Hər bir metal və ərintinin özünəməxsus fiziki dəsti var kimyəvi xassələri, ən azı ərimə nöqtəsidir. Prosesin özü bədənin bir birləşmə vəziyyətindən digərinə, bu halda bərk kristal vəziyyətindən maye vəziyyətə keçməsi deməkdir. Metalı əritmək üçün ərimə nöqtəsinə çatana qədər ona istilik vermək lazımdır. Bununla birlikdə, hələ də bərk vəziyyətdə qala bilər, lakin daha çox məruz qalma və istiliyin artması ilə metal əriməyə başlayır. Temperatur aşağı salınarsa, yəni istiliyin bir hissəsi çıxarılarsa, element sərtləşəcəkdir.
Metallar arasında ən yüksək ərimə nöqtəsi volframa aiddir: 3422C o, ən aşağısı civə üçün: element artıq - 39C o-da əriyir. Bir qayda olaraq, ərintilər üçün dəqiq dəyəri müəyyən etmək mümkün deyil: komponentlərin faizindən asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Onlar adətən nömrə aralığı kimi yazılır.
Necə baş verir
Bütün metalların əriməsi təxminən eyni şəkildə baş verir - xarici və ya daxili istilik köməyi ilə. Birincisi istilik sobasında həyata keçirilir, ikincisi üçün rezistiv istilik yüksək tezlikli elektromaqnit sahəsində elektrik cərəyanının və ya induksiya istiliyinin keçməsi ilə istifadə olunur. Hər iki seçim metala təxminən eyni şəkildə təsir göstərir.
Temperatur yüksəldikcə artır molekulların istilik vibrasiyasının amplitudası, dislokasiyaların böyüməsi, atomların hoppanması və digər pozulmalarda ifadə olunan struktur şəbəkə qüsurları meydana çıxır. Bu, atomlararası bağların qırılması ilə müşayiət olunur və müəyyən miqdarda enerji tələb edir. Eyni zamanda bədənin səthində kvazi maye təbəqə əmələ gəlir. Şəbəkənin məhv olması və qüsurların yığılması dövrü ərimə adlanır.
Ərimə nöqtəsindən asılı olaraq metallar aşağıdakılara bölünür:
Ərimə nöqtəsindən asılı olaraq seçmək və əritmə aparatı. Hesab nə qədər yüksək olsa, bir o qədər güclü olmalıdır. Lazım olan elementin temperaturunu cədvəldən öyrənə bilərsiniz.
Başqa bir vacib dəyər qaynama nöqtəsidir. Bu, mayelərin qaynama prosesinin başladığı dəyərdir, qaynar mayenin düz səthinin üstündə əmələ gələn doymuş buxarın temperaturuna uyğundur. Adətən ərimə nöqtəsindən təxminən iki dəfə yüksəkdir.
Hər iki dəyər normal təzyiqdə verilir. Öz aralarında düz mütənasibdir.
- Təzyiq artır - ərimə miqdarı artacaq.
- Təzyiq azalır - ərimə miqdarı azalır.
Əriyən metallar və ərintilər cədvəli (600C o qədər)
| Element adı | Latın təyinatı | Temperaturlar | |
| Ərimə | qaynar | ||
| qalay | sn | 232 C o | 2600 C o |
| Qurğuşun | Pb | 327 C o | 1750 C o |
| sink | Zn | 420 C o | 907 S o |
| kalium | K | 63,6 C o | 759 C o |
| natrium | Na | 97.8 C o | 883 C o |
| Merkuri | hg | - 38,9 C o | 356,73 C o |
| Sezium | Cs | 28.4 C o | 667,5 C o |
| vismut | Bi | 271,4 C o | 1564 S o |
| Palladium | Pd | 327,5 C o | 1749 S o |
| Polonium | Po | 254 C o | 962 S o |
| kadmium | CD | 321.07 C o | 767 S o |
| Rubidium | Rb | 39.3 C o | 688 S o |
| Qallium | Ga | 29.76 C o | 2204 C o |
| İndium | In | 156,6 C o | 2072 S o |
| Talium | Tl | 304 C o | 1473 S o |
| Litium | Li | 18.05 C o | 1342 S o |
Orta əriyən metallar və ərintilər cədvəli (600С-dən 1600С-ə qədər)
| Element adı | Latın təyinatı | Temperaturlar | |
| Ərimə | qaynar | ||
| Alüminium | Al | 660 C o | 2519 S o |
| Germanium | Ge | 937 S o | 2830 C o |
| Maqnezium | mq | 650 C o | 1100 C o |
| Gümüş | Ag | 960 C o | 2180 S o |
| Qızıl | Au | 1063 C o | 2660 S o |
| Mis | Cu | 1083 C o | 2580 S o |
| Dəmir | Fe | 1539 S o | 2900 C o |
| Silikon | Si | 1415 S o | 2350 S o |
| Nikel | Ni | 1455 S o | 2913 C o |
| barium | Ba | 727 S o | 1897 C o |
| berilyum | olun | 1287 S o | 2471 S o |
| Neptunium | Np | 644 S o | 3901.85 C o |
| Protaktinium | Pa | 1572 S o | 4027 S o |
| Plutonium | Pu | 640 C o | 3228 S o |
| Aktinium | AC | 1051 C o | 3198 S o |
| kalsium | Ca | 842 C o | 1484 S o |
| Radium | Ra | 700 C o | 1736.85 C o |
| Kobalt | co | 1495 S o | 2927 C o |
| Sürmə | Sb | 630.63 C o | 1587 S o |
| Stronsium | Sr | 777 C o | 1382 S o |
| Uran | U | 1135 C o | 4131 C o |
| manqan | Mn | 1246 S o | 2061 S o |
| Konstantin | 1260 S o | ||
| Duralumin | Alüminium, maqnezium, mis və manqan ərintisi | 650 C o | |
| Invar | Nikel-dəmir ərintisi | 1425 S o | |
| Pirinç | Mis və sink ərintisi | 1000 C o | |
| Nikel gümüşü | Mis, sink və nikel ərintisi | 1100 C o | |
| Nikrom | Nikel, xrom, silisium, dəmir, manqan və alüminium ərintisi | 1400 C o | |
| Polad | Dəmir və karbon ərintisi | 1300 C o - 1500 C o | |
| Fechral | Xrom, dəmir, alüminium, manqan və silikonun ərintisi | 1460 C o | |
| Çuqun | Dəmir və karbon ərintisi | 1100 C o - 1300 C o | |
Odadavamlı metallar və ərintilər cədvəli (1600C-dən yuxarı)
| Element adı | Latın təyinatı | Temperaturlar | |
| Ərimə | qaynar | ||
| Volfram | W | 3420 S o | 5555 C o |
| Titan | Ti | 1680 C o | 3300 S o |
| iridium | İr | 2447 S o | 4428 S o |
| Osmium | Os | 3054 C o | 5012 C o |
| Platin | Pt | 1769.3 C o | 3825 C o |
| Renium | Re | 3186 S o | 5596 C o |
| Xrom | Cr | 1907 S o | 2671 S o |
| Rodium | Rh | 1964 S o | 3695 S o |
| Rutenium | Ru | 2334 S o | 4150 C o |
| Hafnium | hf | 2233 S o | 4603 C o |
| Tantal | Ta | 3017 S o | 5458 S o |
| Texnetium | Tc | 2157 S o | 4265 S o |
| Torium | Th | 1750 C o | 4788 S o |
| Vanadium | V | 1910 C o | 3407 C o |
| sirkonium | Zr | 1855 S o | 4409 S o |
| Niobium | Nb | 2477 S o | 4744 S o |
| molibden | Mo | 2623 C o | 4639 s o |
| hafnium karbidləri | 3890 C o | ||
| Niobium karbidləri | 3760 S o | ||
| Titan karbidləri | 3150 S o | ||
| Sirkonium karbidləri | 3530 S o | ||
Ərimə temperaturu kimyəvi cəhətdən təmiz dəmir 1539 o C. Oksidləşdirici təmizlənmə nəticəsində alınan texniki cəhətdən təmiz dəmirin tərkibində müəyyən miqdarda metalda həll olunmuş oksigen vardır. Bu səbəbdən onun ərimə temperaturu 1530 o C-ə düşür.
Poladın ərimə nöqtəsi tərkibində çirklərin olması səbəbindən həmişə dəmirin ərimə nöqtəsindən aşağı olur. Dəmirdə həll olunan metallar (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V və s.) metalın ərimə nöqtəsini daxil edilmiş elementin 1% -i üçün 1 - 3 ° C aşağı salır və metaloidlər qrupundan olan elementlər (C) , O, S, P və s.) 30 - 80 o C-də.
Ümumi ərimə vaxtının çox hissəsində metalın ərimə nöqtəsi əsasən karbon tərkibindəki dəyişikliklər nəticəsində dəyişir. Poladqayırma qurğularında əriməni bitirmək üçün xarakterik olan 0,1 - 1,2% karbon konsentrasiyasında, metalın ərimə temperaturu tənlikdən praktik məqsədlər üçün kifayət qədər dəqiqliklə qiymətləndirilə bilər.
Dəmirin əriməsi istiliyi 15200 J/mol və ya 271,7 kJ/kq təşkil edir.
Dəmirin qaynama nöqtəsi son illərin nəşrlərində 2735 o C-yə bərabər verilir. Bununla belə, tədqiqatların nəticələri dərc edilmişdir, buna görə dəmirin qaynama nöqtəsi daha yüksəkdir (3230 o C-ə qədər).
Dəmirin buxarlanma istiliyi 352,5 kJ/mol və ya 6300 kJ/kq təşkil edir.
Dəmirin doymuş buxar təzyiqi(P Fe , Pa) tənlikdən istifadə etməklə təxmin edilə bilər
burada T metalın temperaturu, K.
Müxtəlif temperaturlarda dəmirin doymuş buxar təzyiqinin, həmçinin metalın üstündəki oksidləşdirici qaz fazasında tozun miqdarının hesablanmasının nəticələri ( X, q/m 3) Cədvəl 1.1-də təqdim edilmişdir.
Cədvəl 1.1– Müxtəlif temperaturlarda dəmirin doymuş buxar təzyiqi və qazların toz tərkibi
Mövcud sanitariya normalarına əsasən, atmosferə atılan qazlarda tozun miqdarı 0,1 q/m3-dən çox olmamalıdır. Cədvəl 1.1-dəki məlumatlardan görünür ki, 1600 ° C-də metalın açıq səthinin üstündəki qazların toz tərkibi icazə verilən dəyərlərdən yüksəkdir. Buna görə də qazları əsasən dəmir oksidlərindən ibarət olan tozdan təmizləmək lazımdır.
Dinamik özlülük. Mayenin dinamik özlülük əmsalı () nisbətindən müəyyən edilir
burada F iki hərəkət edən təbəqənin qarşılıqlı təsir qüvvəsidir, N;
S - təbəqələr arasındakı təmas sahəsi, m2;
maye laylarının axın istiqamətinə normal üzrə sürət qradiyentidir, s -1 .
Dəmir ərintilərinin dinamik özlülüyü adətən 0,001 - 0,005 Pa s arasında dəyişir. Onun dəyəri temperaturdan və çirklərin, əsasən karbonun tərkibindən asılıdır. Metal ərimə nöqtəsindən 25 - 30 ° C-dən yuxarı qızdırıldıqda, temperaturun təsiri əhəmiyyətli deyil.
Kinematik özlülük maye vahid kütlə axınında impuls ötürmə sürətidir. Onun dəyəri tənlikdən müəyyən edilir
mayenin sıxlığı haradadır, kq/m 3 .
Maye dəmirin dinamik viskozitesinin dəyəri 6 10 -7 m 2 / s-ə yaxındır.
Dəmirin sıxlığı 1550 - 1650 ° C-də 6700 - 6800 kq / m 3 təşkil edir. Kristallaşma temperaturunda maye metalın sıxlığı 6850 kq/m3-ə yaxındır. Kristallaşma temperaturunda bərk dəmirin sıxlığı 7450 kq / m 3, otaq temperaturunda - 7800 kq / m 3 təşkil edir.
Adi çirklərdən karbon və silisium dəmir ərimələrinin sıxlığına ən çox təsir edərək onu azaldır. Buna görə də, maye çuqunun adi tərkibi 6200 - 6400 kq / m 3, otaq temperaturunda bərk - 7000 - 7200 kq / m 3 sıxlığa malikdir.
Maye və bərk poladın sıxlığı dəmir və çuqun sıxlığı arasında aralıq mövqe tutur və müvafiq olaraq 6500 - 6600 və 7500 - 7600 kq / m 3 təşkil edir.
Xüsusi istilik maye metal praktiki olaraq temperaturdan asılı deyil. Təxmini hesablamalarda onun dəyəri çuqun üçün 0,88 kJ/(kq K) və polad üçün 0,84 kJ/(kq K) qəbul edilə bilər.
Dəmirin səthi gərginliyi təxminən 1550 ° C temperaturda maksimum dəyərə malikdir. Daha yüksək və aşağı temperatur bölgəsində onun dəyəri azalır. Bu, dəmiri azalma ilə xarakterizə olunan əksər metallardan fərqləndirir səthi gərginlik temperatur yüksəldikdə.
Maye dəmir ərintilərinin səthi gərginliyi kimyəvi tərkibdən və temperaturdan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Adətən 1000 - 1800 mJ / m 2 arasında dəyişir (Şəkil 1.1).
Hər bir metal və ya ərinti ərimə nöqtəsi də daxil olmaqla unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Bu zaman cisim bir vəziyyətdən digərinə keçir, konkret halda bərkdən maye halına keçir. Onu əritmək üçün ona istilik gətirmək və istənilən temperatura çatana qədər qızdırmaq lazımdır. Verilmiş bir ərintinin istənilən temperatur nöqtəsinə çatdığı anda, o, hələ də bərk vəziyyətdə qala bilər. Davamlı məruz qalma ilə əriməyə başlayır.
Civə ən aşağı ərimə nöqtəsinə malikdir - hətta -39 ° C-də əriyir, volfram ən yüksəkdir - 3422 ° C. Ərintilər üçün (polad və başqaları) təyin edin dəqiq rəqəm son dərəcə çətin. Hamısı onların tərkibindəki komponentlərin nisbətindən asılıdır. Ərintilər üçün ədədi interval kimi yazılır.
Proses necədir
Elementlər, nə olursa olsun: qızıl, dəmir, çuqun, polad və ya hər hansı digər - təxminən eyni əriyir. Bu, xarici və ya daxili istiliklə baş verir. Xarici istilik istilik sobasında həyata keçirilir. Daxili üçün, elektrik cərəyanı və ya induksiyadan keçən müqavimətli istilik istifadə olunur elektromaqnit sahəsində istilik yüksək tezlikli . Təsiri təxminən eynidir.
Nə vaxt qızma baş verir, molekulların istilik vibrasiyalarının amplitudası artır. Görünür şəbəkənin struktur qüsurları atomlararası bağların qırılması ilə müşayiət olunur. Şəbəkənin məhv olması və qüsurların yığılması dövrü ərimə adlanır.
Metalların ərimə dərəcəsindən asılı olaraq onlar aşağıdakılara bölünür:
- əriyən - 600 ° C-yə qədər: qurğuşun, sink, qalay;
- orta ərimə - 600 ° C-dən 1600 ° C-ə qədər: qızıl, mis, alüminium, çuqun, dəmir və ən çox element və birləşmələr;
- odadavamlı - 1600 ° C-dən: xrom, volfram, molibden, titan.
Maksimum dərəcənin nə olduğundan asılı olaraq ərimə aparatı da seçilir. Daha güclü olmalıdır, istilik daha güclüdür.
İkinci vacib dəyər qaynama dərəcəsidir. Bu, mayelərin qaynamağa başladığı parametrdir. Bir qayda olaraq, ərimə dərəcəsindən iki dəfə çoxdur. Bu dəyərlər bir-biri ilə birbaşa mütənasibdir və adətən normal təzyiqdə verilir.
Təzyiq artarsa, ərimə miqdarı da artır. Təzyiq azalırsa, o zaman azalır.
Xarakterik cədvəl
Metallar və ərintilər - əvəzolunmazdır döymə üçün əsas, tökmə zavodu, zərgərlik və bir çox başqa istehsal sahələri. Usta nə edirsə ( qızıl zinət əşyaları, çuqun hasarlar, poladdan hazırlanmış bıçaqlar və ya mis bilərziklər), üçün düzgün əməliyyat o, bu və ya digər elementin əridiyi temperaturları bilməlidir.
Bu parametri tapmaq üçün cədvələ müraciət etməlisiniz. Cədvəldə qaynama dərəcəsini də tapa bilərsiniz.
Gündəlik həyatda ən çox istifadə olunan elementlər arasında ərimə nöqtəsi göstəriciləri aşağıdakılardır:
- alüminium - 660 ° C;
- misin ərimə nöqtəsi - 1083 ° C;
- qızılın ərimə nöqtəsi - 1063 ° C;
- gümüş - 960 °C;
- qalay - 232 ° C. Kalay tez-tez lehimləmə üçün istifadə olunur, çünki işləyən bir lehimləmə dəmirinin temperaturu cəmi 250-400 dərəcədir;
- qurğuşun - 327 ° C;
- dəmirin ərimə nöqtəsi - 1539 ° C;
- poladın ərimə temperaturu (dəmir və karbon ərintisi) - 1300 ° C-dən 1500 ° C-ə qədər. Polad komponentlərin doymasından asılı olaraq dalğalanır;
- çuqun ərimə nöqtəsi (həmçinin dəmir və karbon ərintisi) - 1100 ° C-dən 1300 ° C-ə qədər;
- civə - -38,9 ° C.
Cədvəlin bu hissəsindən aydın olduğu kimi, ən çox əriyən metal müsbət temperaturda artıq maye vəziyyətdə olan civədir.
Bütün bu elementlərin qaynama dərəcəsi demək olar ki, iki dəfə, bəzən hətta ərimə dərəcəsindən də yüksəkdir. Məsələn, qızıl üçün 2660 ° C-dir alüminium - 2519°C, dəmir üçün - 2900 ° C, mis üçün - 2580 ° C, civə üçün - 356,73 ° C.
Polad, çuqun və digər metallar kimi ərintilər üçün hesablama təxminən eynidır və ərintidəki komponentlərin nisbətindən asılıdır.
Metallar üçün maksimum qaynama nöqtəsi renium - 5596 °C. Ən yüksək qaynama nöqtəsi odadavamlı materiallardadır.
Bunu göstərən cədvəllər də var metalların sıxlığı. Ən yüngül metal litium, ən ağır metal isə osmiumdur. Osmium urandan daha yüksək sıxlığa malikdir və otaq temperaturunda baxdıqda plutonium. Yüngül metallara aşağıdakılar daxildir: maqnezium, alüminium, titan. Ağır metallara ən çox yayılmış metallar daxildir: dəmir, mis, sink, qalay və bir çox başqaları. Son qrup- çox ağır metallar, bunlara daxildir: volfram, qızıl, qurğuşun və s.
Cədvəllərdə tapılan başqa bir göstəricidir metalların istilik keçiriciliyi. Ən pisi, neptunium istilik keçirir, gümüş isə ən yaxşı istilik keçiricisidir. Qızıl, polad, dəmir, çuqun və digər elementlər bu iki ifratın ortasındadır. Hər biri üçün aydın xüsusiyyətlər istədiyiniz cədvəldə tapıla bilər.
Ərimə temperaturu, sıxlıqla birlikdə, metalların fiziki xüsusiyyətlərinə aiddir. Metal ərimə nöqtəsi- metalın normal vəziyyətdə olduğu bərk vəziyyətdən (civə istisna olmaqla) qızdırıldıqda maye vəziyyətə keçdiyi temperatur. Ərimə zamanı metalın həcmi praktiki olaraq dəyişmir, buna görə də ərimə nöqtəsi üçün normal temperatur atmosfer təzyiqi təsir etmir.
Metalların ərimə nöqtəsi -39 dərəcə Selsi ilə +3410 dərəcə arasındadır. Əksər metallar üçün ərimə nöqtəsi yüksəkdir, lakin bəzi metallar evdə adi ocaqda (qalay, qurğuşun) qızdırılaraq əridilə bilər.
Ərimə nöqtəsinə görə metalların təsnifatı
- əriyən metallarərimə nöqtəsi dalğalanan 600-ə qədər məsələn, Selsi dərəcələri sink, qalay, vismut.
- Orta ərimə metalları temperaturda əriyən 600-dən 1600-ə qədər dərəcə Selsi: kimi alüminium, mis, qalay, dəmir.
- Odadavamlı metallarərimə nöqtəsinə çatan 1600-dən çox Selsi dərəcəsi - volfram, titan, xrom və s.
- - normal şəraitdə (normal atmosfer təzyiqi, orta mühit temperaturu) maye vəziyyətdə olan yeganə metal. Civənin ərimə nöqtəsi təxminəndir -39 dərəcə Selsi.
Metalların və ərintilərin ərimə nöqtələri cədvəli
| Metal | Ərimə temperaturu, Selsi dərəcəsi |
| Alüminium | 660,4 |
| Volfram | 3420 |
| Duralumin | ~650 |
| Dəmir | 1539 |
| Qızıl | 1063 |
| iridium | 2447 |
| kalium | 63,6 |
| Silikon | 1415 |
| Pirinç | ~1000 |
| əriyən ərinti | 60,5 |
| Maqnezium | 650 |
| Mis | 1084,5 |
| natrium | 97,8 |
| Nikel | 1455 |
| qalay | 231,9 |
| Platin | 1769,3 |
| Merkuri | –38,9 |
| Qurğuşun | 327,4 |
| Gümüş | 961,9 |
| Polad | 1300-1500 |
| sink | 419,5 |
| Çuqun | 1100-1300 |
Metal məmulatların-tökmələrin istehsalı üçün metal əridərkən avadanlığın, metal qəlibləmə üçün materialın və s. seçimi ərimə temperaturundan asılıdır.Onu da yadda saxlamaq lazımdır ki, bir metalı digər elementlərlə əritdikdə, ərimə nöqtəsi ən çox azalır.
Maraqlı fakt
"Metal ərimə nöqtəsi" və "metal qaynama nöqtəsi" anlayışlarını qarışdırmayın - bir çox metallar üçün bu xüsusiyyətlər əhəmiyyətli dərəcədə fərqlidir: məsələn, gümüş 961 dərəcə Selsi temperaturunda əriyir və yalnız qızdırma 2180 dərəcəyə çatdıqda qaynar.
Metalın ərimə nöqtəsi onun bərk haldan maye halına keçdiyi minimum temperaturdur. Ərimə zamanı onun həcmi praktiki olaraq dəyişmir. Metallar qızma dərəcəsindən asılı olaraq ərimə nöqtəsinə görə təsnif edilir.
əriyən metallar
Eriyə bilən metalların ərimə nöqtəsi 600°C-dən aşağıdır. Bunlar sink, qalay, vismutdur. Belə metalları evdə sobada qızdırmaqla və ya lehimləmə dəmirindən istifadə etməklə əritmək olar. Eriyən metallar elektronikada və mühəndislikdə elektrik cərəyanının hərəkəti üçün metal elementləri və naqilləri birləşdirmək üçün istifadə olunur. Kalayın ərimə nöqtəsi 232 dərəcə, sink isə 419 dərəcədir.
Orta ərimə metalları
Orta ərimə metalları 600 ° C-dən 1600 ° C-ə qədər temperaturda bərk haldan maye vəziyyətə keçməyə başlayır. Onlardan plitələr, armaturlar, bloklar və tikinti üçün yararlı olan digər metal konstruksiyalar hazırlanır. Bu metallar qrupuna dəmir, mis, alüminium daxildir, onlar da bir çox ərintilərin bir hissəsidir. Mis qızıl, gümüş və platin kimi qiymətli metal ərintilərinə əlavə edilir. 750 qızılın tərkibində 25% ərinti metalları, o cümlədən mis var ki, bu da ona qırmızımtıl rəng verir. Bu materialın ərimə nöqtəsi 1084 °C-dir. Alüminium isə nisbətən aşağı temperaturda 660 dərəcə Selsidə əriməyə başlayır. Yüngül, çevik və oksidləşməyən və paslanmayan ucuz metal olduğundan qab-qacaq istehsalında geniş istifadə olunur. Dəmirin ərimə nöqtəsi 1539 dərəcədir. Ən populyar və əlverişli metallardan biridir, istifadəsi tikinti və avtomobil sənayesində geniş yayılmışdır. Ancaq dəmirin korroziyaya məruz qaldığını nəzərə alaraq, daha da emal edilməli və qoruyucu bir boya təbəqəsi ilə örtülməlidir, qurutma yağı və ya nəmin daxil olmasına icazə verilməməlidir.
Odadavamlı metallar
Temperatur odadavamlı metallar 1600 ° C-dən yuxarı. Bunlar volfram, titan, platin, xrom və başqalarıdır. Onlar işıq mənbələri, maşın hissələri, sürtkü yağları və nüvə sənayesində istifadə olunur. Onlar məftillər, yüksək gərginlikli naqillər hazırlamaq üçün istifadə olunur və daha aşağı ərimə nöqtəsi olan digər metalları əritmək üçün istifadə olunur. Platin 1769 dərəcə, volfram isə 3420 ° C-də bərkdən mayeyə dəyişməyə başlayır.
Merkuri normal şəraitdə, yəni normal atmosfer təzyiqi və orta temperaturda maye vəziyyətdə olan yeganə metaldır. mühit. Civənin ərimə nöqtəsi mənfi 39°C-dir. Bu metal və onun dumanları zəhərlidir, ona görə də yalnız qapalı qablarda və ya laboratoriyalarda istifadə olunur. Civənin ümumi istifadəsi bədən istiliyini ölçmək üçün bir termometrdir.
İnsan bir neçə minilliklər ərzində mislə işləməyi mənimsədikdən sonra dəmirə (döymə, əritmə) sahib olmağa başladı. Parçalar şəklində olan ilk yerli dəmir 3000-ci ildə Yaxın Şərqdə tapılıb. Mütəxəssislərin fikrincə, dəmir metallurgiyası planetin bir neçə yerində yaranıb. müxtəlif xalqlar müxtəlif vaxtlarda bu prosesi mənimsəmişdir. Bununla əlaqədar olaraq, alətlər, ovçuluq və müharibə üçün material kimi dəmir daş və bürüncün yerini aldı.
İlk dəmir istehsalı prosesləri pendir istehsalı adlanırdı. Əsas odur ki, çuxurda yuxuya getdi dəmir filizi ilə kömür, alovlanmış və möhkəm tıxanmış, partlayış üçün təmiz havanın verildiyi bir partlayış çuxuru buraxmışdır. Belə qızdırma prosesində, əlbəttə ki, dəmirin ərimə nöqtəsinə çatmaq mümkün deyildi, şlakın (yanacaq külü, filiz və qaya oksidləri) yerləşdiyi yumşaldılmış kütlə (pota) əldə edildi.
Bundan əlavə, ortaya çıxan kritsa bir neçə dəfə saxtalaşdırıldı, şlak və digər lazımsız daxilolmaları çıxardı, bu zəhmətli proses bir neçə dəfə həyata keçirildi, nəticədə ümumi kütlənin beşdə biri bitirmə əməliyyatına çatdı. Su çarxının ixtirası ilə əhəmiyyətli miqdarda hava vermək mümkün oldu. Belə bir partlayış sayəsində dəmirin ərimə nöqtəsinə çatmaq mümkün oldu, metal maye halında göründü.
Bu metal çuqun idi, döyülməmiş, lakin kalıbı yaxşı doldurduğu müşahidə edilmişdir. Bunlar bəzi təkmilləşdirmələr və dəyişikliklərlə günümüzə qədər gəlib çatan ilk təcrübələr idi. Vaxt keçdikcə çuqun dəmirin işlənməsi üsulu tapıldı. Çuqun parçaları kömürlə yükləndi, bu proses zamanı çuqun yumşaldı və çirklər, o cümlədən karbon oksidləşdi. Nəticədə metal qalınlaşdı, dəmirin ərimə nöqtəsi artdı, yəni. ferforje istehsal edilmişdir.
Beləliklə, o dövrün metallurqları bir prosesi iki mərhələyə ayıra bildilər. Bu iki mərhələli proses ideya olaraq bu günə qədər qorunub saxlanılmışdır, dəyişikliklər daha çox ikinci mərhələdə baş verən proseslərin görünüşü ilə bağlıdır. Təmiz dəmir və ya minimum çirkləri olan bir metalın praktik tətbiqi demək olar ki, yoxdur. Dəmir-karbon diaqramına görə dəmirin ərimə nöqtəsi 1535 dərəcəyə uyğun gələn A nöqtəsindədir.
Dəmir 3200 dərəcəyə çatanda gəlir.
Açıq havada dəmir zamanla oksid filmi ilə örtülür, nəmli bir mühitdə boş bir pas təbəqəsi görünür. Dəmir yarandığı gündən bəri ən vacib metallardan biri olmuşdur. Dəmir əsasən xassələr və tərkibi ilə fərqlənən ərintilər şəklində istifadə olunur.
Dəmirin hansı temperaturda əriməsi karbonun və ərintini təşkil edən digər komponentlərin tərkibindən asılıdır. Ən çox istifadə olunan karbon ərintiləri - çuqun və poladdır. Tərkibində 2%-dən çox karbon olan ərintilərə çuqun, 2%-dən azına isə polad deyilir. Çuqun yüksək sobalarda sinter zavodunda zənginləşdirilmiş filizlərin yenidən əridilməsi yolu ilə əldə edilir.
Ocaq, elektrik və induksiya sobalarında, konvertorlarda.
Yük kimi metal qırıntıları və çuqun istifadə olunur. Oksidləşmə prosesləri ilə yükdən artıq karbon və zərərli çirklər çıxarılır və lehimli materialların əlavə edilməsi lazımi materialı əldə etməyə imkan verir.Polad və digər ərintiləri əldə etmək üçün müasir metallurgiyada elektroşlaqların yenidən əridilməsi texnologiyaları, vakuum, elektron şüa və plazma istifadə olunur. ərimə.
Prosesin avtomatlaşdırılmasını təmin edən və yüksək keyfiyyətli metalın istehsalını təmin edən polad əridilməsinin yeni üsulları hazırlanır.
Elmi inkişaflar elə səviyyəyə çatmışdır ki, vakuum və yüksək təzyiqə, böyük temperatur fərqlərinə, aqressiv mühitlərə, radiasiyaya və s. dözə bilən materiallar əldə etmək mümkündür.
Cədvəl metalların ərimə nöqtəsini göstərir t pl , onların qaynama nöqtəsi t üçün atmosfer təzyiqində, metalların sıxlığında ρ 25 ° C-də və istilik keçiriciliyində λ 27°C-də.
Metalların ərimə nöqtəsi, eləcə də onların sıxlığı və istilik keçiriciliyi aşağıdakı metallar üçün cədvəldə göstərilmişdir: aktinium Ac, gümüş Ag, qızıl Au, barium Ba, berillium Be, kalsium Ca, kadmium Cd, kobalt Co, xrom Cr , sezium Cs, qallium Ga, hafnium Hf, civə Hg, indium In, iridium Ir, kalium K, litium Li, neptunium Np, osmium Os, protaktinium Pa, qurğuşun Pb, palladium Pd, polonium Po, plutonium Pu, radium Ra, rubidium Pb, renium Re, rodium Rh, rutenium Ru, sürmə Sb, stronsium Sr, tantal Ta, texnetium Tc, torium Th, tallium Tl, uran U, vanadium V, sink Zn, sirkonium Zr.
Cədvəldən görünür ki, metalların ərimə temperaturu geniş diapazonda dəyişir (volfram üçün -38,83°C-dən 3422°C-ə qədər). Litium (18,05 ° C), sezium (28,44 ° C), rubidium (39,3 ° C) və digər qələvi metallar kimi metallar aşağı müsbət ərimə nöqtəsinə malikdir.
Ən odadavamlı aşağıdakı metallardır: hafnium, iridium, molibden, niobium, osmium, renium, rutenium, tantal, texnetium, volfram. Bu metalların ərimə nöqtəsi 2000°C-dən yuxarıdır.
gətirək metalların ərimə nöqtələrinə nümunələr sənayedə və gündəlik həyatda geniş istifadə olunur:
- alüminiumun ərimə nöqtəsi 660,32 °C;
- misin ərimə nöqtəsi 1084,62 °C;
- qurğuşunun ərimə nöqtəsi 327,46 °C;
- qızılın ərimə nöqtəsi 1064,18 °C;
- qalay ərimə nöqtəsi 231,93 °C;
- gümüşün ərimə nöqtəsi 961,78 °C;
- civənin ərimə nöqtəsi -38,83°C-dir.
Cədvəldə göstərilən metalların maksimum qaynama nöqtəsi renium Re - 5596 ° C-dir. Həmçinin, yüksək ərimə nöqtəsi olan qrupa aid metallar yüksək qaynama nöqtələrinə malikdir.
Cədvəl 0,534 ilə 22,59 aralığındadır, yəni ən yüngül metal, ən ağır metal isə osmiumdur. Qeyd etmək lazımdır ki, osmium otaq temperaturunda hətta plutoniumdan daha böyük bir sıxlığa malikdir.
Cədvəldə o, 6,3 ilə 427 Vt/(m deq) arasında dəyişir, buna görə də neptunium kimi bir metal istiliyi ən pis keçirir, gümüş isə ən yaxşı istilik keçirici metaldır.
Poladın ərimə temperaturu
Ümumi dərəcəli poladın ərimə temperaturu üçün dəyərlər cədvəli təqdim olunur. Döküm üçün poladlar, konstruktiv, istiliyədavamlı, karbon və digər polad sinifləri nəzərdə tutulur.
Poladın ərimə temperaturu 1350 ilə 1535 ° C arasındadır. Cədvəldəki poladlar ərimə nöqtəsinə görə artan qaydada düzülür.
| Polad | t pl, °С | Polad | t pl, °С |
|---|---|---|---|
| Döküm polad Kh28L və Kh34L | 1350 | Korroziyaya davamlı istiliyədavamlı 12X18H9T | 1425 |
| Konstruktiv polad 12X18H10T | 1400 | İstiliyədavamlı yüksək lehimli 20X23H13 | 1440 |
| İstiliyədavamlı yüksək lehimli 20X20H14S2 | 1400 | İstiliyədavamlı yüksək lehimli 40X10S2M | 1480 |
| İstiliyədavamlı yüksək lehimli 20X25H20S2 | 1400 | Korroziyaya davamlı polad Kh25S3N (EI261) | 1480 |
| Konstruktiv polad 12X18H10 | 1410 | İstiliyədavamlı yüksək lehimli 40Х9С2 (ESKh8) | 1480 |
| Korroziyaya davamlı istiliyədavamlı 12X18H9 | 1410 | Korroziyaya davamlı adi 95X18…15X28 | 1500 |
| İstiliyədavamlı polad X20N35 | 1410 | Korroziyaya davamlı istiliyədavamlı 15X25T (EI439) | 1500 |
| İstiliyədavamlı yüksək lehimli 20X23H18 (EI417) | 1415 | karbon çelikləri | 1535 |
Mənbələr:
- Volkov A.I., Zharski I. M. Bolşoy kimyəvi məlumat kitabçası. - M: Sovet məktəbi, 2005. - 608 s.
- Fiziki kəmiyyətlər. kataloq. A. P. Babiçev, N. A. Babuşkina, A. M. Bratkovski və başqaları; Ed. I. S. Grigorieva, E. Z. Meilixova. - M.: Energoatomizdat, 1991. - 1232 s.
