نقطة انصهار معادن مختلفة. نقطة انصهار المعادن

في صناعة المعادن ، أحد المجالات الرئيسية هو صب المعادن وسبائكها بسبب التكلفة الرخيصة والبساطة النسبية للعملية. يمكن صب القوالب بأي مخططات ذات أبعاد مختلفة ، من الصغيرة إلى الكبيرة ؛ إنها مناسبة لكل من الإنتاج الضخم والإنتاج المخصص.

يعتبر الصب من أقدم مجالات العمل بالمعادن ، ويبدأ في حوالي العصر البرونزي: 7-3 الألفية قبل الميلاد. ه. منذ ذلك الحين ، تم اكتشاف العديد من المواد ، مما أدى إلى تقدم في التكنولوجيا وزيادة الطلب على صناعة المسبك.

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من الاتجاهات وأنواع الصب ، تختلف في العملية التكنولوجية. يبقى شيء واحد دون تغيير - الخاصية الفيزيائية للمعادن للانتقال من الحالة الصلبة إلى السائلة ، ومن المهم معرفة درجة الحرارة التي يبدأ الذوبان فيها أنواع مختلفةالمعادن وسبائكها.

عملية صهر المعادن

تشير هذه العملية إلى انتقال المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. عندما يتم الوصول إلى نقطة الانصهار ، يمكن أن يكون المعدن في حالة صلبة وسائلة ، وستؤدي الزيادة الإضافية إلى انتقال كامل للمادة إلى سائل.

يحدث الشيء نفسه أثناء التصلب - عندما يتم الوصول إلى حد الانصهار ، تبدأ المادة بالانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة ، ولن تتغير درجة الحرارة حتى اكتمال التبلور.

في نفس الوقت ، يجب أن نتذكر ذلك هذه القاعدةينطبق فقط على المعدن. لا تحتوي السبائك على حدود درجة حرارة واضحة وتقوم بانتقال الحالات في نطاق معين:

1. Solidus - خط درجة الحرارة الذي يبدأ عنده ذوبان أكثر مكونات السبيكة قابلية للانصهار.
2. Liquidus هي نقطة الانصهار النهائية لجميع المكونات ، والتي تحتها تبدأ بلورات السبيكة الأولى في الظهور.

من المستحيل قياس نقطة انصهار هذه المواد بدقة ؛ تشير نقطة الانتقال للحالات إلى الفاصل العددي.

اعتمادًا على درجة الحرارة التي يبدأ عندها ذوبان المعادن ، يتم تقسيمها عادةً إلى:

• قابل للانصهار ، حتى 600 درجة مئوية. وتشمل الزنك والرصاص وغيرها.
• ذوبان متوسط ​​، حتى 1600 درجة مئوية. أكثر السبائك والمعادن شيوعًا مثل الذهب والفضة والنحاس والحديد والألمنيوم.
• حرارية ، أكثر من 1600 درجة مئوية. التيتانيوم والموليبدينوم والتنغستن والكروم.

هناك أيضًا نقطة غليان - النقطة التي يبدأ عندها المعدن المنصهر في التحول إلى الحالة الغازية. هذه درجة حرارة عالية جدًا ، عادةً ما تكون ضعف درجة الانصهار.

تأثير الضغط

تعتمد درجة حرارة الانصهار ودرجة حرارة التجمد التي تساويها على الضغط ، وتزداد مع زيادته. هذا يرجع إلى حقيقة أنه مع زيادة الضغط ، تقترب الذرات من بعضها البعض ، ومن أجل تدمير الشبكة البلورية ، يجب إبعادها. عند زيادة الضغط ، يتطلب الأمر مزيدًا من الطاقة للحركة الحرارية وتزداد درجة حرارة الانصهار المقابلة لها.

هناك استثناءات عندما تنخفض درجة الحرارة المطلوبة للدخول في حالة سائلة مع زيادة الضغط. وتشمل هذه المواد الجليد والبزموت والجرمانيوم والأنتيمون.

جدول درجة الانصهار

من المهم لأي شخص يعمل في صناعة الصلب ، سواء كان لحامًا أو عاملًا في المسبك أو مصهرًا أو صائغًا ، أن يعرف درجات الحرارة التي تذوب فيها المواد التي يعملون بها. يسرد الجدول أدناه نقاط انصهار المواد الأكثر شيوعًا.

جدول نقاط انصهار المعادن والسبائك

اسم	تي رر ، درجة مئوية
الألومنيوم	660,4
نحاس	1084,5
تين	231,9
الزنك	419,5
التنغستن	3420
نيكل	1455
فضة	960
ذهب	1064,4
البلاتين	1768
التيتانيوم	1668
دورالومين	650
الكربون الصلب	1100−1500
	1110−1400
حديد	1539
الزئبق	-38,9
ملكيور	1170
الزركونيوم	3530
السيليكون	1414
نيتشروم	1400
البزموت	271,4
الجرمانيوم	938,2
القصدير	1300−1500
برونزية	930−1140
كوبالت	1494
البوتاسيوم	63
صوديوم	93,8
نحاس	1000
المغنيسيوم	650
المنغنيز	1246
الكروم	2130
الموليبدينوم	2890
قيادة	327,4
البريليوم	1287
سيفوز	3150
فيشرال	1460
الأنتيمون	630,6
كربيد التيتانيوم	3150
كربيد الزركونيوم	3530
الجاليوم	29,76

بالإضافة إلى طاولة الصهر ، هناك العديد من المواد المساعدة الأخرى. على سبيل المثال ، الإجابة على السؤال ما هي نقطة غليان الحديد تكمن في جدول المواد المغلية. بالإضافة إلى الغليان ، تمتلك المعادن عددًا من الخصائص الفيزيائية الأخرى ، مثل القوة.

بالإضافة إلى القدرة على الانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ، فإن إحدى الخصائص المهمة للمادة هي قوتها - قدرة الجسم الصلب على مقاومة التدمير والتغييرات التي لا رجعة فيها في الشكل. يعتبر المؤشر الرئيسي للقوة هو المقاومة الناشئة عن تمزق قطعة العمل الملدنة مسبقًا. لا ينطبق مفهوم القوة على الزئبق ، لأنه في حالة سائلة. يتم قبول تعيين القوة في MPa - Mega Pascals.

هناك مجموعات القوة التالية من المعادن:

• قابل للكسر. مقاومتهم لا تتجاوز 50 ميجا باسكال. وتشمل هذه المعادن القصدير والرصاص والقلويات اللينة
• متين ، 50-500 ميجا باسكال. النحاس والألومنيوم والحديد والتيتانيوم. مواد هذه المجموعة هي أساس العديد من السبائك الهيكلية.
• قوة عالية ، أكثر من 500 ميجا باسكال. على سبيل المثال ، الموليبدينوم و.

جدول قوة المعدن

أكثر السبائك شيوعًا في الحياة اليومية

كما يتضح من الجدول ، تختلف نقاط انصهار العناصر اختلافًا كبيرًا حتى بالنسبة للمواد الموجودة بشكل شائع في الحياة اليومية.

وبالتالي ، فإن الحد الأدنى لنقطة انصهار الزئبق هو -38.9 درجة مئوية ، وبالتالي ، في درجة حرارة الغرفة ، يكون بالفعل في حالة سائلة. هذا ما يفسر حقيقة أن موازين الحرارة المنزلية لها علامة أقل من -39 درجة مئوية: أسفل هذا المؤشر ، يتحول الزئبق إلى حالة صلبة.

الجنود الأكثر استخدامًا في استخدام محلي، تحتوي في تركيبتها على نسبة كبيرة من محتوى القصدير ، والتي لها نقطة انصهار تبلغ 231.9 درجة مئوية ، لذلك يذوب معظم الجنود عند درجة حرارة تشغيل مكواة اللحام 250-400 درجة مئوية.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك جنود ذوبان منخفض مع حدود ذوبان منخفضة ، تصل إلى 30 درجة مئوية ، ويتم استخدامها عندما يكون ارتفاع درجة حرارة المواد الملحومة أمرًا خطيرًا. لهذه الأغراض ، يوجد جنود بالبزموت ، ويبلغ ذوبان هذه المواد في حدود 29.7 - 120 درجة مئوية.

يكمن ذوبان المواد عالية الكربون ، اعتمادًا على مكونات السبائك ، في النطاق من 1100 إلى 1500 درجة مئوية.

تقع نقاط انصهار المعادن وسبائكها في نطاق درجات حرارة واسع جدًا ، من درجات حرارة منخفضة جدًا (الزئبق) إلى حد يبلغ عدة آلاف من الدرجات. تعد معرفة هذه المؤشرات ، بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية الأخرى ، أمرًا مهمًا جدًا للأشخاص الذين يعملون في مجال التعدين. على سبيل المثال ، معرفة درجة حرارة ذوبان الذهب والمعادن الأخرى سيكون مفيدًا لصائغي المجوهرات والعجلات والمصاهر.

تحتوي المعادن على عدد من الخصائص الأصلية التي تنفرد بها هذه المواد. هناك نقطة انصهار للمعادن يتم عندها تدمير الشبكة البلورية. تحتفظ المادة بالحجم ، لكن لم يعد من الممكن التحدث عن ثبات الشكل.

المعادن الفردية نادرة للغاية في شكلها النقي. في الممارسة العملية ، يتم استخدام السبائك. لديهم اختلافات معينة من المواد النقية. عندما تتشكل المركبات المعقدة ، يتم دمج المشابك البلورية مع بعضها البعض. لذلك ، يمكن أن تختلف خصائص السبائك بشكل ملحوظ عن العناصر المكونة لها. لم تعد نقطة الانصهار قيمة ثابتة ، بل تعتمد على تركيز المكونات الموجودة في السبيكة.

مفهوم مقياس درجة الحرارة

بعض الأشياء غير المعدنية لها أيضًا خصائص متشابهة. الأكثر شيوعًا هو الماء. فيما يتعلق بخصائص السائل الذي يحتل موقعًا مهيمنًا على الأرض ، تم تطوير مقياس درجة حرارة. النقاط المرجعية هي درجة حرارة التغيير في الحالات الكلية للمياه:

1. التحولات من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة والعكس تؤخذ على أنها صفر درجة.
2. الغليان (التبخر داخل السائل) عند الضغط الجوي العادي (760 ملم زئبق) يؤخذ على أنه 100 درجة مئوية.

انتباه! بالإضافة إلى المقياس المئوي ، في الممارسة العملية ، تُقاس درجة الحرارة بالدرجات فهرنهايت وعلى مقياس كلفن المطلق. ولكن عند دراسة خصائص الأجسام المعدنية ، نادرًا ما تستخدم المقاييس الأخرى.

المشابك البلورية المعدنية

المادة الصلبة تتميز بالثبات:

• الشكل ، يحتفظ الكائن بأبعاد خطية في ظروف مختلفة;
• الحجم ، لا يغير الكائن كمية المادة المشغولة ؛
• الجماهير ، كمية المادة معبرًا عنها بالجرام (كيلوغرامات ، طن) ؛
• الكثافة ، هناك كتلة ثابتة لكل وحدة حجم.

عند الانتقال إلى الحالة السائلة ، بعد الوصول إلى درجة حرارة معينة ، يتم تدمير المشابك البلورية. الآن لا يمكنك الحديث عن ثبات الشكل. يأخذ السائل الشكل الذي يُسكب به.

عندما يحدث التبخر ، تبقى كتلة المادة فقط ثابتة. سوف يشغل الغاز الحجم الكامل الذي سيتم توفيره له. هنا لا يمكن المجادلة بأن الكثافة قيمة ثابتة.

عندما يتم الجمع بين السوائل ، تكون الخيارات ممكنة:

1. تذوب السوائل تمامًا بعضها في بعض ، هكذا يتصرف الماء والكحول. طوال الحجم ، سيكون تركيز المواد هو نفسه.
2. السوائل متدرجة في الكثافة ، ولا يحدث الاتصال إلا في الواجهة. مؤقتا فقط يمكنك الحصول على خليط ميكانيكي. عن طريق خلط السوائل ذات الخصائص المختلفة. مثال على ذلك النفط والماء.

تشكل المعادن سبائك في الحالة السائلة. للحصول على سبيكة ، يجب أن يكون كل مكون في حالة سائلة. في السبائك ، من الممكن حدوث ظواهر الانحلال الكامل لبعضها البعض. لا يتم استبعاد الخيارات عندما يتم الحصول على السبيكة نتيجة الخلط المكثف فقط. جودة السبيكة في هذه الحالة غير مضمونة ، لذلك يحاولون عدم خلط المكونات التي لا تسمح بالحصول على سبائك مستقرة.

المواد الناتجة قابلة للذوبان في بعضها البعض ، عندما تصلب ، تشكل شبكات بلورية من نوع جديد. تحديد:

• المشابك البلورية المتمركزة في هليوسنتر ، وتسمى أيضًا محورها الجسم. يوجد في المنتصف جزيء من مادة ، ويوجد حوله أربعة جزيئات أخرى من مادة أخرى. من المعتاد أن نطلق على هذه المشابك فضفاضة ، لأن الرابطة بين جزيئات المعدن فيها أضعف.
• تشكل المشابك البلورية المتمركزة على الوجه مركبات توجد فيها الجزيئات المكونة على الوجوه. يطلق علماء المعادن على هذه السبائك البلورية كثيفة. في الواقع ، قد تكون كثافة السبيكة أعلى من كثافة كل عنصر من المكونات المدرجة في التكوين (كان الكيميائيون في العصور الوسطى يبحثون عن السبائك التي تتوافق فيها الكثافة مع كثافة الذهب).

نقطة انصهار المعادن

المواد المختلفة لها نقاط انصهار مختلفة. من المعتاد تقسيم المعادن إلى:

1. مادة قابلة للانصهار - يكفي تسخينها حتى 600 درجة مئوية للحصول على مادة في صورة سائلة.
2. تذوب المعادن متوسطة الانصهار في نطاق درجة حرارة 600… 1600 درجة مئوية.
3. المواد المقاومة للصهر هي معادن يمكن أن تذوب عند درجات حرارة أعلى من 1600 درجة مئوية.

يوضح الجدول معادن منخفضة الذوبان بترتيب تصاعدي. هنا يمكنك أن ترى أن أكثر المعادن غرابة هو الزئبق (Hg). في ظل الظروف العادية ، يكون في حالة سائلة. هذا المعدن لديه أدنى نقطة انصهار.

الجدول 1 ، نقاط الانصهار والغليان للمعادن منخفضة الانصهار:

الجدول 2 ، نقاط الانصهار والغليان للمعادن المتوسطة الانصهار:

الجدول 3 ، نقاط الانصهار والغليان للمعادن المقاومة للصهر:

لإجراء عملية الصهر ، يتم استخدام أجهزة مختلفة. على سبيل المثال ، تستخدم الأفران العالية لصهر الحديد الخام. لصهر المعادن غير الحديدية ، يتم إجراء التسخين الداخلي باستخدام التيارات تردد عالي.

في القوالب المصنوعة من مواد غير معدنية ، توجد معادن غير حديدية في الحالة الصلبة. يتم إنشاء مجال مغناطيسي متناوب من حولهم. نتيجة لذلك ، تبدأ المشابك البلورية في الارتخاء. تبدأ جزيئات المادة في التحرك ، مما يؤدي إلى تسخين داخل الكتلة بأكملها.

إذا كان من الضروري إذابة كمية صغيرة من المعادن منخفضة الانصهار ، يتم استخدام أفران مفل. ترتفع درجة الحرارة فيها إلى 1000 ... 1200 درجة مئوية ، وهو ما يكفي لصهر المعادن غير الحديدية.

يتم صهر المعادن الحديدية في مسخنات حرارية وأفران مفتوحة وأفران الحث. تأتي العملية مع إضافة مكونات السبائك التي تعمل على تحسين جودة المعدن.

أصعب شيء هو العمل مع المعادن المقاومة للحرارة. تكمن المشكلة في أنك بحاجة إلى استخدام مواد ذات درجة حرارة أعلى من درجة انصهار المعدن نفسه. حالياً صناعة الطيرانيعتبر استخدام التيتانيوم (Ti) كمادة هيكلية. في السرعه العاليهرحلة في الغلاف الجوي ، يتم تسخين الجلد. لذلك ، هناك حاجة لاستبدال الألمنيوم وسبائكه (AL).

تجذب نقطة الانصهار القصوى لهذا المعدن الخفيف المحتوي المصممين. لذلك ، يقوم التقنيون بتطوير العمليات والمعدات التكنولوجية لإنتاج أجزاء من التيتانيوم وسبائكه.

سبائك معدنية

لتصميم منتجات من السبائك ، تمت دراسة خصائصها أولاً. للدراسة في حاويات صغيرة ، تذوب المعادن المدروسة بنسب مختلفة مع بعضها البعض. نتيجة لذلك ، تم بناء الرسوم البيانية.

يمثل المحور السفلي تركيز المكون أ مع المكون ب. تعتبر درجة الحرارة رأسيًا. هنا ، يتم ملاحظة قيم درجة الحرارة القصوى عندما يكون كل المعدن في حالة منصهرة.

عند تبريده ، يبدأ أحد المكونات في تكوين بلورات. سهل الانصهار في الحالة السائلة - مزيج مثالي من المعادن في سبيكة.

يميز علماء المعادن نسبة خاصة من المكونات تكون عندها نقطة الانصهار ضئيلة. عندما يتم تصنيع السبائك ، فإنهم يحاولون تحديد كمية المواد المستخدمة من أجل الحصول على سبيكة eutectoid. له الخواص الميكانيكيةعلى أفضل وجه ممكن. تشكل المشابك البلورية مواقع ذرات متمركزة على الوجه.

تتم دراسة عملية التبلور من خلال دراسة تصلب العينات عند التبريد. يقومون ببناء رسوم بيانية خاصة حيث يلاحظون كيف يتغير معدل التبريد. هناك مخططات جاهزة للسبائك المختلفة. تحديد نقاط بداية ونهاية التبلور ، وتحديد تكوين السبيكة.

اندماج وود

في عام 1860 ، كان فني الأسنان الأمريكي بارناباس وود يبحث عن النسبة المثلى للمكونات لعمل أسنان للعملاء عند أدنى درجات حرارة الانصهار. وجد سبيكة لها نقطة انصهار 60.2 ... 68.5 درجة مئوية فقط. حتى في الماء الساخن يذوب المعدن بسهولة. ويشمل:

• القصدير - 12.5 ... 12.7٪ ؛
• الرصاص - 24.5 ... 25.0٪ ؛
• البزموت - 49.5 ... 50.3٪ ؛
• الكادميوم - 12.5 ... 12.7٪.

السبيكة مثيرة للاهتمام بسبب درجة حرارتها المنخفضة ، لكنها لم تجد تطبيقًا عمليًا. انتباه! الكادميوم والرصاص معادن ثقيلة ولا ينصح بالاتصال بهما. يمكن أن يصاب الكثير من الناس بالتسمم عن طريق ملامسة الكادميوم.

سبائك لحام

في الممارسة العملية ، يواجه الكثيرون الذوبان عند لحام الأجزاء. إذا تم تنظيف أسطح المواد المراد ربطها من الشوائب والأكاسيد ، فليس من الصعب لحامها بالجنود. من المعتاد تقسيم الجنود إلى جنود صلبين وناعمين. اللينة هي الأكثر شيوعًا:

• POS-15-278 ... 282 درجة مئوية ؛
• POS-25 - 258 ... 262 درجة مئوية ؛
• POS-33 - 245 ... 249 درجة مئوية ؛
• POS-40 - 236… 241 درجة مئوية ؛
• POS-61 - 181… 185 درجة مئوية ؛
• POS-90 - 217 ... 222 درجة مئوية.

يتم إنتاجها للمؤسسات التي تصنع أجهزة هندسة الراديو المختلفة.

يمتلك الجنود الصلبون القائمون على الزنك والنحاس والفضة والبزموت نقطة انصهار أعلى:

• PSr-10 - 825… 835 درجة مئوية ؛
• PSr-12-780… 790 درجة مئوية ؛
• PSr-25-760… 770 درجة مئوية ؛
• PSr-45 - 715 ... 721 درجة مئوية ؛
• PSr-65-738 ... 743 درجة مئوية ؛
• PSr-70 - 778… 783 درجة مئوية ؛
• PMC-36 - 823 ... 828 درجة مئوية ؛
• PMTs-42 - 830 ... 837 درجة مئوية ؛
• ПМЦ-51 - 867… 884 درجة مئوية.

يتيح لك استخدام الجرافات القوية الحصول على اتصالات قوية.

انتباه! تعني Cp أن الفضة تستخدم في تكوين اللحام. هذه السبائك لديها الحد الأدنى من المقاومة الكهربائية.

نقطة انصهار اللافلزات

مواد غير معدنيةيمكن تقديمها في صورة صلبة وسائلة. يتم عرض المواد غير العضوية في الجدول. أربعة.

الجدول 4 ، نقطة انصهار اللافلزات غير العضوية:

من الناحية العملية ، يهتم المستخدمون أكثر بالمواد العضوية: البولي إيثيلين والبولي بروبيلين والشمع والبارافين وغيرها. تظهر نقطة انصهار بعض المواد في الجدول. 5.

الجدول 5 ، نقطة انصهار المواد البوليمرية:

انتباه! تُفهم درجة حرارة التزجج على أنها الحالة التي تصبح فيها المادة هشة.

فيديو: نقطة انصهار المعادن المعروفة.

استنتاج

1. تعتمد نقطة الانصهار على طبيعة المادة نفسها. غالبًا ما تكون قيمة ثابتة.
2. في الممارسة العملية ، لا يتم استخدام المعادن النقية ، ولكن سبائكها. عادة ما يكون لها خصائص أفضل بكثير من المعدن النقي.

- الأول من حيث أهمية وانتشار المادة الإنشائية. لقد عُرف منذ العصور القديمة ، وخصائصه هي أنه عندما تم تعلم صهر الحديد بكميات كبيرة ، حل المعدن محل جميع السبائك الأخرى. لقد حان عصر الحديد ، ولن ينتهي هذا الوقت قريبًا ، إذا حكمنا عليه. ستخبرك هذه المقالة ما هي الثقل النوعي للحديد ، وما هي درجة انصهاره في شكله النقي.

الحديد معدن نموذجي ، ونشط كيميائيًا. تتفاعل المادة في درجة الحرارة العادية ، وتؤدي التسخين أو الرطوبة المتزايدة إلى زيادة تفاعلها بشكل كبير. يتآكل الحديد في الهواء ، ويحترق في جو من الأكسجين النقي ، ويمكن أن يشتعل أيضًا في الهواء على شكل غبار ناعم.

الحديد النقي قابل للطرق ، ولكن في هذا الشكل يكون المعدن نادرًا جدًا. في الواقع ، الحديد عبارة عن سبيكة ذات نسب صغيرة من الشوائب - تصل إلى 0.8٪ ، والتي تتميز بنعومة مادة نقية وقابليتها للتطويع. أهمية للاقتصاد الوطني لديها سبائك مع الكربون - الصلب والحديد الزهر والفولاذ المقاوم للصدأ.

تعدد الأشكال متأصل في الحديد: هناك ما يصل إلى 4 تعديلات تختلف في معلمات الهيكل والشبكة:

• α-Fe - موجود من صفر إلى +769 درجة مئوية ، وله شبكة مكعبة محورها الجسم ومغناطيس حديدي ، أي أنه يحتفظ بالمغناطيسية في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي. +769 С - نقاط كوري للمعادن ؛
• من +769 إلى +917 درجة مئوية ، يظهر β-Fe. إنه يختلف عن المرحلة α فقط في معلمات الشبكة. الكل تقريبا الخصائص الفيزيائيةفي الوقت نفسه ، يتم الحفاظ عليها باستثناء المغناطيسية: يصبح الحديد مغناطيسًا ، أي أنه يفقد قدرته على المغنطة وينجذب إلى مجال مغناطيسي. لا يعتبر علم المعادن المرحلة β كتعديل منفصل. لأن الانتقال لا يؤثر على الخصائص الفيزيائية الهامة ؛
• في النطاق من 917 إلى 1394 درجة مئوية ، يوجد تعديل γ ، والذي يتميز بشبكة مكعبة محورها الوجه ؛
• عند درجات حرارة أعلى من +1394 درجة مئوية ، تظهر مرحلة δ ، والتي تتميز بشبكة مكعبة محورها الجسم.

عند الضغط العالي ، وكذلك عندما يتم خلط المعدن ببعض المواد المضافة ، يتم تشكيل المرحلة ε بشبكة سداسية الشكل معبأة بشكل وثيق.

درجة الحرارة انتقالات المرحلةيتغير بشكل ملحوظ عند تعاطي المنشطات بنفس الكربون. في الواقع ، فإن قدرة الحديد على تشكيل العديد من التعديلات تعمل كأساس لمعالجة الفولاذ في ظروف درجات الحرارة المختلفة. بدون مثل هذه التحولات ، لم يكن المعدن منتشرًا على نطاق واسع.

الآن جاء دور خصائص معدن الحديد.

هذا الفيديو يتحدث عن هيكل الحديد:

خصائص المعدن وخصائصه

الحديد معدن خفيف إلى حد ما ، مقاوم للحرارة إلى حد ما ، لونه رمادي فضي. يتفاعل بسهولة مع الأحماض المخففة ، وبالتالي يعتبر عنصرًا من عناصر النشاط المتوسط. في الهواء الجاف ، يُغطى المعدن تدريجياً بغشاء أكسيد ، مما يمنع حدوث المزيد من التفاعل.

ولكن عند أدنى رطوبة ، يظهر الصدأ بدلاً من الفيلم - فضفاض وغير متجانس في التكوين. الصدأ لا يمنع المزيد من تآكل الحديد. ومع ذلك ، فإن الخواص الفيزيائية للمعدن ، والأهم من ذلك ، سبائكه بالكربون تجعل استخدام الحديد أكثر من مبرر ، على الرغم من مقاومة التآكل المنخفضة.

الكتلة والكثافة

الوزن الجزيئي للحديد هو 55.8 مما يدل على الخفة النسبية للمادة. ما هي كثافة الحديد؟ يتم تحديد هذا المؤشر من خلال تعديل المرحلة:

• α-Fe - 7.87 جم / مكعب. سم عند 20 درجة مئوية ، و 7.67 جم / مكعب. سم عند 600 درجة مئوية ؛
• تتميز المرحلة γ بكثافة أقل - 7.59 جم / سم مكعب عند 1000 درجة مئوية ؛
• كثافة المرحلة 7.409 جم / سم 3.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، تقل كثافة الحديد بشكل طبيعي.

والآن دعنا نتعرف على درجة انصهار الحديد بالدرجة المئوية ، ونقارنها ، على سبيل المثال ، بالحديد أو الزهر.

نطاق درجة حرارة

يُصنف المعدن على أنه مقاوم للحرارة بشكل معتدل ، مما يعني درجة حرارة منخفضة نسبيًا للتغير في حالة التجميع:

• نقطة الانصهار - 1539 درجة مئوية ؛
• نقطة الغليان - 2862 درجة مئوية ؛
• درجة حرارة كوري ، أي فقدان القدرة على المغنطة - 719 درجة مئوية.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند الحديث عن نقطة الانصهار أو الغليان ، فإنهم يتعاملون مع المرحلة من مادة ما.

هذا الفيديو سوف يخبرك عن المادية و الخواص الكيميائيةالسدادة:

الخصائص الميكانيكية

ينتشر الحديد وسبائكه بشكل كبير لدرجة أنه على الرغم من بدء استخدامها في وقت متأخر عن ، على سبيل المثال ، إلا أنها أصبحت نوعًا من المعايير. عند مقارنة المعادن ، فإنها تشير إلى الحديد: أقوى من الفولاذ ، وأكثر ليونة بمرتين من الحديد ، وهكذا.

يتم إعطاء خصائص لمعدن يحتوي على نسب صغيرة من الشوائب:

• صلابة على مقياس موس - 4-5 ؛
• صلابة برينل - 350-450 مليون / قدم مربع. م علاوة على ذلك ، يتميز الحديد النقي كيميائياً بصلابة أعلى - 588-686 ؛

تعتمد مؤشرات القوة بشكل كبير على كمية وطبيعة الشوائب. يتم تنظيم هذه القيمة بواسطة GOST لكل علامة تجارية من السبائك أو المعدن النقي. وبالتالي ، فإن مقاومة الانضغاط القصوى للفولاذ غير المسبوك هي 400-550 ميجا باسكال. عند تصلب هذه الدرجة ، تزداد قوة الشد إلى 700 ميجا باسكال.

• قوة تأثير المعدن 300 مليون نيوتن / متر مربع ؛
• قوة الخضوع –100 MN / متر مربع. م.

سوف نتعرف أكثر على ما هو مطلوب لتحديد السعة الحرارية المحددة للحديد.

السعة الحرارية والتوصيل الحراري

مثل أي معدن ، فإن الحديد يوصل الحرارة ، على الرغم من أن أدائه في هذا المجال منخفض: من حيث التوصيل الحراري ، يكون المعدن أدنى من الألومنيوم - 2 مرات أقل ، و - 5 مرات.

الموصلية الحرارية عند 25 درجة مئوية هي 74.04 واط / (م · كلفن). القيمة تعتمد على درجة الحرارة.

• عند 100 كلفن تكون الموصلية الحرارية 132 [واط / (مللي كلفن)] ؛
• عند 300 K - 80.3 [W / (m.K)] ؛
• عند 400 - 69.4 [W / (m.K)] ؛
• وعند 1500 - 31.8 [واط / (مللي كلفن)].

• معامل التمدد الحراري عند 20 درجة مئوية هو 11.7 10-6.
• يتم تحديد السعة الحرارية للمعدن من خلال هيكل طوره وتعتمد بشكل معقد على درجة الحرارة. مع زيادة تصل إلى 250 درجة مئوية ، تزداد السعة الحرارية ببطء ، ثم تزداد بشكل حاد حتى يتم الوصول إلى نقطة كوري ، ثم تبدأ في الانخفاض.
• السعة الحرارية النوعية في نطاق درجة الحرارة من 0 إلى 1000 درجة مئوية هي 640.57 جول / (كجم كلفن).

التوصيل الكهربائي

يقوم الحديد بتوصيل التيار ، ولكن ليس تقريبًا مثل النحاس والفضة. المقاومة الكهربائية النوعية للمعدن في ظل الظروف العادية هي 9.7 10-8 أوم م.

نظرًا لأن الحديد هو مغناطيس حديدي ، فإن أدائه في هذا المجال يكون أكثر أهمية:

• الحث المغناطيسي التشبع هو 2.18 طن ؛
• النفاذية المغناطيسية - 1.45.106.

تسمم

لا يشكل المعدن خطرا على جسم الإنسان.يمكن أن يكون الفولاذ وتصنيع منتجات الحديد خطرين ، ولكن فقط بسبب درجات الحرارة المرتفعة وتلك المواد المضافة المستخدمة في إنتاج السبائك المختلفة. نفايات الحديد - الخردة المعدنية ، تشكل خطرا على بيئة، لكنها معتدلة إلى حد ما ، لأن المعدن يصدأ في الهواء.

لا يحتوي الحديد على خمول بيولوجي ، لذلك لا يستخدم كمواد للأطراف الصناعية. ومع ذلك ، في جسم الإنسان ، يلعب هذا العنصر أحد العناصر أدوار حرجة: انتهاك في امتصاص الحديد أو عدم كفاية كمية الأخير في النظام الغذائي يضمن فقر الدم في أحسن الأحوال.

يُمتص الحديد بصعوبة بالغة - 5-10٪ من الكمية الإجمالية التي يدخلها الجسم ، أو 10-20٪ إذا كان هناك نقص فيه.

• متطلبات الحديد اليومية المعتادة هي 10 ملغ للرجال و 20 ملغ للنساء.
• الجرعة السامة 200 ملغ / يوم.
• قاتلة - 7-35 جم يكاد يكون من المستحيل الحصول على مثل هذه الكمية من الحديد ، لذلك فإن التسمم بالحديد نادر للغاية.

الحديد هو معدن يمكن تغيير خصائصه الفيزيائية ، وخاصة قوته ، بشكل كبير من خلال اللجوء إلى التصنيع أو إضافة كمية صغيرة جدًا من عناصر صناعة السبائك. هذه الميزة ، جنبًا إلى جنب مع توافر المعدن وسهولة استخراجه ، تجعل الحديد المادة الهيكلية الأكثر طلبًا.

سيخبرك الاختصاصي بالمزيد عن خصائص الحديد في الفيديو أدناه:

في صناعة المعادن ، أحد المجالات الرئيسية هو صب المعادن وسبائكها بسبب التكلفة الرخيصة والبساطة النسبية للعملية. يمكن صب القوالب بأي مخططات ذات أبعاد مختلفة ، من الصغيرة إلى الكبيرة ؛ إنها مناسبة لكل من الإنتاج الضخم والإنتاج المخصص.

يعتبر الصب من أقدم مجالات العمل بالمعادن ، ويبدأ في حوالي العصر البرونزي: 7-3 الألفية قبل الميلاد. ه. منذ ذلك الحين ، تم اكتشاف العديد من المواد ، مما أدى إلى تقدم في التكنولوجيا وزيادة الطلب على صناعة المسبك.

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من اتجاهات وأنواع الصب ، والتي تختلف في العملية التكنولوجية. يبقى شيء واحد دون تغيير - الخاصية الفيزيائية للمعادن للانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ، ومن المهم معرفة درجة الحرارة التي يبدأ فيها ذوبان الأنواع المختلفة من المعادن وسبائكها.

عملية صهر المعادن

تشير هذه العملية إلى انتقال المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. عندما يتم الوصول إلى نقطة الانصهار ، يمكن أن يكون المعدن في حالة صلبة وسائلة ، وستؤدي الزيادة الإضافية إلى انتقال كامل للمادة إلى سائل.

يحدث الشيء نفسه أثناء التصلب - عندما يتم الوصول إلى حد الانصهار ، تبدأ المادة بالانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة ، ولن تتغير درجة الحرارة حتى اكتمال التبلور.

يجب أن نتذكر أن هذه القاعدة تنطبق فقط على المعدن النقي. لا تحتوي السبائك على حدود درجة حرارة واضحة وتقوم بانتقال الحالات إلى بعض النطاق:

1. Solidus - خط درجة الحرارة الذي يبدأ عنده ذوبان أكثر مكونات السبيكة قابلية للانصهار.
2. Liquidus هي نقطة الانصهار النهائية لجميع المكونات ، والتي تحتها تبدأ بلورات السبيكة الأولى في الظهور.

من المستحيل قياس نقطة انصهار هذه المواد بدقة ؛ تشير نقطة الانتقال للحالات إلى الفاصل العددي.

اعتمادًا على درجة الحرارة التي يبدأ عندها ذوبان المعادن ، هم مقسمون إلى:

• قابل للانصهار ، حتى 600 درجة مئوية. وتشمل هذه القصدير والزنك والرصاص وغيرها.
• ذوبان متوسط ​​، حتى 1600 درجة مئوية. أكثر السبائك والمعادن شيوعًا مثل الذهب والفضة والنحاس والحديد والألمنيوم.
• حرارية ، أكثر من 1600 درجة مئوية. التيتانيوم والموليبدينوم والتنغستن والكروم.

هناك أيضًا نقطة غليان - النقطة التي يبدأ عندها المعدن المنصهر في التحول إلى الحالة الغازية. هذه درجة حرارة عالية جدًا ، عادةً ما تكون ضعف درجة الانصهار.

تأثير الضغط

تعتمد درجة حرارة الانصهار ودرجة حرارة التجمد التي تساويها على الضغط ، وتزداد مع زيادته. هذا يرجع إلى حقيقة أنه مع زيادة الضغط ، تقترب الذرات من بعضها البعض ، ومن أجل تدمير الشبكة البلورية ، يجب إبعادها. عند زيادة الضغط ، يتطلب الأمر مزيدًا من الطاقة للحركة الحرارية وتزداد درجة حرارة الانصهار المقابلة لها.

هناك استثناءات عندما تنخفض درجة الحرارة المطلوبة للدخول في حالة سائلة مع زيادة الضغط. وتشمل هذه المواد الجليد والبزموت والجرمانيوم والأنتيمون.

جدول درجة الانصهار

من المهم لأي شخص يعمل في صناعة الصلب ، سواء كان لحامًا أو عاملًا في المسبك أو مصهرًا أو صائغًا ، أن يعرف درجات الحرارة التي تذوب فيها المواد التي يعملون بها. يسرد الجدول أدناه نقاط انصهار المواد الأكثر شيوعًا.

جدول درجة الانصهار المعادن والسبائك

اسم	تي رر ، درجة مئوية
الألومنيوم	660,4
نحاس	1084,5
تين	231,9
الزنك	419,5
التنغستن	3420
نيكل	1455
فضة	960
ذهب	1064,4
البلاتين	1768
التيتانيوم	1668
دورالومين	650
الكربون الصلب	1100−1500
الحديد الزهر	1110−1400
حديد	1539
الزئبق	-38,9
ملكيور	1170
الزركونيوم	3530
السيليكون	1414
نيتشروم	1400
البزموت	271,4
الجرمانيوم	938,2
القصدير	1300−1500
برونزية	930−1140
كوبالت	1494
البوتاسيوم	63
صوديوم	93,8
نحاس	1000
المغنيسيوم	650
المنغنيز	1246
الكروم	2130
الموليبدينوم	2890
قيادة	327,4
البريليوم	1287
سيفوز	3150
فيشرال	1460
الأنتيمون	630,6
كربيد التيتانيوم	3150
كربيد الزركونيوم	3530
الجاليوم	29,76

بالإضافة إلى طاولة الصهر ، هناك العديد من المواد المساعدة الأخرى. على سبيل المثال ، الإجابة على السؤال ما هي نقطة غليان الحديد تكمن في جدول المواد المغلية. بالإضافة إلى الغليان ، تمتلك المعادن عددًا من الخصائص الفيزيائية الأخرى ، مثل القوة.

قوة المعدن

بالإضافة إلى القدرة على الانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ، فإن إحدى الخصائص المهمة للمادة هي قوتها - قدرة الجسم الصلب على مقاومة التدمير والتغييرات التي لا رجعة فيها في الشكل. يعتبر المؤشر الرئيسي للقوة هو المقاومة الناشئة عن تمزق قطعة العمل الملدنة مسبقًا. لا ينطبق مفهوم القوة على الزئبق ، لأنه في حالة سائلة. يتم قبول تعيين القوة في MPa - Mega Pascals.

هناك المجموعات التالية قوة المعادن:

• قابل للكسر. مقاومتهم لا تتجاوز 50 ميجا باسكال. وتشمل هذه المعادن القصدير والرصاص والقلويات اللينة
• متين ، 50-500 ميجا باسكال. النحاس والألومنيوم والحديد والتيتانيوم. مواد هذه المجموعة هي أساس العديد من السبائك الهيكلية.
• قوة عالية ، أكثر من 500 ميجا باسكال. على سبيل المثال ، الموليبدينوم والتنغستن.

جدول قوة المعدن

أكثر السبائك شيوعًا في الحياة اليومية

كما يتضح من الجدول ، تختلف نقاط انصهار العناصر اختلافًا كبيرًا حتى بالنسبة للمواد الموجودة بشكل شائع في الحياة اليومية.

وبالتالي ، فإن الحد الأدنى لنقطة انصهار الزئبق هو -38.9 درجة مئوية ، وبالتالي ، في درجة حرارة الغرفة ، يكون بالفعل في حالة سائلة. هذا ما يفسر حقيقة أن موازين الحرارة المنزلية لها علامة أقل من -39 درجة مئوية: أسفل هذا المؤشر ، يتحول الزئبق إلى حالة صلبة.

الجنود ، الأكثر شيوعًا في الاستخدام المنزلي ، يحتويون على نسبة كبيرة من القصدير ، والتي تبلغ درجة انصهارها 231.9 درجة مئوية ، لذلك يذوب معظم اللحام عند درجة حرارة تشغيل لحام الحديد من 250-400 درجة مئوية.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك جنود ذوبان منخفض مع حدود ذوبان منخفضة ، تصل إلى 30 درجة مئوية ، ويتم استخدامها عندما يكون ارتفاع درجة حرارة المواد الملحومة أمرًا خطيرًا. لهذه الأغراض ، يوجد جنود بالبزموت ، ويبلغ ذوبان هذه المواد في حدود 29.7 - 120 درجة مئوية.

يكمن ذوبان المواد عالية الكربون ، اعتمادًا على مكونات السبائك ، في النطاق من 1100 إلى 1500 درجة مئوية.

تقع نقاط انصهار المعادن وسبائكها في نطاق درجات حرارة واسع جدًا ، من درجات حرارة منخفضة جدًا (الزئبق) إلى حد يبلغ عدة آلاف من الدرجات. تعد معرفة هذه المؤشرات ، بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية الأخرى ، أمرًا مهمًا جدًا للأشخاص الذين يعملون في مجال التعدين. على سبيل المثال ، معرفة درجة حرارة ذوبان الذهب والمعادن الأخرى سيكون مفيدًا لصائغي المجوهرات والعجلات والمصاهر.

كل معدن أو سبيكة لها خصائص فريدة ، بما في ذلك نقطة انصهارها. في هذه الحالة ، ينتقل الكائن من حالة إلى أخرى ، وفي حالة معينة ، يتحول من مادة صلبة إلى مادة سائلة. لإذابه ، من الضروري تسخينه وتسخينه حتى الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. في الوقت الذي يتم فيه الوصول إلى درجة الحرارة المرغوبة لسبائك معين ، لا يزال من الممكن أن تظل في حالة صلبة. مع التعرض المستمر ، يبدأ في الذوبان.

الزئبق لديه أدنى نقطة انصهار - يذوب حتى عند -39 درجة مئوية ، التنغستن لديه أعلى درجة - 3422 درجة مئوية. بالنسبة للسبائك (الصلب وغيرها) ، حدد العدد الدقيقصعب للغاية. كل هذا يتوقف على نسبة المكونات فيها. بالنسبة للسبائك ، تتم كتابتها على شكل فاصل رقمي.

كيف هي العملية

العناصر مهما كانت: ذهب ، حديد ، زهر ، صلب ، أو غيرها - تذوب تقريبا. يحدث هذا مع التدفئة الخارجية أو الداخلية. يتم التسخين الخارجي في فرن حراري. بالنسبة للداخلية ، يتم استخدام التسخين المقاوم ، ويمرر تيارًا كهربائيًا أو الحث التسخين في المجال الكهرومغناطيسي عالي التردد. التأثير هو نفسه تقريبا.

متي يحدث التسخينيزداد اتساع الاهتزازات الحرارية للجزيئات. يظهر عيوب هيكلية شعريةيرافقه كسر الروابط بين الذرية. تسمى فترة تدمير الشبكة وتراكم العيوب بالذوبان.

اعتمادًا على درجة صهر المعادن ، يتم تقسيمها إلى:

1. قابل للانصهار - حتى 600 درجة مئوية: الرصاص والزنك والقصدير ؛
2. ذوبان متوسط ​​- من 600 درجة مئوية إلى 1600 درجة مئوية: الذهب والنحاس والألمنيوم والحديد الزهر والحديد ومعظم العناصر والمركبات ؛
3. حراري - من 1600 درجة مئوية: الكروم ، التنجستن ، الموليبدينوم ، التيتانيوم.

اعتمادًا على الدرجة القصوى ، يتم أيضًا تحديد جهاز الصهر. يجب أن يكون أقوى ، أقوى التدفئة.

القيمة الثانية المهمة هي درجة الغليان. هذه هي المعلمة التي تبدأ عندها السوائل بالغليان. كقاعدة عامة ، إنها ضعف درجة الذوبان. هذه القيم تتناسب طرديًا مع بعضها البعض وعادةً ما تُعطى عند الضغط الطبيعي.

إذا زاد الضغط ، تزداد كمية الذوبان أيضًا. إذا انخفض الضغط ، فإنه ينخفض.

جدول مميز

المعادن والسبائك - لا غنى عنها أساس للتزوير, مسبكوالمجوهرات والعديد من مجالات الإنتاج الأخرى. مهما يفعل السيد ( مجوهرات ذهبيه، أسوار من الحديد الزهر ، سكاكين من الصلب أو أساور نحاسية)، إلى عن على العملية الصحيحةيحتاج إلى معرفة درجات الحرارة التي يذوب عندها هذا العنصر أو ذاك.

لمعرفة هذه المعلمة ، تحتاج إلى الرجوع إلى الجدول. يمكنك أيضًا معرفة درجة الغليان في الجدول.

من بين العناصر الأكثر استخدامًا في الحياة اليومية ، تكون مؤشرات نقطة الانصهار كما يلي:

1. ألومنيوم - 660 درجة مئوية ؛
2. نقطة انصهار النحاس - 1083 درجة مئوية ؛
3. نقطة انصهار الذهب - 1063 درجة مئوية ؛
4. الفضة - 960 درجة مئوية ؛
5. القصدير - 232 درجة مئوية. غالبًا ما يستخدم القصدير في اللحام ، نظرًا لأن درجة حرارة مكواة اللحام العاملة تتراوح من 250 إلى 400 درجة فقط ؛
6. الرصاص - 327 درجة مئوية ؛
7. نقطة انصهار الحديد - 1539 درجة مئوية ؛
8. درجة حرارة انصهار الفولاذ (سبيكة من الحديد والكربون) - من 1300 درجة مئوية إلى 1500 درجة مئوية. يتقلب اعتمادًا على تشبع مكونات الصلب ؛
9. نقطة انصهار الحديد الزهر (أيضًا سبيكة من الحديد والكربون) - من 1100 درجة مئوية إلى 1300 درجة مئوية ؛
10. الزئبق - -38.9 درجة مئوية.

كما يتضح من هذا الجزء من الجدول ، فإن أكثر المعادن قابلية للانصهار هو الزئبق ، وهو موجود بالفعل في حالة سائلة عند درجات حرارة موجبة.

تكون درجة غليان كل هذه العناصر مرتين تقريبًا ، وأحيانًا أعلى من درجة الذوبان. على سبيل المثال ، بالنسبة للذهب ، تبلغ درجة الحرارة 2660 درجة مئوية الألومنيوم - 2519 درجة مئوية، للحديد - 2900 درجة مئوية ، للنحاس - 2580 درجة مئوية ، للزئبق - 356.73 درجة مئوية.

بالنسبة للسبائك مثل الفولاذ والحديد الزهر والمعادن الأخرى ، يكون الحساب متماثلًا تقريبًا ويعتمد على نسبة المكونات في السبيكة.

أقصى درجة غليان للمعادن الرينيوم - 5596 درجة مئوية. تكون أعلى نقطة غليان في أكثر المواد مقاومة للحرارة.

هناك جداول تشير أيضًا كثافة المعادن. أخف معدن الليثيوم ، وأثقل معدن الأوزميوم. الأوزميوم له كثافة أعلى من اليورانيوموالبلوتونيوم عند عرضها في درجة حرارة الغرفة. تشمل المعادن الخفيفة: المغنيسيوم والألمنيوم والتيتانيوم. تشمل المعادن الثقيلة المعادن الأكثر شيوعًا: الحديد والنحاس والزنك والقصدير وغيرها الكثير. المجموعة الأخيرة- المعادن الثقيلة جدا وتشمل: التنجستن والذهب والرصاص وغيرها.

مؤشر آخر موجود في الجداول هو الموصلية الحرارية للمعادن. والأسوأ من ذلك كله ، أن النبتونيوم يوصل الحرارة ، والفضة هي أفضل موصل للحرارة. الذهب والصلب والحديد والحديد الزهر وعناصر أخرى في المنتصف بين هذين النقيضين. يمكن العثور على خصائص واضحة لكل منها في الجدول المطلوب.

درجة حرارة الانصهار ، إلى جانب الكثافة ، يعود الى الخصائص البدنيةالمعادن. نقطة انصهار المعدن- درجة الحرارة التي يمر عندها المعدن من الحالة الصلبة ، حيث يكون في الحالة الطبيعية (باستثناء الزئبق) ، إلى الحالة السائلة عند تسخينه. أثناء الانصهار ، لا يتغير حجم المعدن عمليًا ، وبالتالي فإن درجة الحرارة الطبيعية لنقطة الانصهار هي الضغط الجوي لا يؤثر.

نقطة انصهار المعادن في النطاق من -39 درجة مئوية إلى +3410 درجة. بالنسبة لمعظم المعادن ، تكون نقطة الانصهار عالية ، ومع ذلك ، يمكن صهر بعض المعادن في المنزل عن طريق التسخين على موقد تقليدي (القصدير ، الرصاص).

تصنيف المعادن بنقطة الانصهار

1. معادن قابلة للانصهار، التي تتقلب درجة انصهارها ما يصل إلى 600درجات مئوية ، على سبيل المثال الزنك والقصدير والبزموت.
2. معادن انصهار متوسطةالتي تذوب عند درجة حرارة من 600 إلى 1600درجات مئوية: مثل الألومنيوم والنحاس والقصدير والحديد.
3. معادن حراريةالتي تصل نقطة انصهارها أكثر من 1600درجة مئوية - التنغستن والتيتانيوم والكروموإلخ.
4. - المعدن الوحيد الذي يخضع لظروف طبيعية (الضغط الجوي العادي ، متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة) في حالة سائلة. نقطة انصهار الزئبق على وشك -39 درجةدرجة مئوية.

جدول نقاط انصهار المعادن والسبائك

معدن	درجة حرارة الانصهار ، درجة مئوية
الألومنيوم	660,4
التنغستن	3420
دورالومين	~650
حديد	1539
ذهب	1063
إيريديوم	2447
البوتاسيوم	63,6
السيليكون	1415
نحاس	~1000
سبيكة منصهر	60,5
المغنيسيوم	650
نحاس	1084,5
صوديوم	97,8
نيكل	1455
تين	231,9
البلاتين	1769,3
الزئبق	–38,9
قيادة	327,4
فضة	961,9
صلب	1300-1500
الزنك	419,5
الحديد الزهر	1100-1300

عند صهر المعدن لتصنيع مصبوبات المنتجات المعدنية ، يعتمد اختيار المعدات والمواد المستخدمة في تشكيل المعادن وما إلى ذلك على درجة حرارة الانصهار. عند خلط معدن مع عناصر أخرى ، تنخفض نقطة الانصهار في أغلب الأحيان.

حقيقة مثيرة للاهتمام

لا تخلط بين مفهومي "نقطة انصهار المعدن" و "نقطة غليان المعدن" - فبالنسبة للعديد من المعادن ، تختلف هذه الخصائص بشكل كبير: على سبيل المثال ، تذوب الفضة عند درجة حرارة 961 درجة مئوية ، وتغلي فقط عندما يصل التسخين إلى 2180 درجة.

نقطة انصهار المعدن هي درجة الحرارة الدنيا التي يتغير عندها من صلب إلى سائل. أثناء الذوبان ، لا يتغير حجمه عمليا. تصنف المعادن حسب درجة الانصهار حسب درجة التسخين.

معادن قابلة للانصهار

المعادن القابلة للانصهار لها نقطة انصهار أقل من 600 درجة مئوية. هذه هي الزنك والقصدير والبزموت. يمكن إذابة هذه المعادن في المنزل عن طريق تسخينها على الموقد أو باستخدام مكواة لحام. تستخدم المعادن القابلة للانصهار في الإلكترونيات والهندسة لربط العناصر المعدنية والأسلاك لحركة التيار الكهربائي. درجة انصهار القصدير 232 درجة والزنك 419.

معادن انصهار متوسطة

تبدأ المعادن ذات الانصهار المتوسط ​​في التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجات حرارة تتراوح من 600 درجة مئوية إلى 1600 درجة مئوية. يتم استخدامها لصنع الألواح والحديد التسليح والكتل والهياكل المعدنية الأخرى المناسبة للبناء. تشمل هذه المجموعة من المعادن الحديد والنحاس والألمنيوم ، وهي أيضًا جزء من العديد من السبائك. يضاف النحاس إلى سبائك المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والبلاتين. يحتوي 750 من الذهب على 25٪ من المعادن السبائكية ، بما في ذلك النحاس ، مما يعطيها لونًا ضارب إلى الحمرة. درجة انصهار هذه المادة هي 1084 درجة مئوية. ويبدأ الألمنيوم في الذوبان عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا تبلغ 660 درجة مئوية. وهو معدن خفيف ومرن وغير مكلف ولا يتأكسد ولا يصدأ ، لذلك يستخدم على نطاق واسع في صناعة الأواني. درجة انصهار الحديد 1539 درجة. إنه أحد أكثر المعادن شهرة وبأسعار معقولة ، وينتشر استخدامه على نطاق واسع في صناعات البناء والسيارات. ولكن نظرًا لحقيقة أن الحديد عرضة للتآكل ، فيجب معالجته وتغطيته بطبقة واقية من الطلاء أو زيت التجفيف أو عدم السماح بدخول الرطوبة.

معادن حرارية

درجة حرارة المعادن الحرارية أعلى من 1600 درجة مئوية. هذه هي التنغستن والتيتانيوم والبلاتين والكروم وغيرها. يتم استخدامها كمصادر للضوء ، وأجزاء للماكينات ، ومواد تشحيم ، وفي الصناعة النووية. يتم استخدامها في صناعة الأسلاك والأسلاك عالية الجهد وتستخدم لصهر المعادن الأخرى ذات نقطة الانصهار المنخفضة. يبدأ البلاتين في التحول من صلب إلى سائل عند 1769 درجة ، والتنغستن عند 3420 درجة مئوية.

الزئبق هو المعدن الوحيد الذي يكون في حالة سائلة في ظل الظروف العادية ، أي الضغط الجوي العادي ومتوسط ​​درجة الحرارة المحيطة. درجة انصهار الزئبق هي 39 درجة مئوية تحت الصفر. هذا المعدن وأبخرة سامة لا يستخدم إلا في أوعية مغلقة أو في المعامل. من الاستخدامات الشائعة للزئبق استخدام مقياس حرارة لقياس درجة حرارة الجسم.