Metallide ja sulamite sulamistemperatuuri tabel. Raudmetalli füüsikalised omadused, koostis ja omadused

Igal metallil ja sulamil on oma ainulaadne füüsikaliste ja keemilised omadused, millest mitte vähemtähtis on sulamistemperatuur. Protsess ise tähendab keha üleminekut ühest agregatsiooniseisundist teise, antud juhul tahkest kristalsest olekust vedelasse. Metalli sulatamiseks on vaja seda soojusega varustada kuni sulamistemperatuuri saavutamiseni. Sellega võib see siiski jääda tahkeks, kuid edasise kokkupuute ja kuumuse suurenemisega hakkab metall sulama. Kui temperatuuri alandatakse, st osa soojusest eemaldatakse, siis element kõveneb.

Metallide seas kõrgeim sulamistemperatuur kuulub volframile: see on 3422C o, madalaim on elavhõbeda puhul: element sulab juba -39C o juures. Reeglina ei ole sulamite täpset väärtust võimalik määrata: see võib sõltuvalt komponentide protsendist oluliselt erineda. Tavaliselt kirjutatakse need numbrivahemikuna.

Kuidas see toimub

Kõikide metallide sulamine toimub ligikaudu samal viisil - välise või sisemise kuumutamise abil. Esimene viiakse läbi termilises ahjus, teise jaoks kasutatakse takistuslikku kuumutamist elektrivoolu või induktsioonkuumutusega kõrgsageduslikus elektromagnetväljas. Mõlemad valikud mõjutavad metalli ligikaudu samal viisil.

Kui temperatuur tõuseb, siis tõuseb ka molekulide termiliste vibratsioonide amplituud, tekivad struktuurivõre defektid, mis väljenduvad dislokatsioonide kasvus, aatomite hüppamises ja muudes häiretes. Sellega kaasneb aatomitevaheliste sidemete katkemine ja see nõuab teatud energiahulka. Samal ajal moodustub keha pinnale kvaasivedel kiht. Võre hävimise ja defektide kuhjumise perioodi nimetatakse sulamiseks.

Sõltuvalt sulamistemperatuurist jagunevad metallid järgmisteks osadeks:

Sõltuvalt sulamistemperatuurist valida ja sulatusaparaat. Mida kõrgem on skoor, seda tugevam see peaks olema. Vajaliku elemendi temperatuuri saate teada tabelist.

Teine oluline väärtus on keemistemperatuur. See on väärtus, millest algab vedelike keetmise protsess, see vastab keeva vedeliku tasase pinna kohale moodustuva küllastunud auru temperatuurile. Tavaliselt on see peaaegu kaks korda kõrgem kui sulamistemperatuur.

Mõlemad väärtused on antud normaalrõhul. Omavahel nad võrdeline.

1. Rõhk suureneb - sulamise hulk suureneb.
2. Rõhk väheneb - sulamise hulk väheneb.

Sulavate metallide ja sulamite tabel (kuni 600C o)

Elemendi nimi	Ladinakeelne nimetus	Temperatuurid
		Sulamine	keemine
Tina	sn	232 C o	2600 C o
Plii	Pb	327 C o	1750 C o
Tsink	Zn	420 C o	907 S o
Kaalium	K	63,6 C o	759 S o
Naatrium	Na	97,8 C o	883 C o
elavhõbe	hg	-38,9 C o	356,73 C o
Tseesium	Cs	28,4 C o	667,5 C o
Vismut	Bi	271,4 C o	1564 S o
Pallaadium	Pd	327,5 C o	1749 S o
Poloonium	Po	254 C o	962 S o
Kaadmium	CD	321,07 C o	767 S o
Rubiidium	Rb	39,3 C o	688 S o
Gallium	Ga	29,76 C o	2204 C o
Indium	sisse	156,6 C o	2072 S o
Tallium	Tl	304 C o	1473 S o
Liitium	Li	18.05 C o	1342 S o

Keskmiselt sulavate metallide ja sulamite tabel (600С o kuni 1600 o)

Elemendi nimi	Ladinakeelne nimetus	Temperatuurid
		Sulamine	keemine
Alumiiniumist	Al	660 C o	2519 S o
Germaanium	Ge	937 S o	2830 C o
Magneesium	mg	650 C o	1100 C o
Hõbedane	Ag	960 C o	2180 S o
Kuldne	Au	1063 C o	2660 S o
Vask	Cu	1083 C o	2580 S o
Raud	Fe	1539 S o	2900 C o
Räni	Si	1415 S o	2350 S o
Nikkel	Ni	1455 S o	2913 C o
Baarium	Ba	727 S o	1897 C o
Berüllium	Ole	1287 S o	2471 S o
Neptuunium	Np	644 C o	3901,85 C o
Protaktiinium	Pa	1572 S o	4027 S o
Plutoonium	Pu	640 C o	3228 S o
Aktiinium	AC	1051 C o	3198 S o
Kaltsium	Ca	842 C o	1484 S o
Raadium	Ra	700 C o	1736,85 C o
Koobalt	co	1495 S o	2927 C o
Antimon	Sb	630,63 C o	1587 S o
Strontsium	Sr	777 S o	1382 S o
Uraan	U	1135 C o	4131 C o
Mangaan	Mn	1246 S o	2061 S o
Konstantin		1260 S o
Duralumiinium	Alumiiniumi, magneesiumi, vase ja mangaani sulam	650 C o
Invar	Nikli-raua sulam	1425 C o
Messing	Vase ja tsingi sulam	1000 C o
Nikli hõbe	Vase, tsingi ja nikli sulam	1100 C o
Nikroom	Nikli, kroomi, räni, raua, mangaani ja alumiiniumi sulam	1400 C o
Teras	Raua ja süsiniku sulam	1300 C o - 1500 C o
Fechral	Kroomi, raua, alumiiniumi, mangaani ja räni sulam	1460 S o
Malm	Raua ja süsiniku sulam	1100 C o - 1300 C o

Tulekindlate metallide ja sulamite tabel (üle 1600C o)

Elemendi nimi	Ladinakeelne nimetus	Temperatuurid
		Sulamine	keemine
Volfram	W	3420 S o	5555 C o
Titaan	Ti	1680 C o	3300 S o
Iriidium	Ir	2447 S o	4428 S o
Osmium	Os	3054 C o	5012 C o
Plaatina	Pt	1769,3 C o	3825 C o
Reenium	Re	3186 S o	5596 S o
Kroom	Kr	1907 S o	2671 S o
Roodium	Rh	1964 S o	3695 S o
Ruteenium	Ru	2334 S o	4150 C o
Hafnium	hf	2233 S o	4603 C o
Tantaal	Ta	3017 S o	5458 S o
Tehneetsium	Tc	2157 S o	4265 S o
Toorium	Th	1750 C o	4788 S o
Vanaadium	V	1910 C o	3407 C o
Tsirkoonium	Zr	1855 S o	4409 S o
nioobium	Nb	2477 S o	4744 S o
Molübdeen	Mo	2623 C o	4639 s o
hafniumkarbiidid		3890 C o
Nioobiumkarbiidid		3760 S o
Titaankarbiidid		3150 S o
Tsirkooniumkarbiidid		3530 S o

Sulamistemperatuur keemiliselt puhas raud on 1539 o C. Oksüdatiivse rafineerimise tulemusena saadud tehniliselt puhas raud sisaldab teatud koguses metallis lahustunud hapnikku. Sel põhjusel langeb selle sulamistemperatuur 1530 o C-ni.

Terase sulamistemperatuur on alati madalam kui raua sulamistemperatuur selles sisalduvate lisandite tõttu. Rauas lahustunud metallid (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V jne) alandavad metalli sulamistemperatuuri 1–3 °C võrra 1% sisestatud elemendi kohta ning metalloidide rühma kuuluvad elemendid (C , O, S, P jne) temperatuuril 30–80 o C.

Suurema osa kogu sulamisajast muutub metalli sulamistemperatuur peamiselt süsinikusisalduse muutumise tulemusena. Teraseseadmetes sula viimistlemisel tüüpilisel süsiniku kontsentratsioonil 0,1 - 1,2%, saab võrrandist hinnata metalli sulamistemperatuuri praktilistel eesmärkidel piisava täpsusega.

Raua sulamissoojus on 15200 J/mol ehk 271,7 kJ/kg.

Raua keemistemperatuur viimaste aastate väljaannetes on see antud võrdseks 2735 o C. Küll aga on avaldatud uuringute tulemusi, mille kohaselt on raua keemistemperatuur palju kõrgem (kuni 3230 o C).

Raua aurustumissoojus on 352,5 kJ/mol või 6300 kJ/kg.

Raua küllastunud aururõhk(P Fe , Pa) saab hinnata võrrandi abil

kus T on metalli temperatuur, K.

Raua küllastunud aururõhu arvutamise tulemused erinevatel temperatuuridel, samuti metalli kohal oleva oksüdeeriva gaasi faasi tolmusisalduse ( X, g/m 3) on esitatud tabelis 1.1.

Tabel 1.1– Raua küllastunud aururõhk ja gaaside tolmusisaldus erinevatel temperatuuridel

Vastavalt kehtivatele sanitaarstandarditele ei tohiks tolmu sisaldus atmosfääri paisatavates gaasides ületada 0,1 g/m 3 . Tabeli 1.1 andmetest on näha, et temperatuuril 1600 ° C on metalli avatud pinna kohal olevate gaaside tolmusisaldus suurem kui lubatud väärtused. Seetõttu on vaja gaasid puhastada tolmust, mis koosneb peamiselt raudoksiididest.

Dünaamiline viskoossus. Vedeliku dünaamilise viskoossuse koefitsient () määratakse suhte järgi

kus F on kahe liikuva kihi vastasmõju, N;

S on kihtide kokkupuutepindala, m2;

on vedeliku kihtide kiiruse gradient piki normaalset voolusuunani, s -1 .

Rauasulamite dünaamiline viskoossus varieerub tavaliselt vahemikus 0,001–0,005 Pa s. Selle väärtus sõltub temperatuurist ja lisandite, peamiselt süsiniku sisaldusest. Kui metalli kuumutatakse üle sulamistemperatuuri üle 25–30 ° C, ei ole temperatuuri mõju oluline.

Kinemaatiline viskoossus vedelik on impulsi ülekandekiirus ühikulises massivoolus. Selle väärtus määratakse võrrandist

kus on vedeliku tihedus, kg/m 3 .

Vedelraua dünaamilise viskoossuse väärtus on 6 10 -7 m 2 /s lähedal.

Raua tihedus temperatuuril 1550–1650 ° C on see 6700–6800 kg / m 3. Kristallisatsioonitemperatuuril on vedela metalli tihedus ligi 6850 kg/m 3 . Tahke raua tihedus kristalliseerumistemperatuuril on 7450 kg / m 3, toatemperatuuril - 7800 kg / m 3.

Tavalistest lisanditest mõjutavad rauasulamite tihedust kõige enam süsinik ja räni, mis seda alandavad. Seetõttu on vedelmalmi tavalise koostise tihedus 6200–6400 kg / m 3, tahke toatemperatuuril - 7000–7200 kg / m 3.

Vedela ja tahke terase tihedus on raua ja malmi tiheduse vahel ning on vastavalt 6500–6600 ja 7500–7600 kg / m 3.

Erisoojus vedel metall praktiliselt ei sõltu temperatuurist. Hinnangulistes arvutustes võib selle väärtuseks võtta malmi puhul 0,88 kJ/(kg K) ja terase puhul 0,84 kJ/(kg K).

Raua pindpinevus on maksimaalne väärtus temperatuuril umbes 1550 ° C. Kõrgema ja madalama temperatuuri piirkonnas selle väärtus väheneb. See eristab rauda enamikust metallidest, mida iseloomustab vähenemine pind pinevus kui temperatuur tõuseb.

Vedelrauasulamite pindpinevus varieerub oluliselt sõltuvalt keemilisest koostisest ja temperatuurist. Tavaliselt varieerub see vahemikus 1000–1800 mJ / m 2 (joonis 1.1).

Igal metallil või sulamil on ainulaadsed omadused, sealhulgas selle sulamistemperatuur. Sel juhul läheb objekt ühest olekust teise, konkreetsel juhul muutub see tahkest olekust vedelaks. Selle sulatamiseks on vaja sellesse tuua soojust ja kuumutada kuni soovitud temperatuuri saavutamiseni. Antud sulami soovitud temperatuuripunkti saavutamisel võib see siiski jääda tahkesse olekusse. Jätkuva kokkupuute korral hakkab see sulama.

Elavhõbedal on madalaim sulamistemperatuur - see sulab isegi temperatuuril -39 ° C, volframil on kõrgeim - 3422 ° C. Sulamite (teras ja teised) puhul määrake täpne arväärmiselt raske. Kõik sõltub neis sisalduvate komponentide vahekorrast. Sulamite puhul kirjutatakse see numbrilise intervallina.

Kuidas protsess on

Elemendid, mis iganes need on: kuld, raud, malm, teras või mis tahes muu - sulavad umbes samamoodi. See juhtub välise või sisemise kütmisega. Väline küte toimub termoahjus. Sisemiseks kasutatakse takistuskütet, mis läbib elektrivoolu või induktsiooni kuumutamine elektromagnetväljas kõrgsagedus . Mõju on umbes sama.

Millal tekib soojenemine, suureneb molekulide termiliste vibratsioonide amplituud. Ilmuma võre struktuuri defektid millega kaasneb aatomitevaheliste sidemete katkemine. Võre hävimise ja defektide kuhjumise perioodi nimetatakse sulamiseks.

Sõltuvalt metallide sulamisastmest jagatakse need järgmisteks osadeks:

1. sulav - kuni 600 ° C: plii, tsink, tina;
2. keskmise sulamistemperatuuriga - 600 ° C kuni 1600 ° C: kuld, vask, alumiinium, malm, raud ja enamik elemente ja ühendeid;
3. tulekindel - alates 1600 ° C: kroom, volfram, molübdeen, titaan.

Sõltuvalt maksimaalsest kraadist valitakse ka sulatusseade. See peaks olema seda tugevam, seda tugevam on küte.

Teine oluline väärtus on keemisaste. See on parameeter, mille juures vedelikud hakkavad keema. Reeglina on see kaks korda suurem sulamisaste. Need väärtused on üksteisega otseselt proportsionaalsed ja antakse tavaliselt normaalrõhul.

Kui rõhk tõuseb, suureneb ka sulamise hulk. Kui rõhk väheneb, siis see väheneb.

Iseloomulik tabel

Metallid ja sulamid – asendamatud sepistamise alus, valukoda, ehted ja paljud teised tootmisvaldkonnad. Mida iganes meister teeb ( kullast ehteid, malmist piirdeaiad, noad terasest või vasest käevõrud), jaoks õige toimimine ta peab teadma temperatuure, mille juures see või teine ​​element sulab.

Selle parameetri väljaselgitamiseks peate lugema tabelit. Tabelist leiate ka keemisastme.

Igapäevaelus kõige sagedamini kasutatavate elementide hulgas on sulamistemperatuuri näitajad järgmised:

1. alumiinium - 660 °C;
2. vase sulamistemperatuur - 1083 °C;
3. kulla sulamistemperatuur - 1063 ° C;
4. hõbe - 960 °C;
5. tina - 232 °C. Tihti kasutatakse jootmiseks tina, kuna töötava jootekolvi temperatuur on vaid 250–400 kraadi;
6. plii - 327 °C;
7. raua sulamistemperatuur - 1539 ° C;
8. terase (raua ja süsiniku sulam) sulamistemperatuur - 1300 °C kuni 1500 °C. See kõikub sõltuvalt teraskomponentide küllastumisest;
9. malmi sulamistemperatuur (ka raua ja süsiniku sulam) - 1100 ° C kuni 1300 ° C;
10. elavhõbe - -38,9 ° C.

Nagu tabeli sellest osast selgub, on kõige sulavam metall elavhõbe, mis on positiivsetel temperatuuridel juba vedelas olekus.

Kõigi nende elementide keemisaste on peaaegu kaks korda kõrgem ja mõnikord isegi kõrgem kui sulamisaste. Näiteks kulla puhul on see 2660 ° C alumiiniumist -2519 °C, raua jaoks - 2900 ° C, vase jaoks - 2580 ° C, elavhõbeda jaoks - 356,73 ° C.

Selliste sulamite nagu teras, malm ja muud metallid puhul on arvutus ligikaudu sama ja sõltub komponentide suhtest sulamis.

Metallide maksimaalne keemistemperatuur on reenium -5596 °C. Kõrgeim keemispunkt on kõige tulekindlamatel materjalidel.

On tabeleid, mis näitavad ka metallide tihedus. Kergeim metall on liitium, raskeim osmium. Osmiumi tihedus on suurem kui uraanil ja plutooniumi toatemperatuuril vaadatuna. Kergmetallide hulka kuuluvad: magneesium, alumiinium, titaan. Raskmetallide hulka kuuluvad enamlevinud metallid: raud, vask, tsink, tina ja paljud teised. Viimane rühm- väga raskemetallid, sealhulgas: volfram, kuld, plii ja teised.

Teine tabelitest leitud näitaja on metallide soojusjuhtivus. Mis kõige hullem, neptuunium juhib soojust ja hõbe on parim soojusjuht. Kuld, teras, raud, malm ja muud elemendid jäävad nende kahe äärmuse vahele. Igaühe selged omadused leiate soovitud tabelist.

Sulamistemperatuur koos tihedusega, viitab metallide füüsikalistele omadustele. Metalli sulamistemperatuur- temperatuur, mille juures metall läheb kuumutamisel tahkest olekust, milles ta on normaalses olekus (va elavhõbe), vedelasse olekusse. Sulamise ajal metalli maht praktiliselt ei muutu, seetõttu on sulamistemperatuuri normaalne temperatuur atmosfäärirõhk ei mõjuta.

Metallide sulamistemperatuur on vahemikus -39 kraadi Celsiuse järgi kuni +3410 kraadi. Enamiku metallide sulamistemperatuur on kõrge, kuid mõnda metalli saab sulatada ka kodus, kuumutades tavalisel põletil (tina, plii).

Metallide klassifitseerimine sulamistemperatuuri järgi

1. sulavad metallid, mille sulamistemperatuur kõigub kuni 600 Celsiuse kraadid näiteks tsink, tina, vismut.
2. Keskmiselt sulavad metallid, mis sulavad temperatuuril 600 kuni 1600 Celsiuse kraadid: näiteks alumiinium, vask, tina, raud.
3. Tulekindlad metallid, mille sulamistemperatuur ulatub üle 1600 kraadi Celsiuse järgi - volfram, titaan, kroom ja jne.
4. - ainus metall, mis on normaalsetes tingimustes (normaalne atmosfäärirõhk, keskmine ümbritseva õhu temperatuur) vedelas olekus. Elavhõbeda sulamistemperatuur on umbes -39 kraadi Celsiuse järgi.

Metallide ja sulamite sulamistemperatuuride tabel

Metallist	sulamistemperatuur, kraadi Celsiuse järgi
Alumiiniumist	660,4
Volfram	3420
Duralumiinium	~650
Raud	1539
Kuldne	1063
Iriidium	2447
Kaalium	63,6
Räni	1415
Messing	~1000
sulav sulam	60,5
Magneesium	650
Vask	1084,5
Naatrium	97,8
Nikkel	1455
Tina	231,9
Plaatina	1769,3
elavhõbe	–38,9
Plii	327,4
Hõbedane	961,9
Teras	1300-1500
Tsink	419,5
Malm	1100-1300

Metalli sulatamisel metalltoodete-valandite valmistamiseks sõltub sulamistemperatuurist seadmete valik, metalli vormimise materjal jne.. Samuti tuleb meeles pidada, et metalli legeerimisel teiste elementidega sulamistemperatuur kõige sagedamini langeb.

Huvitav fakt

Ärge ajage segi mõisteid "metalli sulamistemperatuur" ja "metalli keemistemperatuur" - paljude metallide puhul on need omadused oluliselt erinevad: näiteks hõbe sulab temperatuuril 961 kraadi Celsiuse järgi ja keeb ainult siis, kui kuumutamine jõuab 2180 kraadini.

Metalli sulamistemperatuur on minimaalne temperatuur, mille juures see muutub tahkest vedelaks. Sulamise ajal selle maht praktiliselt ei muutu. Metallid klassifitseeritakse sulamistemperatuuri järgi sõltuvalt kuumutamisastmest.

sulavad metallid

Sulavate metallide sulamistemperatuur on alla 600 °C. Need on tsink, tina, vismut. Selliseid metalle saab kodus sulatada pliidil kuumutades või jootekolvi kasutades. Sulavaid metalle kasutatakse elektroonikas ja inseneritöös metallelementide ja juhtmete ühendamiseks elektrivoolu liikumiseks. Tina sulamistemperatuur on 232 kraadi ja tsingil 419.

Keskmiselt sulavad metallid

Keskmiselt sulavad metallid hakkavad temperatuuridel 600–1600 °C muutuma tahkest olekust vedelaks. Nendest valmistatakse plaate, armatuurvardaid, plokke ja muid ehituseks sobivaid metallkonstruktsioone. Sellesse metallide rühma kuuluvad raud, vask, alumiinium, need on ka osa paljudest sulamitest. Vaske lisatakse väärismetallisulamitele nagu kuld, hõbe ja plaatina. 750 kuld koosneb 25% ulatuses ligatuurmetallidest, sealhulgas vasest, mis annab sellele punaka varjundi. Selle materjali sulamistemperatuur on 1084 °C. Ja alumiinium hakkab sulama suhteliselt madalal temperatuuril 660 kraadi Celsiuse järgi. See on kerge, plastiline ja odav metall, mis ei oksüdeeru ega roosteta, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt nõude valmistamisel. Raua sulamistemperatuur on 1539 kraadi. See on üks populaarsemaid ja taskukohasemaid metalle, selle kasutamine on laialt levinud ehitus- ja autotööstuses. Kuid kuna raud on korrosioonile allutatud, tuleb seda täiendavalt töödelda ja katta kaitsva värvikihiga, kuivatusõli või niiskuse sissepääsu ei tohi lasta.

Tulekindlad metallid

Temperatuur tulekindlad metallidüle 1600°C. Need on volfram, titaan, plaatina, kroom ja teised. Neid kasutatakse valgusallikatena, masinaosadena, määrdeainetena ja tuumatööstuses. Neid kasutatakse juhtmete, kõrgepingejuhtmete valmistamiseks ja teiste madalama sulamistemperatuuriga metallide sulatamiseks. Plaatina hakkab muutuma tahkest ainest vedelaks 1769 kraadi juures ja volfram 3420°C juures.

Elavhõbe on ainus metall, mis normaalsetes tingimustes, nimelt normaalsel atmosfäärirõhul ja keskmisel temperatuuril, on vedelas olekus. keskkond. Elavhõbeda sulamistemperatuur on miinus 39°C. See metall ja selle aurud on mürgised, seetõttu kasutatakse seda ainult suletud anumates või laborites. Elavhõbedat kasutatakse tavaliselt termomeetrina kehatemperatuuri mõõtmiseks.

Inimene hakkas rauda omama (sepistada, sulatada) mitu aastatuhandet pärast vasega töötamise omandamist. Esimene kohalik raud tükkidena leiti Lähis-Idast aastal 3000. Ja rauametallurgia tekkis ekspertide sõnul mitmel pool planeedil, erinevad rahvusedõppinud seda protsessi erinevatel aegadel. Tänu sellele asendas raud tööriistade valmistamise, jahipidamise ja sõja materjalina kivi ja pronksi.

Esimesi raua valmistamise protsesse nimetati juustu valmistamiseks. Lõpptulemus oli see, et auku jäi magama rauamaak Koos süsi, mis põles ja ummistus tihedalt, jättes maha lõhkeaugu, mille kaudu toodi lõhkamiseks värsket õhku. Sellise kuumutamise käigus raua sulamistemperatuuri loomulikult ei saavutatud, saadi pehmendatud mass (tiigel), milles oli räbu (kütusetuhka, maagi ja kivimite oksiidid).

Lisaks sepistati saadud kritsat mitu korda, eemaldades räbu ja muud mittevajalikud lisandid, seda töömahukat protsessi viidi läbi mitu korda, mille tulemusena jõudis viiendik kogumassist viimistlusoperatsiooni. Vesiratta leiutamisega sai võimalikuks varustada märkimisväärsel hulgal õhku. Tänu sellisele lööklainele muutus raua sulamistemperatuur saavutatavaks, metall ilmus vedelal kujul.

See metall oli malm, mida ei sepistatud, kuid jälgiti, et see täidaks hästi vormi. Need olid esimesed katsed, mis mõningate paranduste ja muudatustega on jõudnud meie päevadeni. Aja jooksul leiti meetod malmi töötlemiseks sepiseks. Malmitükid laaditi söega, selle käigus malm pehmenes ja lisandid, sealhulgas süsinik, oksüdeerusid. Selle tulemusena muutus metall paksuks, raua sulamistemperatuur tõusis, s.o. toodetud sepistatud rauda.

Nii suutsid tolleaegsed metallurgid jagada ühe protsessi kaheks etapiks. See kaheetapiline protsess idees on säilinud tänapäevani, muutused on rohkem seotud teises etapis toimuvate protsesside ilmnemisega. Puhtal raud või minimaalsete lisandite sisaldusega metall praktiliselt puudub. Raua sulamistemperatuur vastavalt raud-süsinik diagrammile on punktis A, mis vastab 1535 kraadile.

Raud tuleb siis, kui see jõuab 3200 kraadini.

Vabas õhus kattub raud aja jooksul oksiidkilega, niiskes keskkonnas tekib lahtine roostekiht. Raud on selle loomisest saadik olnud üks tähtsamaid metalle. Rauda kasutatakse peamiselt sulamite kujul, mis erinevad omaduste ja koostise poolest.

Millisel temperatuuril raud sulab, sõltub süsiniku ja muude sulami moodustavate komponentide sisaldusest. Enim kasutatavad on süsinikusulamid – malm ja teras. Sulameid, mis sisaldavad rohkem kui 2% süsinikku, nimetatakse malmiks, alla 2% on teras. Malmi saadakse kõrgahjudes paagutamistehases rikastatud maakide ümbersulatamisel.

Avakoldes, elektri- ja induktsioonahjudes, konverterites.

Laenuna kasutatakse vanametalli ja malmi. Oksüdeerivate protsesside abil eemaldatakse laengust liigne süsinik ja kahjulikud lisandid ning legeermaterjalide lisamine võimaldab saada vajalikku materjali Terase ja muude sulamite saamiseks kasutatakse kaasaegses metallurgias elektriräbu ümbersulatamise tehnoloogiaid, vaakumit, elektronkiirt ja plasmat. sulamine.

Töötatakse välja uusi terase sulatamise meetodeid, mis tagavad protsessi automatiseerimise ja kvaliteetse metalli valmistamise.

Teaduse areng on jõudnud tasemele, kus on võimalik saada materjale, mis taluvad vaakumit ja kõrget rõhku, suuri temperatuuride erinevusi, agressiivset keskkonda, kiirgust jne.

Tabelis on näidatud metallide sulamistemperatuur t pl , nende keemistemperatuur t kuni atmosfäärirõhul metallide tihedus ρ temperatuuril 25°C ja soojusjuhtivusega λ 27°C juures.

Metallide sulamistemperatuur, samuti nende tihedus ja soojusjuhtivus on toodud tabelis järgmiste metallide kohta: aktiinium Ac, hõbe Ag, kuld Au, baarium Ba, berüllium Be, kaltsium Ca, kaadmium Cd, koobalt Co, kroom Cr, tseesium Cs, gallium Ga, hafnium Hf, elavhõbe Hg, indium In, iriidium Ir, kaalium K, liitium Li, neptuunium Np, osmium Os, protaktiinium Pa, plii Pb, pallaadium Pd, poloonium Po, plutoonium Pu, raadium Ra, rubiidium Pb, reenium Re, roodium Rh, ruteenium Ru, antimon Sb, strontsium Sr, tantaal Ta, tehneetsium Tc, toorium Th, tallium Tl, uraan U, vanaadium V, tsink Zn, tsirkoonium Zr.

Tabeli järgi on näha, et metallide sulamistemperatuur varieerub laias vahemikus (alates -38,83°C volframi puhul kuni 3422°C). Sellistel metallidel nagu liitium (18,05 °C), tseesium (28,44 °C), rubiidium (39,3 °C) ja teistel leelismetallidel on madal positiivne sulamistemperatuur.

Kõige tulekindlamad on järgmised metallid: hafnium, iriidium, molübdeen, nioobium, osmium, reenium, ruteenium, tantaal, tehneetsium, volfram. Nende metallide sulamistemperatuur on üle 2000°C.

Toome näiteid metallide sulamistemperatuuridest kasutatakse laialdaselt tööstuses ja igapäevaelus:

• alumiiniumi sulamistemperatuur 660,32 °C;
• vase sulamistemperatuur 1084,62 °C;
• plii sulamistemperatuur 327,46 °C;
• kulla sulamistemperatuur 1064,18 °C;
• tina sulamistemperatuur 231,93 °C;
• hõbeda sulamistemperatuur 961,78 °C;
• elavhõbeda sulamistemperatuur on -38,83 °C.

Tabelis toodud metallide maksimaalne keemistemperatuur on reenium Re - see on 5596 ° C. Samuti on kõrge sulamistemperatuuriga rühma kuuluvatel metallidel kõrged keemistemperatuurid.

Tabel on vahemikus 0,534 kuni 22,59, see tähendab, et kõige kergem metall on ja raskeim metall on osmium. Tuleb märkida, et osmiumi tihedus on suurem kui isegi plutooniumil toatemperatuuril.

Tabelis muutub see 6,3-lt 427 W / (m deg), nii et metall, näiteks neptuunium, juhib soojust kõige halvemini ja hõbe on kõige paremini soojust juhtiv metall.

Terase sulamistemperatuur

Esitatakse tavaliste klasside terase sulamistemperatuuri väärtuste tabel. Arvesse võetakse valuteraseid, konstruktsiooni-, kuumuskindlaid, süsiniku- ja muid terase klasse.

Terase sulamistemperatuur on vahemikus 1350 kuni 1535 °C. Tabelis olevad terased on järjestatud nende sulamistemperatuuri järgi kasvavas järjekorras.

Terase sulamistemperatuur - tabel

Teras	t pl, °С	Teras	t pl, °С
Terasevalu Kh28L ja Kh34L	1350	Korrosioonikindel kuumakindel 12X18H9T	1425
Konstruktsiooniteras 12X18H10T	1400	Kuumuskindel kõrglegeeritud 20X23H13	1440
Kuumuskindel kõrglegeeritud 20X20H14S2	1400	Kuumuskindel kõrglegeeritud 40X10S2M	1480
Kuumuskindel kõrglegeeritud 20X25H20S2	1400	Korrosioonikindel teras Kh25S3N (EI261)	1480
Konstruktsiooniteras 12X18H10	1410	Kuumakindel kõrglegeeritud 40Х9С2 (ESKh8)	1480
Korrosioonikindel kuumakindel 12X18H9	1410	Korrosioonikindel tavaline 95X18…15X28	1500
Kuumuskindel teras Х20Н35	1410	Korrosioonikindel kuumakindel 15X25T (EI439)	1500
Kuumakindel kõrglegeeritud 20X23H18 (EI417)	1415	süsinikterased	1535

Allikad:

1. Volkov A. I., Žarski I. M. Bolšoi keemia teatmeteos. - M: Nõukogude kool, 2005. - 608 lk.
2. Füüsikalised kogused. Kataloog. A. P. Babitšev, N. A. Babuškina, A. M. Bratkovski jt; Ed. I. S. Grigorjeva, E. Z. Meilikhova. - M.: Energoatomizdat, 1991. - 1232 lk.