धातुओं और मिश्र धातुओं का गलनांक तालिका। लौह धातु की भौतिक विशेषताएं, संरचना और विशेषताएं

प्रत्येक धातु और मिश्र धातु का भौतिक का अपना अनूठा सेट होता है और रासायनिक गुण, जिनमें से कम से कम गलनांक नहीं है। इस प्रक्रिया का अर्थ है शरीर का एकत्रीकरण की एक अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण, इस मामले में, एक ठोस क्रिस्टलीय अवस्था से एक तरल अवस्था में। किसी धातु को पिघलाने के लिए, गलनांक तक पहुंचने तक उसमें ऊष्मा की आपूर्ति करना आवश्यक है। इसके साथ, यह अभी भी एक ठोस अवस्था में रह सकता है, लेकिन आगे के संपर्क और गर्मी में वृद्धि के साथ, धातु पिघलना शुरू हो जाती है। यदि तापमान कम हो जाता है, यानी गर्मी का हिस्सा हटा दिया जाता है, तो तत्व कठोर हो जाएगा।

धातुओं में उच्चतम गलनांक टंगस्टन के अंतर्गत आता है: यह 3422C o है, पारा के लिए सबसे कम है: तत्व पहले से ही - 39C o पर पिघलता है। एक नियम के रूप में, मिश्र धातुओं के लिए सटीक मूल्य निर्धारित करना संभव नहीं है: यह घटकों के प्रतिशत के आधार पर महत्वपूर्ण रूप से उतार-चढ़ाव कर सकता है। वे आमतौर पर एक संख्या अवधि के रूप में लिखे जाते हैं।

यह कैसे हो रहा है

सभी धातुओं का गलनांक लगभग एक ही तरह से होता है - बाहरी या आंतरिक तापन की सहायता से। पहला थर्मल फर्नेस में किया जाता है, दूसरे के लिए, प्रतिरोधी हीटिंग का उपयोग विद्युत प्रवाह के पारित होने या उच्च आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में प्रेरण हीटिंग के साथ किया जाता है। दोनों विकल्प धातु को लगभग उसी तरह प्रभावित करते हैं।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, वैसे-वैसे होता है अणुओं के ऊष्मीय कंपन का आयाम, संरचनात्मक जाली दोष प्रकट होते हैं, जो अव्यवस्थाओं के विकास, परमाणुओं के रुकने और अन्य गड़बड़ी में व्यक्त किए जाते हैं। यह अंतर-परमाणु बंधनों के टूटने के साथ होता है और इसके लिए एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। उसी समय, शरीर की सतह पर एक अर्ध-तरल परत बन जाती है। जाली के नष्ट होने और दोषों के संचय की अवधि को गलनांक कहते हैं।

गलनांक के आधार पर धातुओं को विभाजित किया जाता है:

गलनांक के आधार पर उपकरण चुनें और पिघलाएं. स्कोर जितना अधिक होगा, उतना ही मजबूत होना चाहिए। आप जिस तत्व की आवश्यकता है उसका तापमान तालिका से पता कर सकते हैं।

एक और महत्वपूर्ण मूल्य क्वथनांक है। यह वह मूल्य है जिस पर तरल पदार्थों की उबलने की प्रक्रिया शुरू होती है, यह संतृप्त भाप के तापमान से मेल खाती है जो उबलते तरल की सपाट सतह के ऊपर बनती है। आमतौर पर यह गलनांक से लगभग दोगुना अधिक होता है।

दोनों मान सामान्य दबाव पर दिए गए हैं। वे आपस में सीधे आनुपातिक.

1. दबाव बढ़ता है - पिघलने की मात्रा बढ़ जाएगी।
2. दबाव कम हो जाता है - पिघलने की मात्रा कम हो जाती है।

फ़्यूज़िबल धातुओं और मिश्र धातुओं की तालिका (600C o तक)

तत्व का नाम	लैटिन पदनाम	तापमान
		गलन	उबलना
टिन	एस.एन.	232 सी ओ	2600 सी ओ
प्रमुख	पंजाब	327 सी ओ	1750 सी ओ
जस्ता	Zn	420 सी ओ	907 एस ओ
पोटैशियम	क	63.6 सी ओ	759 एस ओ
सोडियम	ना	97.8 सी ओ	883 सी ओ
बुध	एचजी	- 38.9 सी ओ	356.73 सी ओ
सीज़ियम	सी	28.4 सी ओ	667.5 सी ओ
विस्मुट	द्वि	271.4 सी ओ	1564 एस ओ
दुर्ग	पी.डी.	327.5 सी ओ	1749 एस ओ
एक विशेष तत्त्व जिस का प्रभाव रेडियो पर पड़ता है	पीओ	254 सी ओ	962 एस ओ
कैडमियम	सीडी	321.07 सी ओ	767 एस ओ
रूबिडीयाम	आरबी	39.3 सी ओ	688 एस ओ
गैलियम	गा	29.76 सी ओ	2204 सी ओ
ईण्डीयुम	में	156.6 सी ओ	2072 एस ओ
थालियम	टी एल	304 सी ओ	1473 एस ओ
लिथियम	ली	18.05 सी ओ	1342 एस ओ

मध्यम पिघलने वाली धातुओं और मिश्र धातुओं की तालिका (600С o से 1600С o तक)

तत्व का नाम	लैटिन पदनाम	तापमान
		गलन	उबलना
अल्युमीनियम	अली	660 सी ओ	2519 एस ओ
जर्मेनियम	जीई	937 एस ओ	2830 सी ओ
मैगनीशियम	मिलीग्राम	650 सी ओ	1100 सी ओ
चाँदी	एजी	960 सी ओ	2180 एस ओ
सोना	औ	1063 सी ओ	2660 एस ओ
ताँबा	घन	1083 सी ओ	2580 एस ओ
लोहा	फ़े	1539 एस ओ	2900 सी ओ
सिलिकॉन	सि	1415 एस ओ	2350 एस ओ
निकल	नी	1455 एस ओ	2913 सी ओ
बेरियम	बी ० ए	727 एस ओ	1897 सी ओ
फीरोज़ा	होना	1287 एस ओ	2471 एस ओ
नैप्टुनियम	एनपी	644 सी ओ	3901.85 सी ओ
एक प्रकार का रसायनिक मूलतत्त्व	देहात	1572 एस ओ	4027 एस ओ
प्लूटोनियम	पीयू	640 सी ओ	3228 एस ओ
जंगी	एसी	1051 सी ओ	3198 एस ओ
कैल्शियम	सीए	842 सी ओ	1484 एस ओ
रेडियम	आरए	700 सी ओ	1736.85 सी ओ
कोबाल्ट	सीओ	1495 एस ओ	2927 सी ओ
सुरमा	एसबी	630.63 सी ओ	1587 एस ओ
स्ट्रोंटियम	एसआर	777 एस ओ	1382 एस ओ
अरुण ग्रह	यू	1135 सी ओ	4131 सी ओ
मैंगनीज	एम.एन.	1246 एस ओ	2061 एस ओ
Konstantin		1260 एस ओ
ड्यूरालुमिन	एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम, तांबा और मैंगनीज की मिश्र धातु	650 सी ओ
इन्वार	निकल-लौह मिश्र धातु	1425 सी ओ
पीतल	तांबे और जस्ता की मिश्र धातु	1000 सी ओ
निकेल चांदी	तांबा, जस्ता और निकल की मिश्र धातु	1100 सी ओ
निक्रोम	निकल, क्रोमियम, सिलिकॉन, लोहा, मैंगनीज और एल्यूमीनियम का मिश्र धातु	1400 सी ओ
इस्पात	लौह और कार्बन की मिश्र धातु	1300 सी ओ - 1500 सी ओ
फेक्राल	क्रोमियम, लोहा, एल्यूमीनियम, मैंगनीज और सिलिकॉन का मिश्र धातु	1460 एस ओ
कच्चा लोहा	लौह और कार्बन की मिश्र धातु	1100 सी ओ - 1300 सी ओ

दुर्दम्य धातुओं और मिश्र धातुओं की तालिका (1600C o से अधिक)

तत्व का नाम	लैटिन पदनाम	तापमान
		गलन	उबलना
टंगस्टन	वू	3420 एस ओ	5555 सी ओ
टाइटेनियम	ती	1680 सी ओ	3300 एस ओ
इरिडियम	आईआर	2447 एस ओ	4428 एस ओ
आज़मियम	ओएस	3054 सी ओ	5012 सी ओ
प्लैटिनम	पीटी	1769.3 सी ओ	3825 सी ओ
रेनीयाम	पुनः	3186 एस ओ	5596 एस ओ
क्रोमियम	करोड़	1907 एस ओ	2671 एस ओ
रोडियाम	राहु	1964 एस ओ	3695 एस ओ
दयाता	आरयू	2334 एस ओ	4150 सी ओ
हेफ़नियम	एचएफ	2233 एस ओ	4603 सी ओ
टैंटलम	टा	3017 एस ओ	5458 एस ओ
टेक्नेटियम	टीसी	2157 एस ओ	4265 एस ओ
थोरियम	वां	1750 सी ओ	4788 एस ओ
वैनेडियम	वी	1910 सी ओ	3407 सी ओ
zirconium	Zr	1855 एस ओ	4409 एस ओ
नाइओबियम	नायब	2477 एस ओ	4744 एस ओ
मोलिब्डेनम	एमओ	2623 सी ओ	4639 एस ओ
हेफ़नियम कार्बाइड		3890 सी ओ
नाइओबियम कार्बाइड		3760 एस ओ
टाइटेनियम कार्बाइड		3150 एस ओ
ज़िरकोनियम कार्बाइड		3530 एस ओ

पिघलने का तापमानरासायनिक रूप से शुद्ध लोहा 1539 o C होता है। ऑक्सीडेटिव शोधन के परिणामस्वरूप प्राप्त तकनीकी रूप से शुद्ध लोहे में धातु में घुलित ऑक्सीजन की एक निश्चित मात्रा होती है। इस कारण इसका गलनांक घटकर 1530 o C हो जाता है।

अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण स्टील का गलनांक हमेशा लोहे के गलनांक से कम होता है। लोहे में घुली धातुएँ (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V, आदि) धातु के गलनांक को 1 - 3 ° C प्रति 1% से कम करती हैं, और धातु के समूह से तत्व (C) , ओ, एस, पी और आदि) 30 - 80 ओ सी पर।

कुल गलनांक के अधिकांश समय के दौरान, धातु का गलनांक मुख्य रूप से कार्बन सामग्री में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बदलता है। 0.1 - 1.2% की कार्बन सांद्रता पर, जो स्टील बनाने वाली इकाइयों में पिघल को खत्म करने के लिए विशिष्ट है, व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ धातु के पिघलने के तापमान का अनुमान समीकरण से लगाया जा सकता है।

लोहे के संलयन की ऊष्मा 15200 J/mol या 271.7 kJ/kg है।

लोहे का क्वथनांकहाल के वर्षों के प्रकाशनों में इसे 2735 o C के बराबर दिया गया है। हालाँकि, अध्ययनों के परिणाम प्रकाशित हुए हैं, जिसके अनुसार लोहे का क्वथनांक बहुत अधिक (3230 o C तक) है।

लोहे के वाष्पीकरण की गर्मी 352.5 kJ/mol या 6300 kJ/kg है।

लोहे का संतृप्त वाष्प दाब(P Fe , Pa) समीकरण का उपयोग करके अनुमान लगाया जा सकता है

जहां T धातु का तापमान है, K.

विभिन्न तापमानों पर लोहे के संतृप्त वाष्प दबाव की गणना के परिणाम, साथ ही धातु के ऊपर ऑक्सीकरण गैस चरण में धूल सामग्री ( एक्स, जी/एम 3) तालिका 1.1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका 1.1- लोहे का संतृप्त वाष्प दबाव और विभिन्न तापमानों पर गैसों की धूल सामग्री

मौजूदा सैनिटरी मानकों के अनुसार, वातावरण में उत्सर्जित होने वाली गैसों में धूल की मात्रा 0.1 g/m 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। तालिका 1.1 के आंकड़ों से यह देखा जा सकता है कि 1600 डिग्री सेल्सियस पर, धातु की खुली सतह के ऊपर गैसों की धूल सामग्री अनुमेय मूल्यों से अधिक है। इसलिए, धूल से गैसों को साफ करना आवश्यक है, जिसमें मुख्य रूप से लोहे के आक्साइड होते हैं।

डायनेमिक गाढ़ापन. तरल की गतिशील चिपचिपाहट का गुणांक () अनुपात से निर्धारित होता है

जहां एफ दो चलती परतों की बातचीत बल है, एन;

एस परतों के बीच संपर्क का क्षेत्र है, एम 2;

प्रवाह की दिशा के लिए सामान्य के साथ तरल परतों का वेग ढाल है, s -1।

लौह मिश्र धातुओं की गतिशील चिपचिपाहट आमतौर पर 0.001 - 0.005 Pa s के भीतर भिन्न होती है। इसका मूल्य तापमान और अशुद्धियों की सामग्री पर निर्भर करता है, मुख्यतः कार्बन। जब धातु 25 - 30 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के गलनांक से अधिक गर्म होती है, तो तापमान का प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं होता है।

कीनेमेटीक्स चिपचिपापनद्रव एक इकाई द्रव्यमान प्रवाह में गति अंतरण दर है। इसका मान समीकरण से निर्धारित होता है

द्रव का घनत्व कहाँ है, kg/m 3 ।

तरल लोहे की गतिशील चिपचिपाहट का मूल्य करीब 6 10 -7 एम 2 / एस है।

लोहे का घनत्व 1550 - 1650 डिग्री सेल्सियस पर यह 6700 - 6800 किग्रा / मी 3 है। क्रिस्टलीकरण तापमान पर, तरल धातु का घनत्व करीब 6850 किग्रा/मी 3 होता है। क्रिस्टलीकरण तापमान पर ठोस लोहे का घनत्व 7450 किग्रा / मी 3, कमरे के तापमान पर - 7800 किग्रा / मी 3 है।

सामान्य अशुद्धियों में से, कार्बन और सिलिकॉन का लोहे के पिघलने के घनत्व पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है, इसे कम करता है। इसलिए, तरल कच्चा लोहा की सामान्य संरचना में 6200 - 6400 किग्रा / मी 3 का घनत्व होता है, कमरे के तापमान पर ठोस - 7000 - 7200 किग्रा / मी 3।

तरल और ठोस स्टील का घनत्व लोहे और कच्चा लोहा के घनत्व के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है और क्रमशः 6500 - 6600 और 7500 - 7600 किग्रा / मी 3 है।

विशिष्ट ऊष्मातरल धातु व्यावहारिक रूप से तापमान पर निर्भर नहीं करती है। अनुमानित गणना में, इसका मान कच्चा लोहा के लिए 0.88 kJ/(kg K) और स्टील के लिए 0.84 kJ/(kg K) के बराबर लिया जा सकता है।

लोहे का पृष्ठ तनावलगभग 1550 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर इसका अधिकतम मूल्य होता है। उच्च और निम्न तापमान के क्षेत्र में इसका मूल्य घट जाता है। यह लोहे को अधिकांश धातुओं से अलग करता है, जो कि में कमी की विशेषता है सतह तनावजब तापमान बढ़ जाता है।

तरल लौह मिश्र धातुओं का सतह तनाव रासायनिक संरचना और तापमान के आधार पर काफी भिन्न होता है। आमतौर पर यह 1000 - 1800 mJ / m 2 (चित्र 1.1) के भीतर बदलता रहता है।

प्रत्येक धातु या मिश्र धातु में इसके गलनांक सहित अद्वितीय गुण होते हैं। इस स्थिति में वस्तु एक अवस्था से दूसरी अवस्था में जाती है, किसी विशेष स्थिति में वह ठोस से द्रव में बदल जाती है। इसे पिघलाने के लिए जरूरी है कि इसमें गर्मी लाएं और इसे तब तक गर्म करें जब तक कि यह वांछित तापमान तक न पहुंच जाए। फिलहाल जब किसी मिश्र धातु का वांछित तापमान बिंदु पहुंच जाता है, तब भी यह ठोस अवस्था में रह सकता है। निरंतर एक्सपोजर के साथ, यह पिघलना शुरू हो जाता है।

पारा का गलनांक सबसे कम होता है - यह -39 ° C पर भी पिघलता है, टंगस्टन का सबसे अधिक - 3422 ° C होता है। मिश्र धातुओं (इस्पात और अन्य) के लिए, निर्धारित करें सटीक संख्याबेहद मुश्किल। यह सब उनमें घटकों के अनुपात पर निर्भर करता है। मिश्र धातुओं के लिए, इसे संख्यात्मक अंतराल के रूप में लिखा जाता है।

प्रक्रिया कैसी है

तत्व, जो कुछ भी हैं: सोना, लोहा, कच्चा लोहा, स्टील, या कोई अन्य - उसी के बारे में पिघलते हैं। यह बाहरी या आंतरिक हीटिंग के साथ होता है। बाहरी हीटिंग एक थर्मल फर्नेस में किया जाता है। आंतरिक के लिए, विद्युत प्रवाह या प्रेरण पारित करने के लिए प्रतिरोधी हीटिंग का उपयोग किया जाता है विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में ताप उच्च आवृत्ति . प्रभाव लगभग उसी का है।

कब ताप होता है, अणुओं के ऊष्मीय कंपन का आयाम बढ़ जाता है। के जैसा लगना जाली संरचनात्मक दोषअंतर-परमाणु बंधनों के टूटने के साथ। जाली के विनाश और दोषों के संचय की अवधि को गलनांक कहा जाता है।

धातुओं के पिघलने की डिग्री के आधार पर, उन्हें इसमें विभाजित किया जाता है:

1. फ्यूसिबल - 600 डिग्री सेल्सियस तक: सीसा, जस्ता, टिन;
2. मध्यम पिघलने - 600 डिग्री सेल्सियस से 1600 डिग्री सेल्सियस तक: सोना, तांबा, एल्यूमीनियम, कच्चा लोहा, लोहा और सभी तत्वों और यौगिकों में से अधिकांश;
3. आग रोक - 1600 डिग्री सेल्सियस से: क्रोमियम, टंगस्टन, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम।

अधिकतम डिग्री क्या है, इसके आधार पर पिघलने वाले उपकरण का भी चयन किया जाता है। यह जितना मजबूत होना चाहिए, हीटिंग उतना ही मजबूत होगा।

दूसरा महत्वपूर्ण मूल्य उबलने की डिग्री है। यह वह पैरामीटर है जिस पर तरल पदार्थ उबलने लगते हैं। एक नियम के रूप में, यह पिघलने की डिग्री से दोगुना है। ये मान एक दूसरे के सीधे आनुपातिक होते हैं और आमतौर पर सामान्य दबाव में दिए जाते हैं।

यदि दबाव बढ़ता है, तो पिघलने की मात्रा भी बढ़ जाती है। यदि दबाव कम हो जाता है, तो यह घट जाता है।

विशेषता तालिका

धातु और मिश्र - अपरिहार्य फोर्जिंग के लिए आधार, फाउंड्री, गहने और उत्पादन के कई अन्य क्षेत्र। गुरु जो कुछ भी करता है ( स्वर्ण आभूषण, कच्चा लोहा बाड़, स्टील से बने चाकू या तांबे के कंगन), के लिये सही संचालनउसे उस तापमान को जानना होगा जिस पर यह या वह तत्व पिघलता है।

इस पैरामीटर का पता लगाने के लिए, आपको तालिका का संदर्भ लेना होगा। तालिका में आप उबलने की डिग्री भी पा सकते हैं।

रोजमर्रा की जिंदगी में सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले तत्वों में, गलनांक संकेतक इस प्रकार हैं:

1. एल्यूमीनियम - 660 डिग्री सेल्सियस;
2. तांबे का गलनांक - 1083 डिग्री सेल्सियस;
3. सोने का गलनांक - 1063 ° C;
4. चांदी - 960 डिग्री सेल्सियस;
5. टिन - 232 डिग्री सेल्सियस। टिन का उपयोग अक्सर टांका लगाने के लिए किया जाता है, क्योंकि काम करने वाले टांका लगाने वाले लोहे का तापमान सिर्फ 250-400 डिग्री होता है;
6. सीसा - 327 डिग्री सेल्सियस;
7. लोहे का गलनांक - 1539 ° C;
8. स्टील का पिघलने का तापमान (लोहे और कार्बन का मिश्र धातु) - 1300 डिग्री सेल्सियस से 1500 डिग्री सेल्सियस तक। यह इस्पात घटकों की संतृप्ति के आधार पर उतार-चढ़ाव करता है;
9. कच्चा लोहा (लोहे और कार्बन का एक मिश्र धातु) का गलनांक - 1100 ° C से 1300 ° C तक;
10. पारा - -38.9 डिग्री सेल्सियस।

जैसा कि तालिका के इस भाग से स्पष्ट है, सबसे अधिक गलने योग्य धातु पारा है, जो पहले से ही सकारात्मक तापमान पर तरल अवस्था में है।

इन सभी तत्वों के उबलने की डिग्री लगभग दोगुनी है, और कभी-कभी पिघलने की डिग्री से भी अधिक होती है। उदाहरण के लिए, सोने के लिए यह 2660 डिग्री सेल्सियस है, के लिए अल्युमीनियम - 2519°C, लोहे के लिए - 2900 ° C, तांबे के लिए - 2580 ° C, पारा के लिए - 356.73 ° C।

स्टील, कच्चा लोहा और अन्य धातुओं जैसे मिश्र धातुओं के लिए, गणना लगभग समान है और मिश्र धातु में घटकों के अनुपात पर निर्भर करती है।

धातुओं के लिए अधिकतम क्वथनांक है रेनीयाम - 5596°C. उच्चतम क्वथनांक सबसे दुर्दम्य पदार्थों में होता है।

ऐसी तालिकाएँ हैं जो यह भी दर्शाती हैं धातुओं का घनत्व. सबसे हल्की धातु लिथियम है, सबसे भारी ऑस्मियम है। ऑस्मियम में यूरेनियम की तुलना में अधिक घनत्व होता हैऔर प्लूटोनियम जब कमरे के तापमान पर देखा जाता है। हल्की धातुओं में शामिल हैं: मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम। भारी धातुओं में सबसे आम धातुएँ शामिल हैं: लोहा, तांबा, जस्ता, टिन और कई अन्य। अंतिम समूह- बहुत भारी धातुएं, इनमें शामिल हैं: टंगस्टन, सोना, सीसा और अन्य।

तालिकाओं में पाया जाने वाला एक अन्य संकेतक है धातुओं की तापीय चालकता. सबसे बुरी बात यह है कि नेपच्यूनियम गर्मी का संचालन करता है, और चांदी सबसे अच्छा थर्मल कंडक्टर है। इन दो चरम सीमाओं के बीच में सोना, स्टील, लोहा, कच्चा लोहा और अन्य तत्व हैं। प्रत्येक के लिए स्पष्ट विशेषताएं वांछित तालिका में पाई जा सकती हैं।

घनत्व के साथ पिघलने का तापमान, धातुओं की भौतिक विशेषताओं को संदर्भित करता है. धातु गलनांक- जिस तापमान पर धातु ठोस अवस्था से गुजरती है, जिसमें वह सामान्य अवस्था (पारा को छोड़कर) में गर्म होने पर तरल अवस्था में जाती है। पिघलने के दौरान, धातु का आयतन व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है, इसलिए गलनांक के लिए सामान्य तापमान होता है वायुमंडलीय दबाव प्रभावित नहीं करता है.

धातुओं का गलनांक -39 डिग्री सेल्सियस से +3410 डिग्री . के बीच है. अधिकांश धातुओं के लिए, गलनांक अधिक होता है, हालांकि, कुछ धातुओं को पारंपरिक बर्नर (टिन, लेड) पर गर्म करके घर पर पिघलाया जा सकता है।

गलनांक द्वारा धातुओं का वर्गीकरण

1. गलने योग्य धातु, जिसका गलनांक बदलता रहता है 600 . तकडिग्री सेल्सियस, उदाहरण के लिए जस्ता, टिन, बिस्मथ.
2. मध्यम पिघलने वाली धातु, जो एक तापमान पर पिघलता है 600 से 1600 . तकडिग्री सेल्सियस: जैसे एल्यूमीनियम, तांबा, टिन, लोहा.
3. आग रोक धातु, जिसका गलनांक पहुँच जाता है 1600 . से अधिकडिग्री सेल्सियस - टंगस्टन, टाइटेनियम, क्रोमऔर आदि।
4. - एकमात्र धातु जो तरल अवस्था में सामान्य परिस्थितियों (सामान्य वायुमंडलीय दबाव, औसत परिवेश का तापमान) में होती है। पारा का गलनांक लगभग होता है -39 डिग्रीसेल्सियस।

धातुओं और मिश्र धातुओं के गलनांक की तालिका

धातु	पिघलने का तापमान, डिग्री सेल्सियस
अल्युमीनियम	660,4
टंगस्टन	3420
ड्यूरालुमिन	~650
लोहा	1539
सोना	1063
इरिडियम	2447
पोटैशियम	63,6
सिलिकॉन	1415
पीतल	~1000
फ्यूसिबल मिश्र धातु	60,5
मैगनीशियम	650
ताँबा	1084,5
सोडियम	97,8
निकल	1455
टिन	231,9
प्लैटिनम	1769,3
बुध	–38,9
प्रमुख	327,4
चाँदी	961,9
इस्पात	1300-1500
जस्ता	419,5
कच्चा लोहा	1100-1300

धातु उत्पादों-कास्टिंग के निर्माण के लिए धातु को पिघलाते समय, उपकरण का चुनाव, धातु मोल्डिंग के लिए सामग्री आदि पिघलने के तापमान पर निर्भर करता है। यह भी याद रखना चाहिए कि जब किसी धातु को अन्य तत्वों के साथ मिश्रित किया जाता है, तो गलनांक अक्सर कम हो जाता है.

रोचक तथ्य

"धातु गलनांक" और "धातु क्वथनांक" की अवधारणाओं को भ्रमित न करें - कई धातुओं के लिए, ये विशेषताएं काफी भिन्न होती हैं: उदाहरण के लिए, चांदी 961 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलती है, और केवल तब उबलती है जब हीटिंग 2180 डिग्री तक पहुंच जाता है।

किसी धातु का गलनांक वह न्यूनतम तापमान होता है जिस पर वह ठोस से द्रव में परिवर्तित होता है। पिघलने के दौरान, इसकी मात्रा व्यावहारिक रूप से नहीं बदलती है। धातुओं को ताप की मात्रा के आधार पर गलनांक के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

गलने योग्य धातु

फ्यूज़िबल धातुओं का गलनांक 600°C से कम होता है। ये हैं जिंक, टिन, बिस्मथ। ऐसी धातुओं को घर पर चूल्हे पर गर्म करके या टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करके पिघलाया जा सकता है। विद्युत प्रवाह की गति के लिए धातु तत्वों और तारों को जोड़ने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स और इंजीनियरिंग में फ्यूज़िबल धातुओं का उपयोग किया जाता है। टिन का गलनांक 232 डिग्री और जस्ता का गलनांक 419 होता है।

मध्यम पिघलने वाली धातु

मध्यम पिघलने वाली धातुएँ 600°C से 1600°C के तापमान पर ठोस से द्रव अवस्था में परिवर्तित होने लगती हैं। उनका उपयोग निर्माण के लिए उपयुक्त स्लैब, रिबार, ब्लॉक और अन्य धातु संरचनाओं को बनाने के लिए किया जाता है। धातुओं के इस समूह में लोहा, तांबा, एल्यूमीनियम शामिल हैं, वे भी कई मिश्र धातुओं का हिस्सा हैं। सोना, चांदी और प्लेटिनम जैसी कीमती धातुओं में कॉपर मिलाया जाता है। 750 सोने में तांबे सहित 25% मिश्र धातु होती है, जो इसे लाल रंग का रंग देती है। इस पदार्थ का गलनांक 1084°C होता है। और एल्युमीनियम 660 डिग्री सेल्सियस के अपेक्षाकृत कम तापमान पर पिघलने लगता है। यह एक हल्की, नमनीय और सस्ती धातु है जो ऑक्सीकरण या जंग नहीं करती है, इसलिए इसका व्यापक रूप से बर्तनों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। लोहे का गलनांक 1539 डिग्री होता है। यह सबसे लोकप्रिय और सस्ती धातुओं में से एक है, इसका उपयोग निर्माण और मोटर वाहन उद्योगों में व्यापक है। लेकिन इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि लोहा जंग के अधीन है, इसे आगे संसाधित किया जाना चाहिए और पेंट की एक सुरक्षात्मक परत के साथ कवर किया जाना चाहिए, सुखाने वाला तेल, या नमी को प्रवेश करने की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए।

आग रोक धातु

तापमान आग रोक धातु 1600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर। ये टंगस्टन, टाइटेनियम, प्लैटिनम, क्रोमियम और अन्य हैं। उनका उपयोग प्रकाश स्रोतों, मशीन भागों, स्नेहक और परमाणु उद्योग में किया जाता है। इनका उपयोग तार, उच्च-वोल्टेज तार बनाने के लिए किया जाता है और अन्य धातुओं को कम गलनांक के साथ पिघलाने के लिए उपयोग किया जाता है। प्लेटिनम ठोस से तरल में 1769 डिग्री पर और टंगस्टन 3420 डिग्री सेल्सियस पर बदलना शुरू हो जाता है।

पारा एकमात्र धातु है जो सामान्य परिस्थितियों में तरल अवस्था में है, अर्थात् सामान्य वायुमंडलीय दबाव और औसत तापमान। वातावरण. पारा का गलनांक माइनस 39°C होता है। यह धातु और इसका धुंआ जहरीला होता है, इसलिए इसका उपयोग केवल बंद कंटेनरों में या प्रयोगशालाओं में ही किया जाता है। पारा का एक सामान्य उपयोग शरीर के तापमान को मापने के लिए थर्मामीटर के रूप में होता है।

तांबे के साथ काम में महारत हासिल करने के बाद मनुष्य ने कई सहस्राब्दियों तक लोहे का मालिक होना शुरू कर दिया। गांठ के रूप में पहला देशी लोहा 3000 में मध्य पूर्व में पाया गया था। और लौह धातु विज्ञान, विशेषज्ञों के अनुसार, ग्रह पर कई स्थानों पर उत्पन्न हुआ, विभिन्न राष्ट्रअलग-अलग समय पर इस प्रक्रिया में महारत हासिल की। इसके कारण, उपकरण, शिकार और युद्ध के निर्माण के लिए सामग्री के रूप में लोहे ने पत्थर और कांस्य का स्थान ले लिया।

लोहा बनाने की पहली प्रक्रिया को पनीर बनाना कहा जाता था। लब्बोलुआब यह था कि गड्ढे में सो गया था लौह अयस्कसाथ लकड़ी का कोयला, जिसे जला दिया गया और कसकर बंद कर दिया गया, जिससे एक ब्लास्ट होल निकल गया जिसके माध्यम से ब्लास्टिंग के लिए ताजी हवा की आपूर्ति की गई। इस तरह के हीटिंग की प्रक्रिया में, लोहे का गलनांक, निश्चित रूप से नहीं पहुंचा जा सकता था, एक नरम द्रव्यमान (क्रूसिबल) प्राप्त किया गया था, जिसमें स्लैग (ईंधन राख, अयस्क और चट्टानों के ऑक्साइड) थे।

इसके अलावा, परिणामी कृत्सा को कई बार जाली बनाया गया था, स्लैग और अन्य अनावश्यक समावेशन को हटाते हुए, इस श्रमसाध्य प्रक्रिया को कई बार किया गया, जिसके परिणामस्वरूप कुल द्रव्यमान का पांचवां हिस्सा परिष्करण कार्य तक पहुंच गया। पानी के पहिये के आविष्कार के साथ, हवा की एक महत्वपूर्ण मात्रा की आपूर्ति करना संभव हो गया। इस तरह के विस्फोट के लिए धन्यवाद, लोहे का गलनांक प्राप्त करने योग्य हो गया, धातु तरल रूप में दिखाई दी।

यह धातु कच्चा लोहा था, जो जाली नहीं था, लेकिन मोल्ड को अच्छी तरह से भरने के लिए मनाया गया था। ये पहले प्रयोग थे जिन पर कुछ सुधार और बदलाव के साथ, हमारे दिनों में आ गए हैं। समय के साथ, कच्चा लोहा को गढ़ा लोहे में संसाधित करने के लिए एक विधि खोजी गई। कच्चे लोहे के टुकड़े चारकोल से भरे हुए थे, इस प्रक्रिया के दौरान कच्चा लोहा नरम हो गया था, और कार्बन समेत अशुद्धियों को ऑक्सीकरण किया गया था। परिणामस्वरूप, धातु मोटी हो गई, लोहे का गलनांक बढ़ गया, अर्थात। लोहे का उत्पादन किया।

इस प्रकार, उस समय के धातुकर्मी एक ही प्रक्रिया को दो चरणों में विभाजित करने में सक्षम थे। इस दो-चरण की प्रक्रिया को आज तक संरक्षित रखा गया है, परिवर्तन दूसरे चरण में होने वाली प्रक्रियाओं की उपस्थिति से अधिक संबंधित हैं। शुद्ध लोहा या कम से कम अशुद्धियों वाली धातु का व्यावहारिक रूप से कोई उपयोग नहीं है। लौह-कार्बन आरेख के अनुसार लोहे का गलनांक बिंदु A पर होता है, जो 1535 डिग्री के अनुरूप होता है।

आयरन तब आता है जब यह 3200 डिग्री तक पहुंच जाता है।

खुली हवा में, लोहा समय के साथ ऑक्साइड फिल्म से ढक जाता है, आर्द्र वातावरण में जंग की एक ढीली परत दिखाई देती है। अपनी स्थापना के समय से ही लोहा सबसे महत्वपूर्ण धातुओं में से एक रहा है। लोहे का उपयोग मुख्य रूप से मिश्र धातुओं के रूप में किया जाता है, जो गुणों और संरचना में भिन्न होते हैं।

लोहा किस तापमान पर पिघलता है यह कार्बन और अन्य घटकों की सामग्री पर निर्भर करता है जो मिश्र धातु बनाते हैं। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कार्बन मिश्र धातु हैं - कच्चा लोहा और स्टील। 2% से अधिक कार्बन युक्त मिश्र धातु को कच्चा लोहा कहा जाता है, 2% से कम स्टील है। सिंटर प्लांट में समृद्ध अयस्कों को पिघलाकर ब्लास्ट फर्नेस में पिग आयरन प्राप्त किया जाता है।

कन्वर्टर्स में ओपन-चूल्हा, इलेक्ट्रिक और इंडक्शन फर्नेस में।

धातु स्क्रैप और कच्चा लोहा चार्ज के रूप में उपयोग किया जाता है। ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं द्वारा, अतिरिक्त कार्बन और हानिकारक अशुद्धियों को चार्ज से हटा दिया जाता है, और मिश्र धातु सामग्री को जोड़ने से आवश्यक सामग्री प्राप्त करना संभव हो जाता है। स्टील और अन्य मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए, आधुनिक धातु विज्ञान इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग तकनीकों, वैक्यूम, इलेक्ट्रॉन बीम और प्लाज्मा का उपयोग करता है। पिघलना

स्टील पिघलने के नए तरीके विकसित किए जा रहे हैं, जो प्रक्रिया का स्वचालन प्रदान करते हैं और उच्च गुणवत्ता वाली धातु का उत्पादन सुनिश्चित करते हैं।

वैज्ञानिक विकास उस स्तर पर पहुंच गया है जहां ऐसी सामग्री प्राप्त करना संभव है जो निर्वात और उच्च दबाव, बड़े तापमान अंतर, आक्रामक वातावरण, विकिरण आदि का सामना कर सके।

तालिका धातुओं का गलनांक दर्शाती है टी प्लाई , उनका क्वथनांक टी टू वायुमंडलीय दबाव पर, धातुओं का घनत्व ρ 25 डिग्री सेल्सियस और तापीय चालकता पर λ 27 डिग्री सेल्सियस पर।

धातुओं के गलनांक, साथ ही उनके घनत्व और तापीय चालकता को निम्नलिखित धातुओं के लिए तालिका में दिखाया गया है: एक्टिनियम एसी, सिल्वर एजी, गोल्ड एयू, बेरियम बा, बेरिलियम बी, कैल्शियम सीए, कैडमियम सीडी, कोबाल्ट सह, क्रोमियम सीआर , सीज़ियम सीएस, गैलियम गा, हेफ़नियम एचएफ, पारा एचजी, इंडियम इन, इरिडियम इर, पोटेशियम के, लिथियम ली, नेप्टुनियम एनपी, ऑस्मियम ओएस, प्रोटैक्टीनियम पा, लेड पीबी, पैलेडियम पीडी, पोलोनियम पो, प्लूटोनियम पु, रेडियम रा, रुबिडियम पीबी, रेनियम रे, रोडियम आरएच, रूथेनियम आरयू, एंटीमनी एसबी, स्ट्रोंटियम सीनियर, टैंटलम टा, टेक्नेटियम टीसी, थोरियम थ, थैलियम टीएल, यूरेनियम यू, वैनेडियम वी, जिंक जेडएन, जिरकोनियम जेडआर।

तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि धातुओं का गलनांक एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है (टंगस्टन के लिए -38.83°C से 3422°C तक)। लिथियम (18.05 डिग्री सेल्सियस), सीज़ियम (28.44 डिग्री सेल्सियस), रूबिडियम (39.3 डिग्री सेल्सियस) और अन्य क्षार धातुओं जैसी धातुओं में कम सकारात्मक गलनांक होता है।

सबसे दुर्दम्य निम्नलिखित धातुएँ हैं:हेफ़नियम, इरिडियम, मोलिब्डेनम, नाइओबियम, ऑस्मियम, रेनियम, रूथेनियम, टैंटलम, टेक्नेटियम, टंगस्टन। इन धातुओं का गलनांक 2000°C से अधिक होता है।

चलो लाते हैं धातुओं के गलनांक के उदाहरणउद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

• एल्यूमीनियम का गलनांक 660.32 डिग्री सेल्सियस;
• तांबे का गलनांक 1084.62 डिग्री सेल्सियस;
• सीसा का गलनांक 327.46 डिग्री सेल्सियस;
• सोने का गलनांक 1064.18 डिग्री सेल्सियस;
• टिन का गलनांक 231.93 डिग्री सेल्सियस;
• चांदी का गलनांक 961.78 डिग्री सेल्सियस;
• पारा का गलनांक -38.83°C होता है।

तालिका में प्रस्तुत धातुओं का अधिकतम क्वथनांक रेनियम रे है - यह 5596 ° C है। इसके अलावा, उच्च गलनांक वाले समूह से संबंधित धातुओं में उच्च क्वथनांक होते हैं।

तालिका 0.534 से 22.59 की सीमा में है, अर्थात सबसे हल्की धातु है, और सबसे भारी धातु ऑस्मियम है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कमरे के तापमान पर ऑस्मियम का घनत्व प्लूटोनियम से भी अधिक है।

तालिका में, यह 6.3 से 427 W / (m deg) में बदल जाता है, इसलिए नेपच्यूनियम जैसी धातु सबसे खराब गर्मी का संचालन करती है, और चांदी सबसे अच्छी गर्मी-संचालन धातु है।

स्टील का पिघलने का तापमान

सामान्य ग्रेड के स्टील के पिघलने के तापमान के लिए मूल्यों की एक तालिका प्रस्तुत की जाती है। कास्टिंग, संरचनात्मक, गर्मी प्रतिरोधी, कार्बन और स्टील के अन्य वर्गों के लिए स्टील्स पर विचार किया जाता है।

स्टील का पिघलने का तापमान 1350 से 1535 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। तालिका में स्टील्स को उनके गलनांक के आरोही क्रम में व्यवस्थित किया गया है।

स्टील का पिघलने का तापमान - टेबल

इस्पात	टी पीएल, डिग्री С	इस्पात	टी पीएल, डिग्री С
कास्टिंग स्टील Kh28L और Kh34L	1350	जंग प्रतिरोधी गर्मी प्रतिरोधी 12X18H9T	1425
स्ट्रक्चरल स्टील 12X18H10T	1400	गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 20X23H13	1440
गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 20X20H14S2	1400	गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 40X10S2M	1480
गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 20X25H20S2	1400	संक्षारण प्रतिरोधी स्टील Kh25S3N (EI261)	1480
स्ट्रक्चरल स्टील 12X18H10	1410	गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 40Х9С2 (ESKh8)	1480
जंग प्रतिरोधी गर्मी प्रतिरोधी 12X18H9	1410	जंग प्रतिरोधी साधारण 95X18…15X28	1500
गर्मी प्रतिरोधी स्टील 20Н35	1410	जंग प्रतिरोधी गर्मी प्रतिरोधी 15X25T (EI439)	1500
गर्मी प्रतिरोधी उच्च मिश्र धातु 20X23H18 (EI417)	1415	कार्बन स्टील्स	1535

स्रोत:

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