В статье представлена таблица температур плавления металлических сплавов, включая железо. Это важно для специалистов в металлургии и машиностроении. Знание температур плавления сплавов помогает оптимизировать обработку металлов, выбирать подходящие материалы и обеспечивать качество продукции. Информация будет полезна профессионалам и студентам, изучающим физику и химию металлов.
Таблица температур плавления различных металлов, и при скольки градусах они плавятся — СибНовСтрой
Нержавеющая сталь широко используется в строительстве, энергетике и машиностроении благодаря способности создавать высокоточные компоненты.
| Элемент или сплав | Температурный предел |
|---|---|
| Магний | +650°С |
| Алюминий | +660°С |
| Барий | +727°С |
| Серебро | +960°С |
| Золото | +1063°С |
| Марганец | +1246°С |
| Медь | +1083°С |
| Никель | +1455°С |
| Кобальт | +1495°С |
| Железо | +1539°С |
| Дюрали | +650°С |
| Латуни | +950…1050°С |
| Чугун | +1100…1300°С |
| Углеродистые стали | +1300…1500°С |
| Нихром | +1400°С |
| Название элемента | Температурный предел |
|---|---|
| Титан | +1680°С |
| Платина | +1769,3°С |
| Хром | +1907°С |
| Цирконий | +1855°С |
| Ванадий | +1910°С |
| Иридий | +2447°С |
| Молибден | +2623°С |
| Тантал | +3017°С |
| Вольфрам | +3420°С |
Эксперты в области металлургии подчеркивают важность понимания температур плавления различных сплавов металлов, так как это критически влияет на их применение в промышленности. Например, плавление железа происходит при температуре около 1538 градусов Цельсия, что делает его одним из наиболее распространенных и доступных металлов. В то же время, сплавы, такие как сталь, имеют более низкие температуры плавления благодаря добавлению углерода и других легирующих элементов. Это позволяет улучшить механические свойства и расширить область применения. Специалисты отмечают, что знание температур плавления помогает в оптимизации процессов литья и сварки, а также в выборе подходящих материалов для конкретных условий эксплуатации. Таким образом, таблицы с температурами плавления сплавов становятся незаменимым инструментом для инженеров и технологов.
Какие металлы бывают по температуре плавления
Для удобства границы фазового перехода указаны по группам в порядке возрастания t фазового перехода из твердого в жидкое состояние.
| Металл/Сплав | Температура плавления (°C) | Примечание |
|---|---|---|
| Железо (чистое) | 1538 | |
| Чугун (серый) | 1150-1300 | Состав и свойства варьируются |
| Сталь (низкоуглеродистая) | 1370-1500 | Состав и свойства варьируются |
| Сталь (высокоуглеродистая) | 1400-1530 | Состав и свойства варьируются |
| Нержавеющая сталь (марка 304) | 1390-1450 | Состав и свойства варьируются |
| Медь | 1085 | |
| Алюминий | 660 | |
| Латунь (CuZn) | 900-1000 | Состав варьируется |
| Бронза (CuSn) | 900-1000 | Состав варьируется |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о температуре плавления сплавов металлов, в частности, о железе:
-
Температура плавления железа: Чистое железо плавится при температуре около 1538°C. Однако в сплавах, таких как сталь, температура плавления может значительно варьироваться в зависимости от содержания углерода и других легирующих элементов. Например, углерод в стали снижает температуру плавления, что делает процесс обработки более удобным.
-
Эффект легирования: Добавление легирующих элементов, таких как никель, хром или молибден, не только изменяет температуру плавления сплава, но и улучшает его механические свойства. Например, нержавеющая сталь, содержащая хром, имеет более высокую коррозионную стойкость и может иметь температуру плавления около 1400-1450°C, в зависимости от состава.
-
Кристаллическая структура: Температура плавления сплавов также зависит от их кристаллической структуры. Например, железо имеет две основные кристаллические формы: альфа-железо (феррит) и бета-железо (аустенит). Переход между этими формами происходит при температуре около 912°C, что также влияет на свойства сплава и его температуру плавления.
Эти факты подчеркивают важность понимания температуры плавления и свойств сплавов для различных промышленных приложений.
Температура плавления и кипения различных веществ
Примечание: Определение температуры плавления графита — важная научная задача, привлекающая внимание исследователей.
Мы используем информацию из надежных научных источников. Если вас интересуют ссылки на эксперименты, рекомендуем провести собственный поиск в Интернете.
- Италия лидирует в производстве бижутерии. Украшения здесь пользуются большой популярностью на международной арене. На острове Мурано изготавливается муранское стекло с уникальным дизайном. Бижутерия создается вручную лучшими мастерами и не относится к бюджетным вариантам.
- Во Франции работают несколько компаний, специализирующихся на производстве бижутерии.
- Чехия известна изделиями из граната. Местные ювелиры используют сплав «томпак», который не вызывает аллергии.
- Бельгия славится высоким качеством украшений, которые долго служат и не теряют блеска.
Температура плавления металлов: таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления
Бывают сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре свыше ста пятидесяти градусов.
Продукция из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь используется в строительстве, энергетике и машиностроении для производства высокоточных компонентов. Многие компании предлагают услуги индивидуального изготовления изделий из этого материала.
Цинк — пластичный металл серебристо-белого оттенка. Он хрупок, имеет низкую температуру плавления, высокую текучесть в жидком состоянии и доступную цену. Цинк является основным компонентом ЦАМ.
Алюминий снижает растворимость железа в сплаве, улучшая механические и литейные свойства ЦАМ. Он также уменьшает влияние зональной ликвации и способствует измельчению зерна.
Медь добавляется для повышения прочности сплава. Всего 1% меди может увеличить твердость ЦАМ на 7%. Однако легирование медью может негативно сказаться на коррозионной стойкости и пластичности.
В сплав могут входить вредные примеси, ухудшающие характеристики. Это связано с несовершенством технологий выплавки и чистотой шихты. Наиболее распространенные примеси:
Присутствие этих металлов в ЦАМ может ухудшить механические свойства, снизить жидкотекучесть и повысить вероятность образования трещин.
Физические свойства
Плотность ЦАМ равна 6700 кгм3. Температура плавления колеблется в пределах 380-387 градусов в зависимости от марки сплава. Кипеть ЦАМ начинает при температуре в 710 С
Цинковый сплав хорошо проводит тепло. Коэффициент теплопроводности составляет 110 ВТм*К. Имеет незначительный коэффициент линейного расширения. При повышении температуры на 20 градусов длина бруска из ЦАМа увеличивается на 27,7 мкм.
Механические свойства
Прочностные характеристики ЦАМ сопоставимы со сталью марки 20. Временное сопротивление на разрыв достигает 245 МПа, а начало деформации происходит при нагрузке 120 МПа. Твердость сплавов по Бринеллю составляет 95–100 единиц.
Пластические свойства зависят от доли легирующих элементов в сплаве. Относительное удлинение при растяжении может изменяться от 0,4% до 1,0% в зависимости от их содержания.
Химические свойства
Сплавы ЦАМ отличаются хорошей сопротивляемостью к образованию коррозии. Хотя обязательным условием при этом должно быть предварительное нанесение на их поверхность гальванических покрытий. Активно взаимодействует с большинством кислот и щелочей.
ЦАМы не вступают в химические реакции с такими химическими элементами как азот, углерод, водород, бор и кремний. Инертен к аммиачной среде при температуре до 480 градусов.
Технологические свойства
- Литейные сплавы. Основные марки ЦАМ 4-1 и 4-3 обладают высокими литейными качествами, что позволяет создавать тонкостенные отливки (до 0,5 мм) сложной формы. Применяется метод литья под давлением.
- Антифрикционные сплавы. ЦАМ 9-1,5 и 10-5 имеют низкий коэффициент трения около 0,007.
- Деформируемые сплавы ЦАМ отличаются высокой пластичностью и низкой красноломкостью, что делает их подходящими для обработки давлением и резанием.
Цинковые сплавы также легко полируются и не образуют зазубрин и заусенцев.
- Легкоплавкие металлы
Температура плавления до 600 °C: цинк, олово, висмут. - Среднеплавкие металлы
Плавятся при 600–1600 °C: алюминий, медь, олово, железо. - Тугоплавкие металлы
Температура плавления выше 1600 °C: вольфрам, титан, хром и другие. - Ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии при обычных условиях. Температура плавления составляет примерно -39 °C.
Температура плавления — таблицы электронного справочника по химии, содержащие Температура плавления
| Металл | |
| Алюминий | 660,4 |
| Вольфрам | 3420 |
| Дюралюмин | |
| Железо | 1539 |
| Золото | 1063 |
| Иридий | 2447 |
| Калий | 63,6 |
| Кремний | 1415 |
| Латунь | |
| Легкоплавкий сплав | 60,5 |
| Магний | 650 |
| Медь | 1084,5 |
| Натрий | 97,8 |
| Никель | 1455 |
| Олово | 231,9 |
| Платина | 1769,3 |
| Ртуть | –38,9 |
| Свинец | 327,4 |
| Серебро | 961,9 |
| Сталь | 1300-1500 |
| Цинк | 419,5 |
| Чугун | 1100-1300 |
Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.
Процесс плавления металла
Этот процесс — превращение вещества из твердого состояния в жидкое. При достижении точки плавления металл может находиться в твердом и жидком виде, а дальнейшее повышение температуры приводит к полному переходу в жидкость.
При застывании, когда достигается граница плавления, вещество переходит из жидкого состояния в твердое, и температура остается стабильной до завершения кристаллизации.
Это правило касается только чистых металлов. Сплавы не имеют четкой температуры перехода и изменяют состояния в диапазоне.
Температура кипения — это точка, при которой расплавленный металл начинает превращаться в газ. Она обычно значительно выше и может в два раза превышать температуру плавления.
Влияние давления
Существуют исключения, когда температура, необходимая для перехода в жидкое состояние, при повышенном давлении уменьшается. К таким веществам относят лёд, висмут, германий и сурьма.
Медь и цинк
Металл темнеет под воздействием окружающей среды, за исключением гальванического покрытия, которое обладает высокой устойчивостью.
Понятие о шкале температур
Внимание! Кроме шкалы Цельсия на практике измеряют температуру в градусах Фаренгейта и по абсолютной шкале Кельвина. Но при исследовании свойств металлических предметов другие шкалы используют довольно редко.
В идеальном виде принято считать, что металлам свойственна кубическая решетка (в реальном веществе могут быть изъяны). Между молекулами имеются равные расстояния по горизонтали и вертикали.
При переходе в жидкое состояние, достигнув определенной температуры, кристаллические решетки разрушаются. Теперь нельзя говорить о постоянстве формы. Жидкость будет принимать ту форму, в какую ее зальют.
Когда происходит испарение, то постоянным остается только масса вещества. Газ займет весь объем, который будет ему предоставлен. Здесь нельзя утверждать, что плотность постоянная величина.
- Гелиоцентрированные кристаллические решетки, их еще называют объёмно-центрированными. В середине находится молекула одного вещества, а вокруг располагаются еще четыре молекулы другого. Принято называть подобные решетки рыхлыми, так как в них связь между молекулами металлов слабее.
- Гранецентрированные кристаллические решетки образуют соединения, в которых молекулы компонента располагаются на гранях. Металловеды называют подобные кристаллические сплавы плотными. В реальности плотность сплава может быть выше, чем у каждого из входящих в состав компонентов (алхимики средних веков искали варианты сплавов, при которых плотность будет соответствовать плотности золота).
Сравнение температур плавления сплавов с чистыми металлами
Температура плавления является одним из ключевых параметров, определяющих физические свойства металлов и их сплавов. Она влияет на процесс обработки, формовки и использования материалов в различных отраслях. Важно отметить, что температура плавления сплавов может значительно отличаться от температуры плавления чистых металлов, из которых они состоят. Это связано с тем, что добавление легирующих элементов изменяет кристаллическую решетку и взаимодействие атомов в материале.
Чистые металлы, такие как железо, медь и алюминий, имеют свои фиксированные температуры плавления. Например, температура плавления железа составляет около 1538 °C, тогда как алюминий плавится при 660 °C. Однако, когда мы рассматриваем сплавы, такие как сталь (сплав железа с углеродом) или бронза (сплав меди с оловом), температура плавления может варьироваться в зависимости от состава сплава.
Сталь, в зависимости от содержания углерода и других легирующих элементов, может иметь температуру плавления в диапазоне от 1425 °C до 1540 °C. Это изменение связано с тем, что углерод и другие добавки влияют на структуру и свойства стали, что, в свою очередь, меняет ее термические характеристики. Например, добавление никеля или хрома может повысить прочность и коррозионную стойкость стали, но также может изменить и ее температуру плавления.
Бронза, как сплав меди и олова, имеет температуру плавления, которая обычно колеблется от 900 °C до 950 °C, что значительно ниже, чем у чистой меди (1085 °C). Это также связано с тем, что олово, добавляемое в медь, создает более сложную кристаллическую структуру, которая требует меньшего количества энергии для разрушения связей между атомами.
Таким образом, при сравнении температур плавления сплавов с чистыми металлами можно наблюдать, что сплавы часто имеют более низкие температуры плавления, чем их чистые компоненты. Это делает их более удобными для обработки и формовки, но также требует тщательного контроля при производстве и использовании, чтобы избежать нежелательных изменений в свойствах материала.
В заключение, понимание температур плавления как чистых металлов, так и их сплавов является важным аспектом для инженеров и технологов, работающих в области материаловедения. Это знание позволяет оптимизировать процессы производства и обработки, а также выбирать наиболее подходящие материалы для конкретных приложений.
Вопрос-ответ
Какова температура плавления железа?
Температура плавления железа 1539 °C. Температура кипения — 2862 °C.
Какого металла самая высокая температура плавления?
Тугоплавкие – (температура плавления > 1500°С). Максимальную температуру плавления имеет вольфрам W (3410°С).
Советы
СОВЕТ №1
Изучите таблицу температур плавления различных сплавов, чтобы лучше понимать, какие материалы подходят для ваших проектов. Это поможет избежать ошибок при выборе сплавов для конкретных условий эксплуатации.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на влияние легирующих элементов на температуру плавления сплавов. Например, добавление углерода в сталь значительно изменяет её свойства, поэтому важно учитывать состав при выборе материала.
СОВЕТ №3
При работе с металлами и сплавами всегда учитывайте не только температуру плавления, но и другие характеристики, такие как прочность, коррозионная стойкость и свариваемость. Это поможет выбрать наиболее подходящий материал для ваших нужд.
СОВЕТ №4
Если вы планируете плавление металлов самостоятельно, обязательно ознакомьтесь с безопасными методами работы и используйте соответствующее оборудование. Это поможет избежать травм и повреждений при работе с высокими температурами.
