании до трех тысяч градусов и выше. Учитывая, что при изменении кристаллической решетки меняются физико-механические свойства, а условия эксплуатации могут определяться температурой нагрева. Следует отметить, что температура плавления металла — важное свойство вещества. Пример тому — авиационное оборудование.

Термическая обработка в большинстве случаев практически не меняет термостойкость. Единственный верный способ повысить устойчивость к нагреву — внести изменения в химический состав, для этого сталь легируют.

Можно ли расплавить золото в домашних условиях

Жестяная банка! Но нужно подготовиться.

Необходимое оборудование и материалы

Для самостоятельного изготовления отливок вам потребуются:

• плавильный тигель — керамический или графитовый, устойчивый к высоким температурам;
• горелка и топливо к ней;
• плоскогубцы по металлу;
• форма, в которой вы будете заливать расплавленное золото (форма);
• бура (тетраборат натрия, можно купить в аптеке) в качестве флюса для очистки расплава;
• палочка для смешивания дерева или графита;
• доступ к чистой воде;
• вспомогательная тара, салфетки, защитные аксессуары (перчатки, маска).

Подготовка шихты

Скорее всего, имеющееся сырье поместится у вас на ладони, поэтому мы не будем имитировать технологический процесс фабрики, а просто проверим обрезки на предмет ненужного мусора. Если у вас на руках рафинированный металл, вероятно, он уже раздавлен и пригоден для литья — просто смойте его.

Если наша загрузка — ювелирный лом, мы сможем переплавить, но на выходе получится не чистый слиток, а сплав неизвестного образца (как правило, мы не знаем, что и в каких пропорциях входит в состав) украшения). Перед плавлением лом необходимо тщательно измельчить.

Процесс плавки

Не забывайте надевать перчатки, темные очки и морально готовиться к разрыву отношений. Расплавить золото нужно в чистом и сухом тигле, посыпав и тигель, и шихту коричневым. Когда смесь буры и золота станет однородной, необходимо снова присыпать расплав порошком.

Осторожно доведите пламя горелки до золота, особенно если оно находится в тигле в виде мелких зерен, чтобы не сдувать частицы металла. Не направляйте пламя на само золото: сначала осторожно проведите по нему огнем. Постепенно и осторожно нагрейте тигель.

Работа длится от 10 минут и более, в зависимости от качества сырья. Через некоторое время дайте золоту немного застыть и наблюдайте за ним. Если по мере затвердевания расплав мутнеет, процесс не закончен, и вам нужно снова использовать бура.

Когда характерный желтый блеск перестает исчезать при охлаждении, сплав можно считать завершенным.

Получение отливок

Расплавленное золото заливается в подготовленную форму. Лучше всего, если он будет из того же материала, что и тигель. Через несколько минут, когда слиток немного остынет, можно взять его щипцами и погрузить в воду.

Температура плавления и основные свойства железа, классификация металлов

Металлы плавятся, как правило, при очень высоких температурах, которые могут достигать более 3 тысяч градусов. Хотя некоторые из них можно плавить в домашних условиях, например свинец или олово. Но ртуть плавится при температуре минус 39 градусов.

Этого нельзя добиться в домашних условиях. Температура плавления — один из важных показателей производства не только самого металла, но и его сплавов. При выплавке сырья специалисты учитывают другие физико-химические свойства минерала и металла.

Железо — химический элемент, пронумерованный в таблице Менделеева 26. Это один из самых распространенных элементов во всей солнечной системе. Согласно материалам исследований, около 79-85% этого вещества содержится в ядре Земли. В земной коре его тоже много, но он уступает алюминию.

В чистом виде металл белого цвета с слегка серебристым оттенком. Он пластичен, но присутствующие в нем примеси могут определять его физические свойства. Он реагирует на магнит.

Железо присутствует в воде. В речных водах его концентрация составляет около 2 мг / л металла. В морской воде его содержание может быть в сотни и даже тысячи раз ниже.

Оксид железа — важная, экстрагируемая и встречающаяся в природе форма. Оксид железа может располагаться в самой высокой части земной коры и входить в состав осадочных образований.

Элемент, занимающий двадцать шестое место в таблице Менделеева, может иметь разную степень окисления. Именно они определяют его геохимическую характеристику нахождения в определенной среде. В ядре Земли металл присутствует в нейтральной форме.

Добыча полезных ископаемых

Есть несколько минералов, в которых присутствует железо. Однако в качестве сырья для производства чугуна в промышленности в основном используются:

• магнезитовая руда;
• гетитовая руда;
• гематитовая руда.

А также часто встречаются такие виды минералов:

• леллингит;
• сидерит;
• марказит;
• ильменит;
• ярозит.

Также существует минерал под названием мелантерит. В основном он используется в фармацевтической промышленности. Сам по себе он представляет собой хрупкие кристаллы зеленого цвета, в которых присутствует стеклянный блеск. Из него делают лекарства, в состав которых входит ферум.

Основное месторождение этого металла — Южная Америка или Бразилия.

Точка плавления металла — это минимальная температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое. При этом он практически не изменился по объему.

Металл можно производить из руды разными способами, но самым основным из них является доменная печь. Помимо доменных печей, чугун используется также для обжига дробленой руды с глиняной смесью. Из полученной смеси образуются гранулы, которые обрабатываются в печи с последующим восстановлением водородом. Кроме того, чугун плавят в электропечи.

Температура плавления железа очень высока. Для технически чистого элемента это +1539 ° С. В этом веществе есть примесь — сера, которую можно извлечь только в жидком виде. Чистый материал без примесей получают электролизом солей металлов.

Классификация металлов по температуре плавления

Разные металлы могут переходить в жидкое состояние при разных температурах. В результате выделяется определенная классификация. Они делятся следующим образом:

1. Предохранитель: те элементы, которые могут переходить в жидкость даже при температуре ниже 600 градусов. К ним относятся цинк, олово, свинец и др. их тоже можно растопить в домашних условиях — нужно просто нагреть их печкой или паяльником. Такие типы нашли применение в технике и электронике. Они используются для соединения металлических элементов и подачи электрического тока. Олово плавится при 232 градусах, а цинк — при 419 градусах.
2. Средний плавление — элементы, которые начинают плавиться при температуре от шестисот до шестисот градусов. Эти элементы в основном используются для строительных элементов и металлических конструкций, то есть при создании арматуры, плит и строительных блоков. В эту группу входят: железо, медь, алюминий. Температура плавления алюминия относительно низкая — 660 градусов. Но переходить в жидкое состояние железо начинает только при температуре 1539 градусов. Это один из наиболее распространенных металлов, используемых в промышленности, особенно в автомобильной промышленности. Однако железо подвержено коррозии, то есть ржавчине, поэтому требует специальной обработки поверхности. Его необходимо покрыть лаком или льняным маслом и не допускать попадания влаги.
3. Огнеупорные материалы — это те материалы, которые плавятся и становятся жидкими при температуре выше 1600 градусов. В эту группу входят вольфрам, титан, платина, хром и др. ини используются в атомной промышленности и в некоторых частях машин. Их можно использовать для плавления других металлов, изготовления высоковольтной проволоки или проволоки. Платину можно плавить при 1769 градусах, а вольфрам — при 3420 ° C.

Единственный жидкий элемент в нормальных условиях — это ртуть. Его температура плавления составляет минус 39 градусов, а его пары ядовиты, поэтому его используют только в закрытых лабораториях и контейнерах.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Железо — один из самых распространенных элементов в солнечной системе, особенно на планетах земной группы, особенно на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание оценивается примерно в 90%. Содержание железа в земной коре 5%, в мантии около 12 %.

Железо

В земной коре железо довольно широко распространено: оно составляет около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо в основном сосредоточено в силикатах, тогда как его содержание значительно в основных и ультраосновных породах и мало — в кислых и средних породах. Известно большое количество железосодержащих минералов и минералов. Большое практическое значение имеют красная железная руда (гематит, Fe2O3; содержит до 70% Fe), магнитная железная руда (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4% Fe), железная руда коричневого цвета или лимонита (гетит и гидрогетит, соответственно FeOOH и FeOOH nH2O). Гетит и гидрогетит чаще всего встречаются в корках атмосферных агентов, образующих так называемые «железные шляпы», толщина которых достигает нескольких сотен метров. Они также могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озера или прибрежные районы морей. Это производит оолитические или зернобобовые железные руды. Часто они содержат вивианит Fe3 (PO4) 2 · 8H2O, который образует вытянутые черные кристаллы и радиально-лучистые агрегаты. Содержание железа в морской воде составляет 1 · 10-5-1 · 10-8%. В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (FeO · Fe2O3). Извлечь железо из минералов можно разными способами.

Самым распространенным является процесс доминирования. Первый этап производства — это восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 ° C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломератов или окатышей и флюс. (например, известняк) подаются сверху, и поток нагнетаемого горячего воздуха встречает их снизу. Помимо доменного процесса, широко распространен процесс прямого производства чугуна. В этом случае предварительно измельченный минерал смешивается со специальной глиной для образования гранул. Гранулы готовятся и обрабатываются в чановой печи горячими продуктами конверсии метана, содержащими водород. Водород легко восстанавливает железо, не загрязняя его такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в угле. Чугун получают в твердом виде, а затем переплавляют в электропечах. Химически чистое железо получают электролизом растворов его солей.

У какого металла самая высокая температура плавления

Вольфрам — самый тугоплавкий металл, температура 3422 ° C (6170 ° F).
Твердый, тугоплавкий, достаточно тяжелый материал светло-серого цвета с металлическим блеском. Механическая обработка сложна. При комнатной температуре он довольно хрупкий и ломается. Хрупкость металла связана с загрязнением углеродными и кислородными примесями.

Примечание! Технически чистый металл становится очень пластичным при температуре выше 400 градусов Цельсия. Демонстрирует химическую инертность, неохотно вступает в реакции с другими элементами. В природе он встречается в виде сложных минералов, таких как: губнерит, шеелит, ферберит и вольфрамит.

Вольфрам можно получить из минерала, благодаря сложным химическим процессам, в виде порошка. Путем прессования и спекания создаются детали обычной формы и стержни.

Вольфрам — это элемент, чрезвычайно устойчивый к любым температурным воздействиям. По этой причине вольфрам нельзя было размягчать более ста лет. Не было духовки, которая могла бы нагреваться до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Ученым удалось доказать, что это самый тугоплавкий металл. Хотя есть мнение, что сиборг, по некоторым теоретическим данным, обладает высокой тугоплавкостью, но это только гипотеза, так как он является радиоактивным элементом и имеет небольшой срок службы.

Добыча полезных ископаемых

Есть несколько минералов, в которых присутствует железо. Однако в качестве сырья для производства чугуна в промышленности в основном используются:

• магнезитовая руда;
• гетитовая руда;
• гематитовая руда.

А также часто встречаются такие виды минералов:

• 
  леллингит;
• сидерит;
• марказит;
• ильменит;
• ярозит.

Также существует минерал под названием мелантерит. В основном он используется в фармацевтической промышленности. Сам по себе он представляет собой хрупкие кристаллы зеленого цвета, в которых присутствует стеклянный блеск. Из него делают лекарства, в состав которых входит ферум.

Основное месторождение этого металла — Южная Америка или Бразилия.

Химические свойства железа:

300	Химические свойства
301	Состояния окисления	-4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
302	Валентность	II, III
303	Электроотрицательность	1,83 (шкала Полинга)
304	Энергия ионизации (первый электрон)	762,47 кДж / моль (7,9024681 (12) эВ)
305	Электродный потенциал	Fe2 + + 2e— → Fe, Eo = -0,440 В, Fe3 + + e— → Fe2 +, Eo = +0,771, Fe3 + + 3e— → Fe, Eo = -0,037 В
306	Энергия сродства атома к электрону	15,7 кДж / моль

Читайте также: Интересные факты о олове: состав ядра и температура плавления