Har bir metall va qotishma jismoniy va o'ziga xos noyob to'plamiga ega kimyoviy xossalari, eng muhimi, erish nuqtasi. Jarayonning o'zi tananing bir agregatsiya holatidan ikkinchisiga, bu holda qattiq kristall holatdan suyuq holatga o'tishini anglatadi. Metallni eritish uchun erish nuqtasiga etgunga qadar uni issiqlik bilan ta'minlash kerak. U bilan u hali ham qattiq holatda qolishi mumkin, ammo keyingi ta'sir qilish va issiqlikning oshishi bilan metall eriy boshlaydi. Agar harorat tushirilsa, ya'ni issiqlikning bir qismi olib tashlansa, element qattiqlashadi.
Metalllar orasida eng yuqori erish nuqtasi volframga tegishli: u 3422C o, eng pasti simob uchun: element allaqachon -39C o da eriydi. Qoida tariqasida, qotishmalar uchun aniq qiymatni aniqlash mumkin emas: u tarkibiy qismlarning foiziga qarab sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. Ular odatda raqamlar oralig'i sifatida yoziladi.
Qanday bo'lyapti
Barcha metallarning erishi taxminan bir xil tarzda sodir bo'ladi - tashqi yoki ichki isitish yordamida. Birinchisi termal pechda amalga oshiriladi, ikkinchisi uchun rezistorli isitish elektr tokining o'tishi yoki yuqori chastotali elektromagnit maydonda induksion isitish bilan ishlatiladi. Ikkala variant ham metallga taxminan bir xil ta'sir qiladi.
Harorat oshgani sayin, ko'tariladi molekulalarning termal tebranishlarining amplitudasi, strukturaviy panjara nuqsonlari paydo bo'ladi, ular dislokatsiyalarning o'sishi, atomlarning sakrashi va boshqa buzilishlarda namoyon bo'ladi. Bu atomlararo aloqalarning uzilishi bilan birga keladi va ma'lum miqdorda energiya talab qiladi. Shu bilan birga, tananing yuzasida kvazi-suyuq qatlam hosil bo'ladi. Panjara vayron bo'lish davri va nuqsonlarning to'planishi erish deb ataladi.
Erish nuqtasiga ko'ra metallar quyidagilarga bo'linadi:
Erish nuqtasiga qarab tanlash va eritish apparati. Ko'rsatkich qanchalik yuqori bo'lsa, u kuchliroq bo'lishi kerak. Jadvaldan kerakli elementning haroratini bilib olishingiz mumkin.
Yana bir muhim qiymat - qaynash nuqtasi. Bu suyuqliklarning qaynash jarayoni boshlanadigan qiymat bo'lib, u qaynayotgan suyuqlikning tekis yuzasida hosil bo'ladigan to'yingan bug'ning haroratiga mos keladi. Odatda u erish nuqtasidan deyarli ikki baravar yuqori.
Ikkala qiymat ham normal bosimda berilgan. Ular o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri proportsional.
- Bosim kuchayadi - erish miqdori ortadi.
- Bosim pasayadi - erish miqdori kamayadi.
Eriydigan metallar va qotishmalar jadvali (600C o gacha)
| Element nomi | Lotincha belgi | Haroratlar | |
| Erish | qaynash | ||
| Qalay | sn | 232 C o | 2600 C o |
| Qo'rg'oshin | Pb | 327 C o | 1750 C o |
| Sink | Zn | 420 C o | 907 S o |
| Kaliy | K | 63,6 C o | 759 S o |
| Natriy | Na | 97,8 C o | 883 C o |
| Merkuriy | hg | - 38,9 C o | 356,73 C o |
| Seziy | Cs | 28,4 C o | 667,5 C o |
| vismut | Bi | 271,4 C o | 1564 S o |
| Palladiy | Pd | 327,5 C o | 1749 S o |
| Poloniy | Po | 254 C o | 962 S o |
| kadmiy | CD | 321,07 C o | 767 S o |
| Rubidiy | Rb | 39,3 C o | 688 S o |
| Galiy | Ga | 29,76 C o | 2204 C o |
| Indiy | In | 156,6 C o | 2072 S o |
| Talyum | Tl | 304 C o | 1473 S o |
| Litiy | Li | 18.05 C o | 1342 S o |
O'rtacha eriydigan metallar va qotishmalar jadvali (600S dan 1600S o gacha)
| Element nomi | Lotincha belgi | Haroratlar | |
| Erish | qaynash | ||
| alyuminiy | Al | 660 C o | 2519 S o |
| germaniy | Ge | 937 S o | 2830 C o |
| Magniy | mg | 650 C o | 1100 C o |
| Kumush | Ag | 960 C o | 2180 S o |
| Oltin | Au | 1063 C o | 2660 S o |
| Mis | Cu | 1083 C o | 2580 S o |
| Temir | Fe | 1539 S o | 2900 C o |
| Kremniy | Si | 1415 S o | 2350 S o |
| Nikel | Ni | 1455 S o | 2913 C o |
| Bariy | Ba | 727 S o | 1897 C o |
| berilliy | Bo'l | 1287 S o | 2471 S o |
| Neptun | Np | 644 C o | 3901,85 C o |
| Protaktin | Pa | 1572 S o | 4027 S o |
| Plutoniy | Pu | 640 C o | 3228 S o |
| Aktiniy | AC | 1051 C o | 3198 S o |
| Kaltsiy | Ca | 842 C o | 1484 S o |
| Radiy | Ra | 700 C o | 1736,85 C o |
| Kobalt | co | 1495 S o | 2927 C o |
| Surma | Sb | 630,63 C o | 1587 S o |
| Stronsiy | Sr | 777 S o | 1382 S o |
| Uran | U | 1135 C o | 4131 C o |
| Marganets | Mn | 1246 S o | 2061 S o |
| Konstantin | 1260 S o | ||
| Duralumin | Alyuminiy, magniy, mis va marganets qotishmasi | 650 C o | |
| Invar | Nikel-temir qotishmasi | 1425 C o | |
| Guruch | Mis va sink qotishmasi | 1000 C o | |
| Nikel kumush | Mis, rux va nikel qotishmasi | 1100 C o | |
| Nikrom | Nikel, xrom, kremniy, temir, marganets va alyuminiy qotishmasi | 1400 C o | |
| Chelik | Temir va uglerod qotishmasi | 1300 C o - 1500 C o | |
| Fechral | Xrom, temir, alyuminiy, marganets va kremniyning qotishmasi | 1460 S o | |
| Quyma temir | Temir va uglerod qotishmasi | 1100 C o - 1300 C o | |
Olovga chidamli metallar va qotishmalar jadvali (1600C o dan yuqori)
| Element nomi | Lotincha belgi | Haroratlar | |
| Erish | qaynash | ||
| Volfram | V | 3420 S o | 5555 C o |
| Titan | Ti | 1680 C o | 3300 S o |
| Iridium | Ir | 2447 S o | 4428 S o |
| Osmiy | Os | 3054 C o | 5012 C o |
| Platina | Pt | 1769,3 C o | 3825 C o |
| Reniy | Re | 3186 S o | 5596 S o |
| Chromium | Cr | 1907 S o | 2671 S o |
| Rodiy | Rh | 1964 yil S o | 3695 S o |
| Ruteniy | Ru | 2334 S o | 4150 C o |
| Gafniy | hf | 2233 S o | 4603 C o |
| Tantal | Ta | 3017 S o | 5458 S o |
| Technetium | Tc | 2157 S o | 4265 S o |
| Toriy | Th | 1750 C o | 4788 S o |
| Vanadiy | V | 1910 C o | 3407 C o |
| Zirkonyum | Zr | 1855 S o | 4409 S o |
| Niobiy | Nb | 2477 S o | 4744 S o |
| Molibden | Mo | 2623 C o | 4639 s o |
| gafniy karbidlari | 3890 C o | ||
| Niobiy karbidlari | 3760 S o | ||
| Titan karbidlari | 3150 S o | ||
| Zirkonyum karbidlari | 3530 S o | ||
Erish harorati kimyoviy toza temir 1539 o S. Oksidlanish bilan tozalash natijasida olingan texnik sof temir tarkibida metallda erigan kislorodning ma'lum miqdori mavjud. Shu sababli uning erish nuqtasi 1530 o S ga tushadi.
Po'latning erish nuqtasi har doim temirning erish nuqtasidan past bo'ladi, chunki unda aralashmalar mavjud. Temirda erigan metallar (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V va boshqalar) metallning erish nuqtasini kiritilgan elementning 1% ga 1 - 3 ° C ga pasaytiradi va metalloidlar guruhiga kiruvchi elementlar (C) , O, S, P va boshqalar) 30 - 80 o S da.
Umumiy erish vaqtining ko'p qismida metallning erish nuqtasi asosan uglerod tarkibidagi o'zgarishlar natijasida o'zgaradi. Po'lat quyish moslamalarida eritmani tugatish uchun xos bo'lgan 0,1 - 1,2% uglerod kontsentratsiyasida metallning erish harorati amaliy maqsadlar uchun etarli darajada aniqlik bilan tenglamadan baholanishi mumkin.
Temirning erish issiqligi 15200 J/mol yoki 271,7 kJ/kg ni tashkil qiladi.
Temirning qaynash nuqtasi so'nggi yillardagi nashrlarda 2735 o S ga teng berilgan. Biroq, tadqiqotlar natijalari e'lon qilingan, unga ko'ra temirning qaynash nuqtasi ancha yuqori (3230 o C gacha).
Temirning bug'lanish issiqligi 352,5 kJ/mol yoki 6300 kJ/kg ni tashkil qiladi.
Temirning to'yingan bug' bosimi(P Fe , Pa) tenglama yordamida baholanishi mumkin
Bu erda T - metallning harorati, K.
Turli haroratlarda temirning to'yingan bug' bosimini, shuningdek, metall ustidagi oksidlovchi gaz fazasidagi chang miqdorini hisoblash natijalari ( X, g/m 3) 1.1-jadvalda keltirilgan.
1.1-jadval– Turli haroratlarda temirning to‘yingan bug‘ bosimi va gazlarning chang tarkibi
Mavjud sanitariya me'yorlariga ko'ra, atmosferaga chiqariladigan gazlardagi chang miqdori 0,1 g / m 3 dan oshmasligi kerak. 1.1-jadvaldagi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, 1600 ° S da metallning ochiq yuzasi ustidagi gazlarning chang miqdori ruxsat etilgan qiymatlardan yuqori. Shuning uchun gazlarni asosan temir oksidlaridan tashkil topgan changdan tozalash kerak.
Dinamik yopishqoqlik. Suyuqlikning dinamik viskozite koeffitsienti () nisbatdan aniqlanadi
bu erda F - ikki harakatlanuvchi qatlamning o'zaro ta'sir kuchi, N;
S - qatlamlar orasidagi aloqa maydoni, m2;
- suyuqlik qatlamlarining oqim yo'nalishi bo'yicha normal bo'ylab tezlik gradienti, s -1 .
Temir qotishmalarining dinamik viskozitesi odatda 0,001 - 0,005 Pa s oralig'ida o'zgarib turadi. Uning qiymati haroratga va aralashmalar tarkibiga, asosan uglerodga bog'liq. Metall erish nuqtasidan 25 - 30 ° C dan yuqori qizib ketganda, haroratning ta'siri sezilarli emas.
Kinematik yopishqoqlik suyuqlik - bu birlik massa oqimidagi impuls uzatish tezligi. Uning qiymati tenglamadan aniqlanadi
qayerda suyuqlikning zichligi, kg/m 3 .
Suyuq temirning dinamik yopishqoqligi qiymati 6 10 -7 m 2 / s ga yaqin.
Temirning zichligi 1550 - 1650 ° S haroratda u 6700 - 6800 kg / m 3 ni tashkil qiladi. Kristallanish haroratida suyuq metallning zichligi 6850 kg / m 3 ga yaqin. Kristallanish haroratida qattiq temirning zichligi 7450 kg / m 3, xona haroratida - 7800 kg / m 3 ni tashkil qiladi.
Odatiy aralashmalardan uglerod va kremniy temir eritmalarining zichligiga eng katta ta'sir ko'rsatadi va uni pasaytiradi. Shuning uchun suyuq quyma temirning odatiy tarkibi 6200 - 6400 kg / m 3, xona haroratida qattiq - 7000 - 7200 kg / m 3 zichlikka ega.
Suyuq va qattiq po'latning zichligi temir va quyma temir zichligi o'rtasida oraliq pozitsiyani egallaydi va mos ravishda 6500 - 6600 va 7500 - 7600 kg / m 3 ni tashkil qiladi.
Maxsus issiqlik suyuq metall amalda haroratga bog'liq emas. Hisoblangan hisob-kitoblarda uning qiymati quyma temir uchun 0,88 kJ / (kg K) va po'lat uchun 0,84 kJ / (kg K) ga teng bo'lishi mumkin.
Temirning sirt tarangligi taxminan 1550 ° S haroratda maksimal qiymatga ega. Yuqori va past haroratlar mintaqasida uning qiymati pasayadi. Bu temirni ko'pchilik metallardan ajratib turadi, ular kamayishi bilan ajralib turadi sirt tarangligi harorat ko'tarilganda.
Suyuq temir qotishmalarining sirt tarangligi kimyoviy tarkibga va haroratga qarab sezilarli darajada farq qiladi. Odatda u 1000 - 1800 mJ / m 2 oralig'ida o'zgaradi (1.1-rasm).
Har bir metall yoki qotishma o'ziga xos xususiyatlarga ega, shu jumladan erish nuqtasi. Bunday holda, ob'ekt bir holatdan ikkinchi holatga o'tadi, muayyan holatda u qattiq holatdan suyuqlikka aylanadi. Uni eritish uchun unga issiqlik olib kelish va kerakli haroratga yetguncha uni isitish kerak. Berilgan qotishmaning istalgan harorat nuqtasiga erishilganda, u hali ham qattiq holatda qolishi mumkin. Doimiy ta'sir qilish bilan u eriy boshlaydi.
Simob eng past erish nuqtasiga ega - u -39 ° C da ham eriydi, volfram eng yuqori - 3422 ° S. Qotishmalar uchun (po'lat va boshqalar) aniqlang aniq raqam nihoyatda qiyin. Bularning barchasi ulardagi tarkibiy qismlarning nisbatiga bog'liq. Qotishmalar uchun u raqamli interval sifatida yoziladi.
Jarayon qanday
Elementlar, ular nima bo'lishidan qat'i nazar: oltin, temir, quyma temir, po'lat yoki boshqa har qanday - taxminan bir xil eriydi. Bu tashqi yoki ichki isitish bilan sodir bo'ladi. Tashqi isitish termal pechda amalga oshiriladi. Elektr tokini yoki induksiyani o'tkazadigan ichki rezistorli isitish uchun ishlatiladi elektromagnit maydonda isitish yuqori chastotali . Ta'sir taxminan bir xil.
Qachon isishi sodir bo'ladi, molekulalarning termal tebranishlarining amplitudasi ortadi. Ko'rinish panjaraning strukturaviy nuqsonlari atomlararo aloqalarning uzilishi bilan birga keladi. Panjaralarni yo'q qilish va nuqsonlarni to'plash davri erish deb ataladi.
Metalllarning erish darajasiga qarab, ular quyidagilarga bo'linadi.
- eruvchan - 600 ° C gacha: qo'rg'oshin, sink, qalay;
- o'rta eritish - 600 ° C dan 1600 ° C gacha: oltin, mis, alyuminiy, quyma temir, temir va barcha elementlar va birikmalarning aksariyati;
- refrakter - 1600 ° S dan: xrom, volfram, molibden, titan.
Maksimal daraja qanday bo'lishiga qarab, eritish apparati ham tanlanadi. Bu kuchliroq bo'lishi kerak, isitish kuchliroq bo'ladi.
Ikkinchi muhim qiymat - qaynash darajasi. Bu suyuqliklar qaynay boshlaydigan parametrdir. Qoida tariqasida, u ikki barobar erish darajasi. Ushbu qiymatlar bir-biriga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va odatda normal bosimda beriladi.
Bosim oshsa, erish miqdori ham ortadi. Agar bosim pasaysa, u kamayadi.
Xarakterli jadval
Metall va qotishmalar - ajralmas soxtalashtirish uchun asos, quyish zavodi, zargarlik buyumlari va boshqa ko'plab ishlab chiqarish sohalari. Usta nima qilsa ham ( oltin taqinchoqlar, quyma temir to'siqlar, po'latdan yasalgan pichoqlar yoki mis bilakuzuklar), uchun to'g'ri ishlash u yoki bu element eriydigan haroratlarni bilishi kerak.
Ushbu parametrni bilish uchun siz jadvalga murojaat qilishingiz kerak. Jadvalda siz qaynash darajasini ham topishingiz mumkin.
Kundalik hayotda eng ko'p ishlatiladigan elementlar orasida erish nuqtasi ko'rsatkichlari quyidagilardir:
- alyuminiy - 660 ° S;
- misning erish nuqtasi - 1083 ° S;
- oltinning erish nuqtasi - 1063 ° S;
- kumush - 960 ° S;
- qalay - 232 ° S. Kalay ko'pincha lehimlash uchun ishlatiladi, chunki ishlaydigan lehim temirining harorati atigi 250-400 daraja;
- qo'rg'oshin - 327 ° S;
- temirning erish nuqtasi - 1539 ° S;
- po'latning erish harorati (temir va uglerod qotishmasi) - 1300 ° C dan 1500 ° C gacha. Po'lat komponentlarning to'yinganligiga qarab o'zgarib turadi;
- quyma temirning erish nuqtasi (shuningdek, temir va uglerod qotishmasi) - 1100 ° C dan 1300 ° C gacha;
- simob - -38,9 ° S.
Jadvalning bu qismidan ko'rinib turibdiki, eng eruvchan metall simob bo'lib, u allaqachon ijobiy haroratlarda suyuq holatda.
Bu barcha elementlarning qaynash darajasi deyarli ikki barobar, ba'zan esa erish darajasidan ham yuqori. Misol uchun, oltin uchun u 2660 ° C, uchun alyuminiy - 2519 ° S, temir uchun - 2900 ° S, mis uchun - 2580 ° S, simob uchun - 356,73 ° S.
Po'lat, quyma temir va boshqa metallar kabi qotishmalar uchun hisoblash taxminan bir xil va qotishma tarkibidagi komponentlarning nisbatiga bog'liq.
Metallar uchun maksimal qaynash nuqtasi reniy - 5596 ° S. Eng yuqori qaynash nuqtasi eng refrakter materiallarda.
Ko'rsatadigan jadvallar ham mavjud metallarning zichligi. Eng engil metall litiy, eng og'ir metall osmiydir. Osmiy uranga qaraganda yuqori zichlikka ega va plutoniy xona haroratida ko'rilganda. Yengil metallarga: magniy, alyuminiy, titan kiradi. Og'ir metallarga eng keng tarqalgan metallar kiradi: temir, mis, rux, qalay va boshqalar. Oxirgi guruh- juda og'ir metallar, bularga quyidagilar kiradi: volfram, oltin, qo'rg'oshin va boshqalar.
Jadvallarda topilgan yana bir ko'rsatkich metallarning issiqlik o'tkazuvchanligi. Eng yomoni, neptunium issiqlikni o'tkazadi, kumush esa eng yaxshi issiqlik o'tkazuvchisidir. Oltin, po'lat, temir, cho'yan va boshqa elementlar bu ikki chegara o'rtasida joylashgan. Har biri uchun aniq xususiyatlarni kerakli jadvalda topish mumkin.
Erish harorati, zichlik bilan birga, metallarning fizik xususiyatlariga ishora qiladi. Metall erish nuqtasi- metallning normal holatda bo'lgan qattiq holatdan (simobdan tashqari) qizdirilganda suyuq holatga o'tish harorati. Erish paytida metallning hajmi deyarli o'zgarmaydi, shuning uchun erish nuqtasi uchun normal harorat atmosfera bosimi ta'sir qilmaydi.
Metalllarning erish nuqtasi -39 darajadan +3410 darajagacha bo'lgan harorat oralig'ida. Ko'pgina metallar uchun erish nuqtasi yuqori, ammo ba'zi metallarni an'anaviy yondirgichda (qalay, qo'rg'oshin) isitish orqali uyda eritish mumkin.
Metalllarning erish nuqtasi bo'yicha tasnifi
- erituvchi metallar, ularning erish nuqtasi o'zgarib turadi 600 gacha Masalan, Selsiy bo'yicha daraja rux, qalay, vismut.
- O'rtacha erituvchi metallar, haroratda eriydi 600 dan 1600 gacha daraja Selsiy: kabi alyuminiy, mis, qalay, temir.
- O'tga chidamli metallar, ularning erish nuqtasiga etadi 1600 dan ortiq Selsiy bo'yicha daraja - volfram, titanium, xrom va boshq.
- - normal sharoitda (normal atmosfera bosimi, o'rtacha muhit harorati) suyuq holatda bo'lgan yagona metall. Simobning erish nuqtasi taxminan -39 daraja Selsiy.
Metall va qotishmalarning erish nuqtalari jadvali
| Metall | Erish harorati, Selsiy bo'yicha daraja |
| alyuminiy | 660,4 |
| Volfram | 3420 |
| Duralumin | ~650 |
| Temir | 1539 |
| Oltin | 1063 |
| Iridium | 2447 |
| Kaliy | 63,6 |
| Kremniy | 1415 |
| Guruch | ~1000 |
| eriydigan qotishma | 60,5 |
| Magniy | 650 |
| Mis | 1084,5 |
| Natriy | 97,8 |
| Nikel | 1455 |
| Qalay | 231,9 |
| Platina | 1769,3 |
| Merkuriy | –38,9 |
| Qo'rg'oshin | 327,4 |
| Kumush | 961,9 |
| Chelik | 1300-1500 |
| Sink | 419,5 |
| Quyma temir | 1100-1300 |
Metall buyumlar-quyma ishlab chiqarish uchun metallni eritishda asbob-uskunalar, metallni qoliplash uchun material va boshqalarni tanlash eritish haroratiga bog'liq.Shuni ham yodda tutish kerak. metallni boshqa elementlar bilan qotishganda, erish nuqtasi ko'pincha pasayadi.
Qiziqarli fakt
"Metalning erish nuqtasi" va "metallning qaynash nuqtasi" tushunchalarini chalkashtirmang - ko'plab metallar uchun bu xususiyatlar sezilarli darajada farq qiladi: masalan, kumush 961 daraja Selsiy haroratda eriydi va faqat isitish 2180 darajaga etganida qaynaydi.
Metallning erish nuqtasi uning qattiq holatdan suyuqlikka o'tadigan minimal haroratidir. Erish paytida uning hajmi deyarli o'zgarmaydi. Metalllar isitish darajasiga qarab erish nuqtasi bo'yicha tasniflanadi.
erituvchi metallar
Eriydigan metallarning erish nuqtasi 600 ° C dan past bo'ladi. Bular sink, qalay, vismut. Bunday metallarni uyda, pechkada isitish yoki lehim temir yordamida eritish mumkin. Eriydigan metallar elektronika va muhandislikda elektr tokining harakati uchun metall elementlar va simlarni ulash uchun ishlatiladi. Qalayning erish nuqtasi 232 daraja, sink esa 419 daraja.
O'rtacha erituvchi metallar
O'rtacha eriydigan metallar 600 ° C dan 1600 ° S gacha bo'lgan haroratda qattiq holatdan suyuq holatga o'ta boshlaydi. Ulardan qurilishga yaroqli plitalar, armatura, bloklar va boshqa metall konstruksiyalarni tayyorlash uchun foydalaniladi. Ushbu metallar guruhiga temir, mis, alyuminiy kiradi, ular ko'plab qotishmalarning bir qismidir. Mis oltin, kumush va platina kabi qimmatbaho metall qotishmalariga qo'shiladi. 750 oltin tarkibida 25% qotishma metallar, shu jumladan mis bor, bu unga qizg'ish rang beradi. Ushbu materialning erish nuqtasi 1084 ° C dir. Alyuminiy esa nisbatan past haroratda 660 daraja Selsiyda eriy boshlaydi. Bu engil, egiluvchan va arzon metall bo'lib, oksidlanmaydi va zanglamaydi, shuning uchun u idishlar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Temirning erish nuqtasi 1539 daraja. Bu eng mashhur va arzon metallardan biri bo'lib, undan qurilish va avtomobilsozlik sanoatida keng qo'llaniladi. Ammo temir korroziyaga duchor bo'lganligi sababli, uni qo'shimcha ravishda qayta ishlash va himoya bo'yoq qatlami bilan qoplash, quritish yog'i yoki namlikning kirishiga yo'l qo'ymaslik kerak.
O'tga chidamli metallar
Harorat o'tga chidamli metallar 1600 ° C dan yuqori. Bular volfram, titanium, platina, xrom va boshqalar. Ular yorug'lik manbalari, mashina qismlari, moylash materiallari va yadro sanoatida qo'llaniladi. Ular simlarni, yuqori voltli simlarni tayyorlash uchun ishlatiladi va erish nuqtasi pastroq bo'lgan boshqa metallarni eritish uchun ishlatiladi. Platina 1769 gradusda qattiq holatdan suyuqlikka, 3420 ° S da volframga o'tishni boshlaydi.
Simob oddiy sharoitda, ya'ni normal atmosfera bosimi va o'rtacha haroratda suyuq holatda bo'lgan yagona metalldir. muhit. Simobning erish nuqtasi minus 39 ° C. Bu metall va uning bug'lari zaharli hisoblanadi, shuning uchun u faqat yopiq idishlarda yoki laboratoriyalarda qo'llaniladi. Simobdan keng tarqalgan foydalanish tana haroratini o'lchash uchun termometrdir.
Inson mis bilan ishlashni o'zlashtirgandan so'ng bir necha ming yillardan keyin temirga (soxta, eritishga) egalik qila boshladi. Bo'laklar ko'rinishidagi birinchi mahalliy temir 3000 yilda Yaqin Sharqda topilgan. Temir metallurgiyasi esa, mutaxassislarning fikriga ko'ra, sayyoramizning bir qancha joylarida paydo bo'lgan. turli millatlar turli vaqtlarda bu jarayonni o'zlashtirgan. Shu sababli temir, ovchilik va urush asboblarini ishlab chiqarish uchun material sifatida tosh va bronza o'rnini egalladi.
Birinchi temir ishlab chiqarish jarayonlari pishloq ishlab chiqarish deb atalgan. Xulosa shuki, chuqurda uxlab qoldi Temir ruda Bilan ko'mir, u yoqilgan va mahkam tiqilib, portlash uchun toza havo etkazib beriladigan portlash teshigini qoldirdi. Bunday isitish jarayonida, albatta, temirning erish nuqtasiga erishib bo'lmaydi, shlak (yoqilg'i kuli, ruda va jinslarning oksidlari) bo'lgan yumshatilgan massa (tigel) olindi.
Keyinchalik, hosil bo'lgan kritsa bir necha marta zarb qilingan, shlak va boshqa keraksiz qo'shimchalarni olib tashlagan, bu mashaqqatli jarayon bir necha marta amalga oshirilgan, buning natijasida umumiy massaning beshdan bir qismi tugatish jarayoniga yetgan. Suv g'ildiragining ixtiro qilinishi bilan havoni sezilarli darajada etkazib berish mumkin bo'ldi. Bunday portlash tufayli temirning erish nuqtasiga erishish mumkin bo'ldi, metall suyuq holatda paydo bo'ldi.
Bu metall quyma temir edi, u zarb qilinmagan, ammo qolipni yaxshi to'ldirishi kuzatilgan. Bu ba'zi yaxshilanishlar va o'zgarishlar bilan bizning kunlarimizgacha etib kelgan birinchi tajribalar edi. Vaqt o'tishi bilan quyma temirni temirga qayta ishlash usuli topildi. Cho'yan bo'laklari ko'mir bilan yuklangan, bu jarayon davomida quyma temir yumshatilgan va aralashmalar, shu jumladan uglerod oksidlangan. Natijada, metall qalinlashdi, temirning erish nuqtasi oshdi, ya'ni. ishlangan temir ishlab chiqarilgan.
Shunday qilib, o'sha davrdagi metallurglar bitta jarayonni ikki bosqichga bo'lishlari mumkin edi. Ushbu ikki bosqichli jarayon g'oyaning o'zida hozirgi kungacha saqlanib qolgan, o'zgarishlar ko'proq ikkinchi bosqichda sodir bo'ladigan jarayonlarning ko'rinishi bilan bog'liq. Sof temir yoki minimal aralashmalari bo'lgan metall deyarli amaliy qo'llanilmaydi. Temir-uglerod diagrammasi bo'yicha temirning erish nuqtasi A nuqtasida, bu 1535 darajaga to'g'ri keladi.
Temir 3200 darajaga yetganda keladi.
Ochiq havoda temir vaqt o'tishi bilan oksidli plyonka bilan qoplanadi, nam muhitda bo'shashgan zang qatlami paydo bo'ladi. Temir yaratilganidan beri eng muhim metallardan biri bo'lib kelgan. Temir, asosan, xossalari va tarkibi jihatidan farq qiluvchi qotishmalar shaklida qo'llaniladi.
Qaysi haroratda temir erishi qotishma tarkibidagi uglerod va boshqa komponentlarning tarkibiga bog'liq. Eng ko'p ishlatiladigan uglerod qotishmalari - quyma temir va po'latdir. Tarkibida 2% dan ortiq uglerod boʻlgan qotishmalar quyma temir, 2% dan kami esa poʻlat deyiladi. Cho‘yan domna pechlarida sinter zavodida boyitilgan rudalarni qayta eritish orqali olinadi.
Ochiq, elektr va induksion pechlarda, konvertorlarda.
Zaryad sifatida metall parchalari va quyma temir ishlatiladi. Oksidlanish jarayonlari orqali zaryaddan ortiqcha uglerod va zararli aralashmalar chiqariladi va qotishma materiallar qo'shilishi kerakli materialni olish imkonini beradi.Po'lat va boshqa qotishmalarni olish uchun zamonaviy metallurgiyada elektroshlaklarni qayta eritish texnologiyalari, vakuum, elektron nurlar va plazma qo'llaniladi. erish.
Texnologik jarayonni avtomatlashtirish va yuqori sifatli metall ishlab chiqarishni ta’minlovchi po‘lat eritishning yangi usullari ishlab chiqilmoqda.
Ilmiy ishlanmalar vakuum va yuqori bosimga, katta harorat farqiga, agressiv muhitga, radiatsiyaga va hokazolarga bardosh beradigan materiallarni olish mumkin bo'lgan darajaga yetdi.
Jadvalda metallarning erish nuqtasi ko'rsatilgan t pl , ularning qaynash nuqtasi t to atmosfera bosimida, metallarning zichligi ρ 25 ° C da va issiqlik o'tkazuvchanligi λ 27 ° C da.
Metalllarning erish nuqtasi, shuningdek, ularning zichligi va issiqlik o'tkazuvchanligi quyidagi metallar uchun jadvalda ko'rsatilgan: aktiniy Ac, kumush Ag, oltin Au, bariy Ba, berilliy Be, kaltsiy Ca, kadmiy Cd, kobalt Co, xrom Cr, seziy Cs, galiy Ga, gafniy Hf, simob Hg, indiy In, iridiy Ir, kaliy K, litiy Li, neptuniy Np, osmiy Os, protaktiniy Pa, qo‘rg‘oshin Pb, palladiy Pd, poloniy Po, plutoniy Pu, radiy Ra, rubidiy Pb, reniy Re, rodiy Rh, ruteniy Ru, surma Sb, stronsiy Sr, tantal Ta, texnetiy Tc, toriy Th, talliy Tl, uran U, vanadiy V, rux Zn, sirkoniy Zr.
Jadvalga ko'ra, metallarning erish nuqtasi keng diapazonda o'zgarib turishini ko'rish mumkin (volfram uchun -38,83 ° C dan 3422 ° C gacha). Litiy (18,05 ° C), seziy (28,44 ° S), rubidiy (39,3 ° S) va boshqa gidroksidi metallar kabi metallar past ijobiy erish nuqtasiga ega.
Eng o'tga chidamli quyidagi metallardir: gafniy, iridiy, molibden, niobiy, osmiy, reniy, ruteniy, tantal, texnetiy, volfram. Ushbu metallarning erish nuqtasi 2000 ° C dan yuqori.
olib kelamiz metallarning erish nuqtalariga misollar sanoatda va kundalik hayotda keng qo'llaniladi:
- alyuminiyning erish nuqtasi 660,32 ° C;
- misning erish nuqtasi 1084,62 ° C;
- qo'rg'oshinning erish nuqtasi 327,46 ° S;
- oltinning erish nuqtasi 1064,18 °C;
- qalayning erish nuqtasi 231,93 °C;
- kumushning erish nuqtasi 961,78 °C;
- simobning erish nuqtasi -38,83 ° S.
Jadvalda keltirilgan metallarning maksimal qaynash nuqtasi renium Re - bu 5596 ° S. Shuningdek, yuqori erish nuqtasiga ega bo'lgan guruhga kiruvchi metallar yuqori qaynash nuqtalariga ega.
Jadval 0,534 dan 22,59 gacha bo'lgan oraliqda, ya'ni eng engil metall, eng og'ir metall esa osmiydir. Shuni ta'kidlash kerakki, osmiy xona haroratida hatto plutoniydan ham kattaroq zichlikka ega.
Jadvalda u 6,3 dan 427 Vt / (m deg) gacha o'zgaradi, shuning uchun neptunium kabi metall issiqlikni eng yomon o'tkazadi va kumush eng yaxshi issiqlik o'tkazuvchan metalldir.
Po'latning erish harorati
Umumiy navli po'latning erish harorati uchun qiymatlar jadvali keltirilgan. Quyma uchun po'latlar, konstruktiv, issiqlikka chidamli, uglerodli va boshqa po'latlar sinflari hisobga olinadi.
Po'latning erish harorati 1350 dan 1535 ° C gacha. Jadvaldagi po'latlar erish nuqtasi bo'yicha o'sish tartibida joylashtirilgan.
| Chelik | t pl, °S | Chelik | t pl, °S |
|---|---|---|---|
| Quyma po'lat Kh28L va Kh34L | 1350 | Korroziyaga chidamli issiqlikka chidamli 12X18H9T | 1425 |
| Strukturaviy po'lat 12X18H10T | 1400 | Issiqlikka chidamli yuqori qotishma 20X23H13 | 1440 |
| Issiqlikka chidamli yuqori qotishmali 20X20H14S2 | 1400 | Issiqlikka chidamli yuqori qotishmali 40X10S2M | 1480 |
| Issiqlikka chidamli yuqori qotishmali 20X25H20S2 | 1400 | Korroziyaga chidamli po'lat Kh25S3N (EI261) | 1480 |
| Strukturaviy po'lat 12X18H10 | 1410 | Issiqlikka chidamli yuqori qotishma 40X9S2 (ESKh8) | 1480 |
| Korroziyaga chidamli issiqlikka chidamli 12X18H9 | 1410 | Korroziyaga chidamli oddiy 95X18…15X28 | 1500 |
| Issiqlikka chidamli po'lat X20N35 | 1410 | Korroziyaga chidamli issiqlikka chidamli 15X25T (EI439) | 1500 |
| Issiqlikka chidamli yuqori qotishma 20X23H18 (EI417) | 1415 | uglerodli po'latlar | 1535 |
Manbalar:
- Volkov A. I., Jarskiy I. M. Bolshoy kimyoviy ma'lumotnoma. - M: Sovet maktabi, 2005. - 608 p.
- Fizik miqdorlar. Katalog. A. P. Babichev, N. A. Babushkina, A. M. Bratkovskiy va boshqalar; Ed. I. S. Grigorieva, E. Z. Meilixova. - M .: Energoatomizdat, 1991. - 1232 b.
