თითოეულ ლითონსა და შენადნობას აქვს საკუთარი უნიკალური კომპლექტი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, რაც ყველაზე ნაკლებად არის დნობის წერტილი. პროცესი თავისთავად ნიშნავს სხეულის გადასვლას აგრეგაციის ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე, ამ შემთხვევაში, მყარი კრისტალური მდგომარეობიდან თხევადში. ლითონის დნობისთვის აუცილებელია სითბოს მიწოდება დნობის წერტილის მიღწევამდე. მასთან ერთად, ის კვლავ შეიძლება დარჩეს მყარ მდგომარეობაში, მაგრამ შემდგომი ზემოქმედებით და სითბოს მატებით, ლითონი იწყებს დნობას. თუ ტემპერატურა დაიკლებს, ანუ სითბოს ნაწილი მოიხსნება, ელემენტი გამკვრივდება.
ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი ლითონებს შორის ეკუთვნის ვოლფრამი: ეს არის 3422C o, ყველაზე დაბალი არის ვერცხლისწყალი: ელემენტი დნება უკვე - 39C o-ზე. როგორც წესი, შეუძლებელია შენადნობებისთვის ზუსტი მნიშვნელობის დადგენა: ის შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს კომპონენტების პროცენტული მაჩვენებლის მიხედვით. ისინი, როგორც წესი, იწერება რიცხვების დიაპაზონის სახით.
როგორ ხდება
ყველა ლითონის დნობა ხდება დაახლოებით ერთნაირად - გარე ან შიდა გათბობის დახმარებით. პირველი ხორციელდება თერმული ღუმელში, მეორესთვის, რეზისტენტული გათბობა გამოიყენება ელექტრული დენის გავლისას ან ინდუქციური გათბობით მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტურ ველში. ორივე ვარიანტი გავლენას ახდენს მეტალზე დაახლოებით ერთნაირად.
ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მოლეკულების თერმული ვიბრაციების ამპლიტუდაჩნდება სტრუქტურული გისოსების დეფექტები, რომლებიც გამოიხატება დისლოკაციების ზრდაში, ატომების ხტუნვაში და სხვა დარღვევებში. ამას თან ახლავს ატომთაშორისი ობლიგაციების გაწყვეტა და მოითხოვს გარკვეული რაოდენობის ენერგიას. ამავდროულად, სხეულის ზედაპირზე წარმოიქმნება კვაზითხევადი ფენა. გისოსების განადგურებისა და დეფექტების დაგროვების პერიოდს დნობა ეწოდება.
დნობის წერტილიდან გამომდინარე, ლითონები იყოფა:
დნობის წერტილიდან გამომდინარე არჩევა და დნობის აპარატი. რაც უფრო მაღალია ქულა, მით უფრო ძლიერი უნდა იყოს. თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ თქვენთვის საჭირო ელემენტის ტემპერატურა ცხრილიდან.
კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა არის დუღილის წერტილი. ეს არის მნიშვნელობა, რომლითაც იწყება სითხეების დუღილის პროცესი, იგი შეესაბამება გაჯერებული ორთქლის ტემპერატურას, რომელიც იქმნება მდუღარე სითხის ბრტყელი ზედაპირის ზემოთ. ჩვეულებრივ, ის თითქმის ორჯერ მაღალია, ვიდრე დნობის წერტილი.
ორივე მნიშვნელობა მოცემულია ნორმალურ წნევაზე. მათ შორის ისინი პირდაპირპროპორციულია.
- წნევა მატულობს - დნობის რაოდენობა გაიზრდება.
- წნევა მცირდება - დნობის რაოდენობა მცირდება.
დნებადი ლითონებისა და შენადნობების ცხრილი (600C-მდე)
| ელემენტის სახელი | ლათინური აღნიშვნა | ტემპერატურები | |
| დნობა | მდუღარე | ||
| Ქილა | sn | 232 C o | 2600 C o |
| ტყვია | Pb | 327 C o | 1750 C o |
| თუთია | ზნ | 420 C o | 907 ს ო |
| კალიუმი | კ | 63.6 C o | 759 ს ო |
| ნატრიუმი | ნა | 97.8 C o | 883 C o |
| მერკური | ჰგ | - 38,9 C o | 356.73 C o |
| ცეზიუმი | Cs | 28.4 C o | 667.5 C o |
| ბისმუტი | ბი | 271.4 C o | 1564 წ ო |
| პალადიუმი | პდ | 327.5 C o | 1749 წ |
| პოლონიუმი | პო | 254 C o | 962 ს ო |
| კადმიუმი | CD | 321.07 C o | 767 ს ო |
| რუბიდიუმი | რბ | 39.3 C o | 688 ს ო |
| გალიუმი | გა | 29.76 C o | 2204 C o |
| ინდიუმი | In | 156.6 C o | 2072 წ ო |
| ტალიუმი | ტლ | 304 C o | 1473 წ ო |
| ლითიუმი | ლი | 18.05 C o | 1342 წ ო |
საშუალო დნობის ლითონებისა და შენადნობების ცხრილი (600С o-დან 1600С o-მდე)
| ელემენტის სახელი | ლათინური აღნიშვნა | ტემპერატურები | |
| დნობა | მდუღარე | ||
| ალუმინის | ალ | 660 C o | 2519 ს ო |
| გერმანიუმი | გე | 937 ს ო | 2830 C o |
| მაგნიუმი | მგ | 650 C o | 1100 C o |
| ვერცხლი | აღ | 960 C o | 2180 ს ო |
| ოქრო | აუ | 1063 C o | 2660 ს ო |
| სპილენძი | კუ | 1083 C o | 2580 ს ო |
| რკინა | ფე | 1539 წ ო | 2900 C o |
| სილიკონი | სი | 1415 წ ო | 2350 ს ო |
| ნიკელი | ნი | 1455 წ ო | 2913 C o |
| ბარიუმი | ბა | 727 ს ო | 1897 C o |
| ბერილიუმი | იყავი | 1287 წ ო | 2471 ს ო |
| ნეპტუნიუმი | Np | 644 C o | 3901.85 C o |
| პროტაქტინიუმი | პა | 1572 წ | 4027 ს ო |
| პლუტონიუმი | პუ | 640 C o | 3228 ს ო |
| აქტინიუმი | AC | 1051 C o | 3198 ს ო |
| კალციუმი | დაახ | 842 C o | 1484 წ ო |
| რადიუმი | რა | 700 C o | 1736.85 C o |
| კობალტი | თანა | 1495 წ ო | 2927 C o |
| ანტიმონი | სბ | 630.63 C o | 1587 წ |
| სტრონციუმი | უფროსი | 777 ს ო | 1382 წ ო |
| ურანი | უ | 1135 C o | 4131 C o |
| მანგანუმი | მნ | 1246 წ ო | 2061 წ ო |
| კონსტანტინე | 1260 წ ო | ||
| დურალუმინი | ალუმინის, მაგნიუმის, სპილენძის და მანგანუმის შენადნობი | 650 C o | |
| ინვარ | ნიკელ-რკინის შენადნობი | 1425 C o | |
| თითბერი | სპილენძისა და თუთიის შენადნობი | 1000 C o | |
| ნიკელის ვერცხლი | სპილენძის, თუთიის და ნიკელის შენადნობი | 1100 C o | |
| ნიქრომი | ნიკელის, ქრომის, სილიციუმის, რკინის, მანგანუმის და ალუმინის შენადნობი | 1400 C o | |
| Ფოლადი | რკინისა და ნახშირბადის შენადნობი | 1300 C o - 1500 C o | |
| ფეჩრალი | ქრომის, რკინის, ალუმინის, მანგანუმის და სილიკონის შენადნობი | 1460 წ | |
| თუჯის | რკინისა და ნახშირბადის შენადნობი | 1100 C o - 1300 C o | |
ცეცხლგამძლე ლითონებისა და შენადნობების ცხრილი (1600C-ზე მეტი)
| ელემენტის სახელი | ლათინური აღნიშვნა | ტემპერატურები | |
| დნობა | მდუღარე | ||
| ვოლფრამი | ვ | 3420 ს ო | 5555 C o |
| ტიტანის | ტი | 1680 C o | 3300 S o |
| ირიდიუმი | ირ | 2447 ს ო | 4428 ს ო |
| ოსმიუმი | ოს | 3054 C o | 5012 C o |
| პლატინა | პტ | 1769.3 C o | 3825 C o |
| რენიუმი | რე | 3186 ს ო | 5596 ს ო |
| ქრომი | ქრ | 1907 წ | 2671 ს ო |
| როდიუმი | Rh | 1964 წ | 3695 ს ო |
| რუთენიუმი | რუ | 2334 ს ო | 4150 C o |
| ჰაფნიუმი | ჰფ | 2233 ს ო | 4603 C o |
| ტანტალი | ტა | 3017 წ ო | 5458 ს ო |
| ტექნეციუმი | ტკ | 2157 ს ო | 4265 ს ო |
| თორიუმი | თ | 1750 C o | 4788 ს ო |
| ვანადიუმი | ვ | 1910 C o | 3407 C o |
| ცირკონიუმი | ზრ | 1855 წ | 4409 ს ო |
| ნიობიუმი | Nb | 2477 ს ო | 4744 ს ო |
| მოლიბდენი | მო | 2623 C o | 4639 წ |
| ჰაფნიუმის კარბიდები | 3890 C o | ||
| ნიობიუმის კარბიდები | 3760 ს ო | ||
| ტიტანის კარბიდები | 3150 ს ო | ||
| ცირკონიუმის კარბიდები | 3530 ს ო | ||
დნობის ტემპერატურაქიმიურად სუფთა რკინა არის 1539 o C. ტექნიკურად სუფთა რკინა, რომელიც მიღებულია ჟანგვითი გადამუშავების შედეგად, შეიცავს ლითონში გახსნილ ჟანგბადის გარკვეულ რაოდენობას. ამ მიზეზით, მისი დნობის წერტილი ეცემა 1530 o C-მდე.
ფოლადის დნობის წერტილი ყოველთვის დაბალია, ვიდრე რკინის დნობის წერტილი მასში მინარევების არსებობის გამო. რკინაში გახსნილი ლითონები (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V და ა.შ.) ამცირებენ ლითონის დნობის ტემპერატურას 1 - 3 ° C-ით შეყვანილი ელემენტის 1%-ზე, ხოლო ელემენტები მეტალოიდების ჯგუფიდან (C). , O, S, P და სხვ.) 30 - 80 o C ტემპერატურაზე.
მთლიანი დნობის დროის უმეტესი ნაწილის განმავლობაში ლითონის დნობის წერტილი იცვლება ძირითადად ნახშირბადის შემცველობის ცვლილების შედეგად. ნახშირბადის კონცენტრაციით 0,1 - 1,2%, რაც დამახასიათებელია ფოლადის წარმოების ერთეულებში დნობის დასასრულებლად, ლითონის დნობის ტემპერატურა საკმარისი სიზუსტით პრაქტიკული მიზნებისთვის შეიძლება შეფასდეს განტოლებიდან.
რკინის შერწყმის სითბოარის 15200 ჯ/მოლი ან 271,7 კჯ/კგ.
რკინის დუღილის წერტილიბოლო წლების პუბლიკაციებში ის ტოლია 2735 o C. თუმცა გამოქვეყნებულია კვლევების შედეგები, რომლის მიხედვითაც რკინის დუღილის წერტილი გაცილებით მაღალია (3230 o C-მდე).
რკინის აორთქლების სითბოარის 352,5 კჯ/მოლი ან 6300 კჯ/კგ.
რკინის გაჯერებული ორთქლის წნევა(P Fe, Pa) შეიძლება შეფასდეს განტოლების გამოყენებით
სადაც T არის ლითონის ტემპერატურა, K.
რკინის გაჯერებული ორთქლის წნევის გაანგარიშების შედეგები სხვადასხვა ტემპერატურაზე, აგრეთვე მტვრის შემცველობა ჟანგვის აირის ფაზაში ლითონის ზემოთ ( X, გ/მ 3) წარმოდგენილია ცხრილში 1.1.
ცხრილი 1.1– რკინის გაჯერებული ორთქლის წნევა და გაზების მტვრის შემცველობა სხვადასხვა ტემპერატურაზე
არსებული სანიტარული სტანდარტების მიხედვით, მტვრის შემცველობა აირებში, რომლებიც გამოიყოფა ატმოსფეროში, არ უნდა აღემატებოდეს 0,1 გ/მ 3-ს. 1.1 ცხრილის მონაცემებიდან ჩანს, რომ 1600 ° C ტემპერატურაზე ლითონის ღია ზედაპირის ზემოთ გაზების მტვრის შემცველობა უფრო მაღალია, ვიდრე დასაშვები მნიშვნელობები. ამიტომ აუცილებელია გაზების გაწმენდა მტვრისგან, რომელიც ძირითადად რკინის ოქსიდებისგან შედგება.
დინამიური სიბლანტე. სითხის დინამიური სიბლანტის კოეფიციენტი () განისაზღვრება თანაფარდობით
სადაც F არის ორი მოძრავი ფენის ურთიერთქმედების ძალა, N;
S არის ფენებს შორის კონტაქტის არე, m2;
არის თხევადი ფენების სიჩქარის გრადიენტი დინების მიმართულების ნორმალური მიმართულებით, s -1.
რკინის შენადნობების დინამიური სიბლანტე ჩვეულებრივ მერყეობს 0,001 - 0,005 Pa s-ში. მისი ღირებულება დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და მინარევების, ძირითადად ნახშირბადის შემცველობაზე. როდესაც ლითონი გადახურებულია დნობის წერტილიდან 25 - 30 ° C-ზე ზემოთ, ტემპერატურის ეფექტი არ არის მნიშვნელოვანი.
კინემატიკური სიბლანტესითხე არის იმპულსის გადაცემის სიჩქარე ერთეული მასის ნაკადში. მისი მნიშვნელობა განისაზღვრება განტოლებიდან
სად არის სითხის სიმკვრივე, კგ/მ 3.
თხევადი რკინის დინამიური სიბლანტის მნიშვნელობა უახლოვდება 6 10 -7 მ 2 / წმ.
რკინის სიმკვრივე 1550 - 1650 ° C ტემპერატურაზე არის 6700 - 6800 კგ / მ 3. კრისტალიზაციის ტემპერატურაზე თხევადი ლითონის სიმკვრივე უახლოვდება 6850 კგ/მ 3-ს. მყარი რკინის სიმკვრივე კრისტალიზაციის ტემპერატურაზე არის 7450 კგ / მ 3, ოთახის ტემპერატურაზე - 7800 კგ / მ 3.
ჩვეულებრივი მინარევებისაგან ნახშირბადი და სილიციუმი ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს რკინის დნობის სიმკვრივეზე, ამცირებს მას. ამრიგად, თხევადი თუჯის ჩვეულებრივ შემადგენლობას აქვს სიმკვრივე 6200 - 6400 კგ / მ 3, მყარი ოთახის ტემპერატურაზე - 7000 - 7200 კგ / მ 3.
თხევადი და მყარი ფოლადის სიმკვრივე იკავებს შუალედურ პოზიციას რკინისა და თუჯის სიმკვრივეს შორის და არის შესაბამისად 6500 - 6600 და 7500 - 7600 კგ / მ 3.
სპეციფიკური სითბოთხევადი ლითონი პრაქტიკულად არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე. სავარაუდო გამოთვლებში მისი მნიშვნელობა შეიძლება მივიღოთ თუჯისთვის 0,88 კჯ/(კგ K) და ფოლადისთვის 0,84 კჯ/(კგ K).
რკინის ზედაპირული დაძაბულობააქვს მაქსიმალური მნიშვნელობა დაახლოებით 1550 ° C ტემპერატურაზე. უფრო მაღალი და დაბალი ტემპერატურის რეგიონში მისი ღირებულება მცირდება. ეს განასხვავებს რკინას მეტალების უმეტესობისგან, რომლებიც ხასიათდება შემცირებით ზედაპირული დაძაბულობაროდესაც ტემპერატურა მოიმატებს.
თხევადი რკინის შენადნობების ზედაპირული დაძაბულობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება ქიმიური შემადგენლობისა და ტემპერატურის მიხედვით. ჩვეულებრივ, ის მერყეობს 1000 - 1800 მჯ / მ 2 ფარგლებში (სურათი 1.1).
თითოეულ ლითონს ან შენადნობას აქვს უნიკალური თვისებები, მათ შორის მისი დნობის წერტილი. ამ შემთხვევაში, ობიექტი გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში, კონკრეტულ შემთხვევაში, იგი ხდება მყარიდან თხევადში. მის დასადნებლად საჭიროა სითბოს მიტანა და გაცხელება სასურველი ტემპერატურის მიღწევამდე. იმ მომენტში, როდესაც მოცემული შენადნობის სასურველი ტემპერატურული წერტილი მიიღწევა, ის მაინც შეიძლება დარჩეს მყარ მდგომარეობაში. მუდმივი ექსპოზიციით, ის იწყებს დნობას.
ვერცხლისწყალს აქვს დნობის ყველაზე დაბალი წერტილი - ის დნება -39 ° C-ზეც კი, ვოლფრამი აქვს ყველაზე მაღალი - 3422 ° C. შენადნობებისთვის (ფოლადი და სხვა), განსაზღვრეთ ზუსტი ფიგურაუკიდურესად რთული. ეს ყველაფერი დამოკიდებულია მათში შემავალი კომპონენტების თანაფარდობაზე. შენადნობებისთვის ის იწერება რიცხვითი ინტერვალით.
როგორ არის პროცესი
ელემენტები, როგორიც არ უნდა იყოს ისინი: ოქრო, რკინა, თუჯი, ფოლადი თუ სხვა - დაახლოებით იგივე დნება. ეს ხდება გარე ან შიდა გათბობით. გარე გათბობა ხორციელდება თერმოღუმელში. შიდა, რეზისტენტული გათბობისთვის გამოიყენება ელექტრო დენის ან ინდუქციის გავლა გათბობა ელექტრომაგნიტურ ველში მაღალი სიხშირე . გავლენა დაახლოებით იგივეა.
Როდესაც ხდება გათბობა, იზრდება მოლეკულების თერმული ვიბრაციების ამპლიტუდა. გამოჩენა გისოსების სტრუქტურული დეფექტებითან ახლავს ატომთაშორისი ობლიგაციების გაწყვეტა. გისოსების განადგურებისა და დეფექტების დაგროვების პერიოდს დნობა ეწოდება.
ლითონების დნობის ხარისხის მიხედვით, ისინი იყოფა:
- დნებადი - 600 ° C-მდე: ტყვია, თუთია, კალა;
- საშუალო დნობის - 600 ° C-დან 1600 ° C-მდე: ოქრო, სპილენძი, ალუმინი, თუჯის, რკინა და ყველაზე მეტად ელემენტები და ნაერთები;
- ცეცხლგამძლე - 1600 ° C-დან: ქრომი, ვოლფრამი, მოლიბდენი, ტიტანი.
იმის მიხედვით, თუ რა არის მაქსიმალური ხარისხი, ასევე შეირჩევა დნობის აპარატი. რაც უფრო ძლიერი უნდა იყოს, მით უფრო ძლიერია გათბობა.
მეორე მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა არის დუღილის ხარისხი. ეს არის პარამეტრი, რომლითაც სითხეები იწყებენ დუღილს. როგორც წესი, ორჯერ აღემატება დნობის ხარისხს. ეს მნიშვნელობები ერთმანეთის პირდაპირპროპორციულია და ჩვეულებრივ მოცემულია ნორმალური წნევის დროს.
თუ წნევა იზრდება, დნობის რაოდენობაც იზრდება. თუ წნევა იკლებს, მაშინ ის იკლებს.
დამახასიათებელი ცხრილი
ლითონები და შენადნობები - შეუცვლელია გაყალბების საფუძველი, სამსხმელო, სამკაულები და წარმოების მრავალი სხვა სფერო. რასაც ოსტატი აკეთებს ( ოქროს სამკაულები, თუჯის ღობეები, ფოლადის დანები ან სპილენძის სამაჯურები), ამისთვის სწორი ოპერაციამან უნდა იცოდეს რა ტემპერატურაზე დნება ესა თუ ის ელემენტი.
ამ პარამეტრის გასარკვევად, თქვენ უნდა მიმართოთ ცხრილს. ცხრილში ასევე შეგიძლიათ იხილოთ დუღილის ხარისხი.
ყოველდღიურ ცხოვრებაში ყველაზე ხშირად გამოყენებულ ელემენტებს შორის, დნობის წერტილის ინდიკატორები შემდეგია:
- ალუმინი - 660 °C;
- სპილენძის დნობის წერტილი - 1083 °C;
- ოქროს დნობის წერტილი - 1063 ° C;
- ვერცხლი - 960 °C;
- კალა - 232 °C. თუნუქის ხშირად გამოიყენება შედუღებისთვის, ვინაიდან სამუშაო შედუღების რკინის ტემპერატურა მხოლოდ 250–400 გრადუსია;
- ტყვია - 327 °C;
- რკინის დნობის წერტილი - 1539 ° C;
- ფოლადის დნობის ტემპერატურა (რკინის და ნახშირბადის შენადნობი) - 1300 °C-დან 1500 °C-მდე. იგი მერყეობს ფოლადის კომპონენტების გაჯერების მიხედვით;
- თუჯის დნობის წერტილი (ასევე რკინისა და ნახშირბადის შენადნობი) - 1100 ° C-დან 1300 ° C-მდე;
- ვერცხლისწყალი - -38,9 ° C.
როგორც ცხრილის ამ ნაწილიდან ირკვევა, ყველაზე დნებადი ლითონი არის ვერცხლისწყალი, რომელიც უკვე თხევად მდგომარეობაშია დადებით ტემპერატურაზე.
ყველა ამ ელემენტის დუღილის ხარისხი თითქმის ორჯერ არის და ზოგჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე დნობის ხარისხი. მაგალითად, ოქროსთვის ეს არის 2660 ° C, ამისთვის ალუმინის - 2519°C, რკინისთვის - 2900 ° C, სპილენძისთვის - 2580 ° C, ვერცხლისწყლისთვის - 356,73 ° C.
შენადნობებისთვის, როგორიცაა ფოლადი, თუჯის და სხვა ლითონები, გაანგარიშება დაახლოებით იგივეა და დამოკიდებულია შენადნობის კომპონენტების თანაფარდობაზე.
ლითონების მაქსიმალური დუღილის წერტილი არის რენიუმი - 5596°C. ყველაზე მაღალი დუღილის წერტილი არის ყველაზე ცეცხლგამძლე მასალებში.
არის ცხრილები, რომლებიც ასევე მიუთითებს ლითონების სიმკვრივე. ყველაზე მსუბუქი მეტალი ლითიუმია, ყველაზე მძიმე კი ოსმიუმი. ოსმიუმს უფრო მაღალი სიმკვრივე აქვს ვიდრე ურანიდა პლუტონიუმი ოთახის ტემპერატურაზე დათვალიერებისას. მსუბუქ ლითონებს მიეკუთვნება: მაგნიუმი, ალუმინი, ტიტანი. მძიმე ლითონებს მიეკუთვნება ყველაზე გავრცელებული ლითონები: რკინა, სპილენძი, თუთია, კალა და მრავალი სხვა. ბოლო ჯგუფი- ძალიან მძიმე ლითონები, მათ შორისაა: ვოლფრამი, ოქრო, ტყვია და სხვა.
ცხრილებში ნაპოვნი კიდევ ერთი მაჩვენებელია ლითონების თბოგამტარობა. რაც ყველაზე ცუდია, ნეპტუნიუმი ატარებს სითბოს, ვერცხლი კი საუკეთესო თბოგამტარია. ოქრო, ფოლადი, რკინა, თუჯი და სხვა ელემენტები ამ ორ უკიდურესობას შორის შუაშია. თითოეულის მკაფიო მახასიათებლები შეგიძლიათ იხილოთ სასურველ ცხრილში.
დნობის ტემპერატურა სიმკვრივესთან ერთად, ეხება ლითონების ფიზიკურ მახასიათებლებს. ლითონის დნობის წერტილი- ტემპერატურა, რომლის დროსაც ლითონი გადადის მყარი მდგომარეობიდან, რომელშიც ის ნორმალურ მდგომარეობაშია (ვერცხლისწყლის გარდა), გაცხელებისას თხევად მდგომარეობაში. დნობის დროს ლითონის მოცულობა პრაქტიკულად არ იცვლება, შესაბამისად, დნობის წერტილის ნორმალური ტემპერატურაა. ატმოსფერული წნევა არ მოქმედებს.
ლითონების დნობის წერტილი არის -39 გრადუსი ცელსიუსიდან +3410 გრადუსამდე. ლითონების უმეტესობისთვის, დნობის წერტილი მაღალია, თუმცა, ზოგიერთი ლითონი შეიძლება დნება სახლში, ჩვეულებრივ სანთურზე (კალის, ტყვიის) გაცხელებით.
ლითონების კლასიფიკაცია დნობის წერტილით
- დნებადი ლითონები, რომლის დნობის წერტილი მერყეობს 600-მდეგრადუსი ცელსიუსით, მაგალითად თუთია, კალა, ბისმუტი.
- საშუალო დნობის ლითონები, რომლებიც დნება ტემპერატურაზე 600-დან 1600 წლამდეგრადუსი ცელსიუსით: როგორიცაა ალუმინი, სპილენძი, კალა, რკინა.
- ცეცხლგამძლე ლითონები, რომლის დნობის წერტილი აღწევს 1600-ზე მეტიგრადუსი ცელსიუსით - ვოლფრამი, ტიტანი, ქრომიდა ა.შ.
- - ერთადერთი ლითონი, რომელიც ნორმალურ პირობებში (ნორმალური ატმოსფერული წნევა, გარემოს საშუალო ტემპერატურა) თხევად მდგომარეობაშია. ვერცხლისწყლის დნობის წერტილი დაახლოებით -39 გრადუსიცელსიუსი.
ლითონებისა და შენადნობების დნობის წერტილების ცხრილი
| მეტალი | დნობის ტემპერატურა, გრადუსი ცელსიუსით |
| ალუმინის | 660,4 |
| ვოლფრამი | 3420 |
| დურალუმინი | ~650 |
| რკინა | 1539 |
| ოქრო | 1063 |
| ირიდიუმი | 2447 |
| კალიუმი | 63,6 |
| სილიკონი | 1415 |
| თითბერი | ~1000 |
| წვადი შენადნობი | 60,5 |
| მაგნიუმი | 650 |
| სპილენძი | 1084,5 |
| ნატრიუმი | 97,8 |
| ნიკელი | 1455 |
| Ქილა | 231,9 |
| პლატინა | 1769,3 |
| მერკური | –38,9 |
| ტყვია | 327,4 |
| ვერცხლი | 961,9 |
| Ფოლადი | 1300-1500 |
| თუთია | 419,5 |
| თუჯის | 1100-1300 |
ლითონის ნაწარმის-ჩამოსხმის დასამზადებლად ლითონის დნობისას დნობის ტემპერატურაზეა დამოკიდებული აღჭურვილობის, ლითონის ჩამოსხმის მასალის არჩევანი და ა.შ.. ასევე უნდა გვახსოვდეს, რომ ლითონის სხვა ელემენტებთან შენადნობისას, დნობის წერტილი ყველაზე ხშირად მცირდება.
Საინტერესო ფაქტი
არ აურიოთ ცნებები "ლითონის დნობის წერტილი" და "ლითონის დუღილის წერტილი" - ბევრი ლითონისთვის ეს მახასიათებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება: მაგალითად, ვერცხლი დნება 961 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე და ადუღდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც გათბობა აღწევს 2180 გრადუსს.
ლითონის დნობის წერტილი არის მინიმალური ტემპერატურა, რომლის დროსაც იგი იცვლება მყარიდან თხევადში. დნობის დროს მისი მოცულობა პრაქტიკულად არ იცვლება. ლითონები კლასიფიცირდება დნობის წერტილის მიხედვით, გათბობის ხარისხის მიხედვით.
დნებადი ლითონები
დნობის ლითონებს აქვთ დნობის წერტილი 600°C-ზე დაბალი. ეს არის თუთია, კალა, ბისმუტი. ასეთი ლითონების დნობა შესაძლებელია სახლში, ღუმელზე გაცხელებით, ან შედუღების რკინის გამოყენებით. დნებადი ლითონები გამოიყენება ელექტრონიკასა და ინჟინერიაში ლითონის ელემენტებისა და მავთულის დასაკავშირებლად ელექტრული დენის გადაადგილებისთვის. კალის დნობის წერტილი 232 გრადუსია, თუთია კი 419.
საშუალო დნობის ლითონები
საშუალო დნობის ლითონები იწყებენ შეცვლას მყარიდან თხევად მდგომარეობაში 600°C-დან 1600°C-მდე ტემპერატურაზე. ისინი გამოიყენება ფილების, არმატურის, ბლოკების და სამშენებლო შესაფერისი სხვა ლითონის კონსტრუქციების დასამზადებლად. ლითონების ამ ჯგუფში შედის რკინა, სპილენძი, ალუმინი, ისინი ასევე მრავალი შენადნობის ნაწილია. სპილენძს ემატება ძვირფასი ლითონის შენადნობები, როგორიცაა ოქრო, ვერცხლი და პლატინა. 750 ოქრო შეიცავს 25% შენადნობის ლითონებს, მათ შორის სპილენძს, რაც მას მოწითალო ელფერს აძლევს. ამ მასალის დნობის წერტილი არის 1084 °C. და ალუმინი იწყებს დნობას შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე 660 გრადუს ცელსიუსზე. ეს არის მსუბუქი, დრეკადი და იაფფასიანი ლითონი, რომელიც არ იჟანგება და არ ჟანგდება, ამიტომ ფართოდ გამოიყენება ჭურჭლის წარმოებაში. რკინის დნობის წერტილი არის 1539 გრადუსი. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული და ხელმისაწვდომი ლითონი, მისი გამოყენება ფართოდ არის გავრცელებული სამშენებლო და საავტომობილო ინდუსტრიაში. მაგრამ იმის გამო, რომ რკინა ექვემდებარება კოროზიას, ის შემდგომ უნდა დამუშავდეს და დაიფაროს საღებავის დამცავი ფენით, საშრობი ზეთი ან ტენი არ უნდა შევიდეს.
ცეცხლგამძლე ლითონები
ტემპერატურა ცეცხლგამძლე ლითონები 1600°C-ზე ზემოთ. ეს არის ვოლფრამი, ტიტანი, პლატინი, ქრომი და სხვა. ისინი გამოიყენება როგორც სინათლის წყაროები, მანქანების ნაწილები, საპოხი მასალები და ბირთვულ ინდუსტრიაში. ისინი გამოიყენება მავთულხლართების, მაღალი ძაბვის მავთულის დასამზადებლად და გამოიყენება სხვა ლითონების დნობისთვის დაბალი დნობის წერტილით. პლატინის შეცვლა იწყება მყარიდან თხევად 1769 გრადუსზე, ხოლო ვოლფრამი 3420°C-ზე.
ვერცხლისწყალი ერთადერთი მეტალია, რომელიც თხევად მდგომარეობაშია ნორმალურ პირობებში, კერძოდ, ნორმალურ ატმოსფერულ წნევასა და საშუალო ტემპერატურაზე. გარემო. ვერცხლისწყლის დნობის წერტილი არის მინუს 39°C. ეს ლითონი და მისი ორთქლი შხამიანია, ამიტომ გამოიყენება მხოლოდ დახურულ კონტეინერებში ან ლაბორატორიებში. ვერცხლისწყლის საერთო გამოყენება არის როგორც თერმომეტრი სხეულის ტემპერატურის გასაზომად.
ადამიანმა დაიწყო რკინის ფლობა (გაყალბება, დნობა) სპილენძთან მუშაობის დაუფლებიდან რამდენიმე ათასწლეულის შემდეგ. პირველი ადგილობრივი რკინა სიმსივნის სახით აღმოაჩინეს ახლო აღმოსავლეთში 3000 წელს. და რკინის მეტალურგია, ექსპერტების აზრით, წარმოიშვა პლანეტის რამდენიმე ადგილას. სხვადასხვა ერებსაითვისა ეს პროცესი სხვადასხვა დროს. ამის გამო რკინამ, როგორც იარაღების დასამზადებლად, ნადირობისა და ომის მასალამ შეცვალა ქვა და ბრინჯაო.
პირველი რკინის დამზადების პროცესს ყველის დამზადება ეწოდა. დედააზრი ის იყო, რომ ორმოში ჩაეძინა რკინის საბადოთან ნახშირი, რომელიც ანთებული იყო და მჭიდროდ იყო ჩაკეტილი, ტოვებდა აფეთქების ხვრელს, რომლის მეშვეობითაც სუფთა ჰაერი მიეწოდებოდა აფეთქებას. ასეთი გაცხელების პროცესში, რა თქმა უნდა, ვერ მიაღწია რკინის დნობის წერტილს, მიიღეს დარბილებული მასა (ჯვარედინი), რომელშიც იყო წიდა (საწვავის ნაცარი, მადნის ოქსიდები და ქანები).
გარდა ამისა, მიღებული კრიცა რამდენჯერმე გაყალბდა, ამოიღო წიდა და სხვა არასაჭირო ჩანართები, ეს შრომატევადი პროცესი რამდენჯერმე ჩატარდა, რის შედეგადაც მთლიანი მასის მეხუთედმა მიაღწია დასრულების ოპერაციას. წყლის ბორბლის გამოგონებით შესაძლებელი გახდა მნიშვნელოვანი რაოდენობის ჰაერის მიწოდება. ასეთი აფეთქების წყალობით, რკინის დნობის წერტილი მიღწევადი გახდა, ლითონი თხევადი სახით გამოჩნდა.
ეს ლითონი იყო თუჯის, რომელიც არ იყო ყალბი, მაგრამ შეინიშნებოდა, რომ კარგად ავსებდა ყალიბს. ეს იყო პირველი ექსპერიმენტები, რომლებზეც გარკვეული გაუმჯობესებებითა და ცვლილებებით მოვიდა ჩვენს დღეებამდე. დროთა განმავლობაში იპოვეს თუჯის დამუშავებულ რკინაში გადამუშავების მეთოდი. თუჯის ნაჭრები იტვირთებოდა ნახშირით, ამ პროცესის დროს თუჯი რბილდა და მინარევები, მათ შორის ნახშირბადი, იჟანგება. შედეგად, ლითონი გახდა სქელი, გაიზარდა რკინის დნობის წერტილი, ე.ი. აწარმოებდა ჭრელ რკინას.
ამრიგად, იმდროინდელმა მეტალურგებმა შეძლეს ერთი პროცესის ორ ეტაპად დაყოფა. ეს ორეტაპიანი პროცესი თავად იდეაში დღემდეა შემორჩენილი, ცვლილებები უფრო მეტად უკავშირდება მეორე ეტაპზე მიმდინარე პროცესების გამოჩენას. სუფთა რკინას ან ლითონს მინიმალური მინარევებით თითქმის არ აქვს პრაქტიკული გამოყენება. რკინის დნობის წერტილი რკინა-ნახშირბადის დიაგრამის მიხედვით არის A წერტილში, რომელიც შეესაბამება 1535 გრადუსს.
რკინა მაშინ მოდის, როცა 3200 გრადუსს მიაღწევს.
ღია ცის ქვეშ რკინა დროთა განმავლობაში იფარება ოქსიდის ფენით, ნოტიო გარემოში ჩნდება ჟანგის ფხვიერი ფენა. დაარსების დღიდან რკინა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ლითონი იყო. რკინა გამოიყენება ძირითადად შენადნობების სახით, რომლებიც განსხვავდება თვისებებითა და შემადგენლობით.
რა ტემპერატურაზე დნება რკინა, დამოკიდებულია ნახშირბადის და სხვა კომპონენტების შემცველობაზე, რომლებიც ქმნიან შენადნობას. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ნახშირბადის შენადნობები - თუჯი და ფოლადი. შენადნობებს, რომლებიც შეიცავს 2%-ზე მეტ ნახშირბადს, თუჯს უწოდებენ, 2%-ზე ნაკლებს კი ფოლადი. გოჭის რკინა მიიღება აფეთქების ღუმელებში ადუღების ქარხანაში გამდიდრებული მადნების ხელახალი დნობის გზით.
ღია კერაში, ელექტრო და ინდუქციურ ღუმელებში, კონვერტორებში.
მუხტად გამოიყენება ლითონის ჯართი და თუჯი. ჟანგვის პროცესებით ჭარბი ნახშირბადი და მავნე მინარევები იხსნება მუხტიდან, შენადნობის მასალების დამატებით შესაძლებელია საჭირო მასალის მიღება. ფოლადის და სხვა შენადნობების მისაღებად თანამედროვე მეტალურგიაში გამოიყენება ელექტროსლაგების ხელახალი დნობის ტექნოლოგიები, ვაკუუმი, ელექტრონული სხივი და პლაზმა. დნობის.
მუშავდება ფოლადის დნობის ახალი მეთოდები, რომლებიც უზრუნველყოფს პროცესის ავტომატიზაციას და უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ლითონის წარმოებას.
სამეცნიერო განვითარებამ მიაღწია იმ დონეს, რომ შესაძლებელია ისეთი მასალების მიღება, რომლებიც გაუძლებენ ვაკუუმს და მაღალ წნევას, დიდ ტემპერატურულ განსხვავებებს, აგრესიულ გარემოს, გამოსხივებას და ა.შ.
ცხრილში მოცემულია ლითონების დნობის წერტილი t pl , მათი დუღილის წერტილი ტ-მდე ატმოსფერული წნევის დროს, ლითონების სიმკვრივე ρ 25°C-ზე და თბოგამტარობა λ 27°C-ზე.
ლითონების დნობის წერტილი, ისევე როგორც მათი სიმკვრივე და თბოგამტარობა, ნაჩვენებია ცხრილში შემდეგი ლითონებისთვის: აქტინიუმი Ac, ვერცხლი Ag, ოქრო Au, ბარიუმი Ba, ბერილიუმი Be, კალციუმი Ca, კადმიუმი Cd, კობალტი Co, ქრომი. Cr, ცეზიუმი Cs, გალიუმი Ga, ჰაფნიუმი Hf, ვერცხლისწყალი Hg, ინდიუმი In, ირიდიუმი Ir, კალიუმი K, ლითიუმი Li, ნეპტუნიუმი Np, ოსმიუმი Os, პროტაქტინიუმი Pa, ტყვიის Pb, პალადიუმი Pd, პოლონიუმი Po, პლუტონიუმი Pu, რადიუმი Ra, რუბიდიუმი Pb, რენიუმი Re, როდიუმი Rh, რუთენიუმი Ru, ანტიმონი Sb, სტრონციუმი Sr, ტანტალი Ta, ტექნეციუმი Tc, თორიუმი Th, ტალიუმი Tl, ურანი U, ვანადიუმი V, თუთია Zn, ცირკონიუმი Zr.
ცხრილის მიხედვით ჩანს, რომ ლითონების დნობის წერტილი მერყეობს ფართო დიაპაზონში (-38,83°C-დან ვოლფრამის 3422°C-მდე). ისეთ ლითონებს, როგორიცაა ლითიუმი (18,05°C), ცეზიუმი (28,44°C), რუბიდიუმი (39,3°C) და სხვა ტუტე ლითონები, აქვთ დაბალი დადებითი დნობის წერტილი.
ყველაზე ცეცხლგამძლეა შემდეგი ლითონები:ჰაფნიუმი, ირიდიუმი, მოლიბდენი, ნიობიუმი, ოსმიუმი, რენიუმი, რუთენიუმი, ტანტალი, ტექნეტიუმი, ვოლფრამი. ამ ლითონების დნობის წერტილი 2000°C-ზე მეტია.
მოვიყვანოთ ლითონების დნობის წერტილების მაგალითებიფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში:
- ალუმინის დნობის წერტილი 660,32 °C;
- სპილენძის დნობის წერტილი 1084,62 °C;
- ტყვიის დნობის წერტილი 327,46 °C;
- ოქროს დნობის წერტილი 1064,18 °C;
- კალის დნობის წერტილი 231,93 °C;
- ვერცხლის დნობის წერტილი 961,78 °C;
- ვერცხლისწყლის დნობის წერტილი არის -38,83°C.
ცხრილში წარმოდგენილი ლითონების მაქსიმალური დუღილის წერტილი არის rhenium Re - ეს არის 5596 ° C. ასევე მაღალი დნობის წერტილის მქონე ლითონებს აქვთ მაღალი დუღილის წერტილი.
ცხრილი არის 0,534-დან 22,59-მდე დიაპაზონში, ანუ ყველაზე მსუბუქი ლითონია და ყველაზე მძიმე ოსმიუმი. უნდა აღინიშნოს, რომ ოსმიუმს აქვს სიმკვრივე უფრო დიდი ვიდრე თუნდაც პლუტონიუმი ოთახის ტემპერატურაზე.
ცხრილში ის იცვლება 6.3-დან 427 ვტ/(მ გრადუსამდე), ამიტომ ისეთი ლითონი, როგორიცაა ნეპტუნიუმი, ყველაზე ცუდად ატარებს სითბოს, ხოლო ვერცხლი საუკეთესო სითბოგამტარი ლითონია.
ფოლადის დნობის ტემპერატურა
წარმოდგენილია საერთო კლასის ფოლადის დნობის ტემპერატურის მნიშვნელობების ცხრილი. განიხილება ფოლადები ჩამოსხმისთვის, სტრუქტურული, სითბოს მდგრადი, ნახშირბადის და სხვა კლასების ფოლადები.
ფოლადის დნობის ტემპერატურა 1350-დან 1535°C-მდეა. ცხრილში ფოლადები განლაგებულია მათი დნობის წერტილის ზრდის მიხედვით.
| Ფოლადი | t pl, °С | Ფოლადი | t pl, °С |
|---|---|---|---|
| ჩამოსხმის ფოლადი Kh28L და Kh34L | 1350 | კოროზიისადმი მდგრადი სითბოს მდგრადი 12X18H9T | 1425 |
| კონსტრუქციული ფოლადი 12X18H10T | 1400 | სითბოს მდგრადი მაღალშენადნობი 20X23H13 | 1440 |
| სითბოს მდგრადი მაღალშენადნობი 20X20H14S2 | 1400 | სითბოს მდგრადი მაღალშენადნობი 40X10S2M | 1480 |
| სითბოს მდგრადი მაღალშენადნობი 20X25H20S2 | 1400 | კოროზიის მდგრადი ფოლადი Kh25S3N (EI261) | 1480 |
| კონსტრუქციული ფოლადი 12X18H10 | 1410 | სითბოს მდგრადი მაღალი შენადნობის 40Х9С2 (ESKh8) | 1480 |
| კოროზიისადმი მდგრადი სითბოს მდგრადი 12X18H9 | 1410 | კოროზიის მდგრადი ჩვეულებრივი 95X18…15X28 | 1500 |
| სითბოს მდგრადი ფოლადი Х20Н35 | 1410 | კოროზიის მდგრადი სითბოს მდგრადი 15X25T (EI439) | 1500 |
| სითბოს მდგრადი მაღალი შენადნობის 20X23H18 (EI417) | 1415 | ნახშირბადოვანი ფოლადები | 1535 |
წყაროები:
- ვოლკოვი A. I., Zharsky I. M. Bolshoi ქიმიური საცნობარო წიგნი. - M: საბჭოთა სკოლა, 2005. - 608გვ.
- ფიზიკური რაოდენობები. დირექტორია. ა.პ.ბაბიჩევი, ნ.ა.ბაბუშკინა, ა.მ.ბრატკოვსკი და სხვები; რედ. ი.ს.გრიგორიევა, ე.ზ.მეილიხოვა. - M.: Energoatomizdat, 1991. - 1232გვ.
