Температура испарения металлов таблица

Обновлено: 24.01.2025

Жидкие и твердые вещества обладают некоторой определенной упругостью пара. В зависимости от температуры упругость пара веществ изменяется. По мере повышения температуры упругость пара вещества возрастает сначала медленно, а по мере приближения к упругости пара, соответствующей атмосферному давлению, — быстрее. Te твердые вещества, которые обычно считаются не летучими, все же всегда имеют некоторую упругость пара, даже при комнатной температуре. Запах, например, показывает, что вещества, им обладающие, имеют заметную упругость пара. Твердые металлы при комнатной температуре имеют чрезвычайно малую упругость пара. Для меди при температуре около 230° упругость пара составляет 5,7*10в-30 ат, с другой стороны, даже для таких металлов, которые при повышенных температурах являются летучими, упругость пара при более низких температурах сравнительно очень низка. Для цинка при температуре 200° упругость пара лается paвной 1,03*10в-9 ат. Из металлов только ртуть при комнатной температуре обладает заметной упругостью пара.
По этой причине комнаты, в трещинах пола которых забилась пролитая ртуть, непригодны для жилья, так как пар ртути, вследствие значительной его упругости, будет присутствовать в атмосфере этих комнат, а вдыхать воздух, содержащий ртутный пар, опасно для здоровья человека.
Температуры кипения некоторых металлов приведены в табл. 10.

Зависимость упругости пара веществ, в том числе и металлов от температуры, имеет логарифмический вид. Графически она изображается кривыми, у которых по мере повышения температуры приращения упругостей пара возрастают больше, чем приращения температур. Характер зависимости упругости пара металлов (рис. 71, а) аналогичен тому, который известен для воды (рис. 71, б). Следовательно, и в отношении упругости пара закономерности для металла и воды одинаковы, аналогично тому, что имело место в случае закономерности растворимости газов в металлах и водных растворах.
Повышение температуры металла при плавке вызывает повышение упругости пара его. С поверхности кусков шихтовых материалов начинается переход их в парообразное состояние. Металл при этом в виде пара уходит в атмосферу. При переходе металла при, плавлении из твердого состояния в жидкое кривая упругости пара не имеет каких-либо перегибов, так как упругость пара продолжает возрастать с той же закономерностью.

Когда с повышением температуры расплавленный металл приобретает упругость пара, равную атмосферному давлению, то парообразование не ограничивается одной свободной поверхностью, а происходит по всей массе металла и в особенности в местах подвода к нему теплоты. Этим и отличается кипение от испарения, так как испарение наблюдается только по свободной поверхности жидкости.
Испарение происходит при различных температурах, тогда как при кипении температура держится постоянной до тех пор, пока есть жидкость того же состава.
При испарении теплота, подводимая к металлу, вызывает и повышение его температуры и перевод в парообразное состояние. При кипении же теплота расходуется только на перевод металла в парообразное состояние. Так как парообразование при кипении происходит по всей массе несколько перегретого металла, то температура его выше не поднимается, потому что при переводе жидкости в пар затрачивается значительное количество теплоты (теплота кипения). Иначе говоря, по условиям фазового равновесия при постоянном давлении система оказывается нонвариантной.
Чем больше поверхность ванны, тем с большей поверхности происходит переход жидкости в парообразное состояние и тем больше металла из садки будет потеряно. При кипении свободная поверхность металла такого большого значения не имеет, так как пузыри пара образуются по всему объему металла и в наибольшем количестве в тех местах, куда поступает теплота при нагревании ванны. Если весь объем металла нагрет до температуры кипения и немного даже выше, то пузыри пара все равно выйдут из металла, как бы ни была мала свободная поверхность.
В практических условиях плавки всегда имеет место некоторое испарение металла. Чем большей упругостью пара обладает металл, тем испарение его идет в большей степени. При плавке испаряются не только те металлы, которые обычно считаются летучими. Такие металлы, как медь, которая имеет температуру кипения около 2350°, при плавке все лее имеют упругость пара достаточную, чтобы заметно испаряться. Пламя при плавке меди окрашивается в зеленый цвет вследствие присутствия в атмосфере пара металла. Окрашивание пламени наблюдается далее в том случае, если металл не доведен до плавления: испарение меди с поверхности твердых нагретых кусков достаточное, чтобы вызвать окрашивание пламени.
С поверхности нагретых кусков латуни во время плавки испаряется цинк. При этом, разумеется, испаряется и медь, но в значительно меньшей степени. Если латунь представляла по структуре двойной твердый раствор α+β, то вследствие уменьшения содержания цинка в поверхностном слое, латунь в этом месте становится однофазной, состоящей только из кристаллов твердого раствора а, тогда как во внутренних частях по прежнему будут находиться кристаллы твердых растворов α и β (рис. 72).

Испарение цинка происходит eщe в большей степени после расплавления латуни, так как при более высокой температуре упругость пара выше.
В восстановительной атмосфере испарение цинка из латуни происходит энергичнее, чем в окислительной.
Если на поверхности твердых кусков латуни имелись органические вещества, например пятна масла, то в этих местах цинк испаряется быстрее. Процесс испарения цинка может идти до заметного изменения цвета латуни, до омеднения с поверхности. В окислительной атмосфере испарение цинка происходит медленнее, так как слой окислов затрудняет выход цинка на поверхность. Пар цинка задерживается в порах окиси цинка, находящейся на поверхности, создает повышенную упругость у поверхности металла и замедляет дальнейшее испарение цинка из сплава.
Точно так же испарение цинка с поверхности расплавленной латуни происходит энергичнее при отсутствии на ней окислов или шлака. Древесный уголь заметно не уменьшает испарение цинка из расплавленной латуни, так как способствует сохранению поверхности сплава свободной от окислов, а также увеличивает поверхность вследствие вдавливания кусков угля в металл. Очень сильно уменьшают испарение цинка из расплавленной латуни растворяющиеся в ней элементы, образующие на поверхности металла прочные и плотные пленки окислов. К таким элементам относятся алюминий, бериллий, кремний и др.

Температура кипения и плавления металлов. Температура плавления стали

В таблице представлена температура плавления металлов t_пл, их температура кипения t_к при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

температура плавления алюминия 660,32 °С;
температура плавления меди 1084,62 °С;
температура плавления свинца 327,46 °С;
температура плавления золота 1064,18 °С;
температура плавления олова 231,93 °С;
температура плавления серебра 961,78 °С;
температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см 3 , то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Свойства оксидов металлов

В таблице представлены теплофизические свойства оксидов (спеченных окислов) металлов при различной температуре. Даны значения свойств следующих плотных спеченных окислов: оксиды алюминия и магния Al₂O₃, MgO, оксид кальция CaO, оксид кремния SiO₂, оксид никеля NiO, оксид титана TiO, оксид циркония ZrO₂, оксид урана UO₂, оксид тория ThO₂, оксид плутония PuO₂

Теплопроводность спеченных окислов в таблице указана при температуре от 127 до 1727 °С в зависимости от пористости. Коэффициент линейного теплового расширения (КТР) указан при температуре от 300 до 400 К. Плотность оксидов металлов дана при комнатной температуре.

Теплопроводность спеченных оксидов металлов зависит от чистоты и кристаллической структуры исходных порошков, метода и степени прессования и режимов спекания. Теплопроводность порошкообразных окислов зависит от плотности, размера зерен и влажности; для любых порошкообразных оксидов металлов (не спеченных) теплопроводность лежит в пределах 0,1…1,1 Вт/(м·град).

В таблице даны следующие свойства оксидов металлов:

коэффициент линейного теплового расширения (КТР), 1/град;
плотность, кг/м 3 ;
пористость, %;
коэффициент теплопроводности, Вт/(м·град).

Основные свойства оксидов металлов

В таблице приведены основные свойства оксидов металлов при комнатной температуре.
Свойства указаны для следующих оксидов металлов: Al₂O₃, MgO, TiO, Ti₂O₃, TiO₂, ZrO₂, оксид цинка ZnO, оксиды железа FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃, NiO, оксид меди CuO, оксид ванадия V₂O₅, оксид вольфрама WO₃, оксид марганца MnO₂, оксид бария BaO₂.

Даны следующие свойства оксидов металлов:

молекулярная масса оксида;
плотность, кг/м 3 ;
температура плавления, К;
теплота плавления, кДж/кг;
температура кипения, К;
теплота испарения при кипении, кДж/кг;
температура полиморфного превращения, К;
теплота полиморфного превращения, кДж/кг.

Теплопроводность плотных спеченных оксидов металлов

В таблице представлены значения теплопроводности плотных спеченных оксидов металлов (пористость равна нулю) в зависимости от температуры.
Теплопроводность дана для следующих оксидов металлов: оксид алюминия Al₂O₃, оксид бериллия BeO, оксид кальция CaO, оксид кремния SiO₂, оксид магния MgO, оксид никеля NiO, оксид титана TiO₂, оксид циркония ZrO₂. Теплопроводность окислов металлов приведена при температуре от 100 до 2000 К.

Видно, что в основном, теплопроводность оксидов снижается при росте температуры. В таблице также указана плотность оксидов металлов (оксидная керамика) при комнатной температуре.

Влияние нейтронного облучения на теплопроводность спеченных оксидов металлов

В таблице представлены значения теплопроводности плотных спеченных оксидов металлов до и после облучения потоком быстрых нейтронов.
Теплопроводность оксидов дана при комнатной температуре и при сверхнизких температурах (5…100 К).

Значения указаны для следующих оксидов металлов: BeO, Al₂O₃, SiO₂ (α-кварц), плавленый кварц, ZrSiO₄, шпинель, форстерит, фарфор, слюда.
Как видно из таблицы, значение коэффициента теплопроводности оксидов металлов при их облучении потоком быстрых нейтронов, в основном снижается.

Теплоемкость оксидов металлов

В таблице указаны значения истинной и средней удельных теплоемкостей оксидов металлов в зависимости от температуры.
Теплоемкости (размерность кДж/(кг·град)) даны при температуре от 0 до 1500°С.
Значения представлены для следующих оксидов металлов (компонентов огнеупорных материалов и шлаков): SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MgO, MnO, CaO.

Примечание: Истинная теплоемкость соответствует указанной температуре, а значение средней теплоемкости Cm приведено для интервала температуры от 0°С до указанной в таблице. По данным таблицы видно, что удельная (массовая) теплоемкость оксидов металлов при увеличении их температуры также увеличивается.

Железо: химические свойства и температура плавления

При сварке происходит воздействие высокой температуры на детали, поэтому очень важно придавать значение температуре плавления металлов, учитывая её в процессе работы, так как данные показатели играют немаловажную роль в параметрах тока. В горелке, при сгорании газа в момент действия электрической дуги, создается тепловая мощь для того, чтобы подвергнуть разрушению кристаллическую решетку металла. Характеристикам плавления металлов уделяют внимание при подборе материала для сооружения узлов, подвергающихся силе трения или же конструкций из металла, которые испытывают воздействие температур.

Что такое температура плавления?

Чтобы узнать при какой температуре плавится металл, в лабораторных условиях, точку старта в начале процесса плавления вычисляют до сотой градусной доли. При этом данный показатель не находится в зависимости от усилия при давлении на деталь.

При создании определенного давления в условиях вакуума, заготовки из металла имеют одинаковую температуру плавления. Данное явление можно объяснить накоплением энергии внутри вещества, при которой разрушаются связи между молекулами.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — это один из многих железных сплавов, которые содержатся в стали. Она содержит в себе Хром от 15 до 30%, который делает её ржаво-устойчивой, создавая защитный слой оксида на поверхности, и углерод. Самые популярные марки такой стали зарубежные. Это 300-я и 400-я серии. Они отличаются своей прочностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям и пластичностью. 200-я серия менее качественная, но более дешёвая. Это и является выгодным для производителя фактором. Впервые её состав заметил в 1913 году Гарри Бреарли, который проводил над сталью много разных экспериментов.

На данный момент нержавейку разделяют на три группы:

Жаропрочная — при высоких температурах имеет высокую механическую прочность и устойчивость. Детали, которые из неё изготавливаются применяют в сферах фармацевтики, ракетной отрасли, текстильной промышленности.
Ржаво-стойкая — имеет большую стойкость к процессам ржавления. Её используют в бытовых и медицинских приборах, а также в машиностроении для изготовления деталей.
Жаростойкая — является устойчивой при коррозии в высоких температурах, подходит для использования на химических заводах.

Температура плавления нержавеющей стали колеблется в зависимости от её марки и количества сплавов приблизительно от 1300 °C до 1400 °C.

Разница между температурой плавления и кипения

Температурой плавления металлов называют точку перехода твердокристаллического вещества в жидкое состояние. В составе расплава у молекул нет собственного места расположения, они удерживаются за счет силы притяжения, поэтому в разжиженном состоянии сохраняется объем, но теряется форма.

В процессе кипения происходит потеря молекулярного объема, а молекулы вяло взаимодействуют друг с другом, двигаясь хаотично в разных направлениях, отставая от поверхности. Температурой кипения называется процесс, при котором уровень давления металлического пара уравновешивается с давлением внешней среды.

Физиологическое действие

Никель и его соединения токсичны и канцерогены.

Никель — основная причина аллергии (контактного дерматита) на металлы, контактирующие с кожей (украшения, часы, джинсовые заклепки). В 2008 году Американским обществом контактного дерматита никель был признан «Аллергеном года». В Евросоюзе ограничено содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека.

В XX веке было установлено, что поджелудочная железа очень богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля продлевается действие инсулина и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Избыточное поступление никеля в организм вызывает витилиго. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах.

Температура плавления различных металлов

Согласно знаниям из раздела физики, процесс превращения твердого вещества в жидкое имеется лишь у тел с кристаллической решеткой. Температура плавления металлов и сплавов возникает в различном диапазоне значений. Но, с точностью высчитать пограничную температуру фазовых состояний у сплавов весьма проблематично. У чистых элементов имеет значимость каждый градус, если это составы с легкой плавкостью.

Железо

Температура плавления железных составов должна быть высокой. Если элемент обладает технической чистотой, то он плавится при температуре 1 539 °C. В составе его вещества присутствуют включения серы, поэтому для её извлечения необходимо жидкое состояние. Также очищенное железо получается в процессе электролиза солей металла.

Чугун

Чугун считается самым лучшим материалом для плавления. Он имеет хорошие показатели жидкой текучести и усадки, поэтому его эффективно использовать в процессе литья. Ниже будут приведены показатели температурного кипения чугуна:

Серая разновидность чугуна, у которой температурный режим доходит до отметки 1 260 °C. А при разливе его в формы, увеличивается до 1 400 °C.

Белая разновидность чугуна, у которого температура поднимается до 1 350 °C.

Одним из немаловажных моментов является то, что температура, которой обладает чугун, на 400 единиц меньше той же стали. Поэтому процесс обработки данного материала менее энергозатратен.

Сталь, температура плавления

Средняя температура плавления стали составляет 1400 °C.

Сталью называется железосодержащий сплав с включением углерода. Её основной характеристикой является прочность. Это достигается за счет того, что она долгое время сохраняет параметры объема и формы. При этом расположение молекул в веществе находится в сбалансированном состоянии. Именно поэтому достигается равновесие между силой притяжения и силой отталкивания.

Диапазон плавления стали выше, чем у чугуна, поэтому она более энергозатратна.

Нержавеющая сталь

Температура плавления нержавеющей стали колеблется в среднем диапазоне между чугуном и сталью. Нержавеющей сталью называется вещество из легированной стали, обладающее антикоррозийными свойствами за счет содержания хрома в своем составе от 11% процентов и больше.

Показатели температуры плавления нержавейки составляют от 1 300 до 15 000 °C.

Алюминий и медь

Температура плавления алюминия составляет 6 600 °C, поэтому он зарекомендовал себя в качестве одного из среднеплавких металлов. Плавление чистых медных составов происходит при температуре 10 830 °C, а сплавов – 930 – 11 400 °C.

Серебро и золото

Серебро в чистом виде плавится при температуре 9 620 °C. При этом при температуре плавления серебра, оно может сравниться с температурой плавления в градусах со сплавами из меди.

Золото плавится при температуре в 10 640 °C.

Ртуть

Ртуть обладает самой низкой температурой плавления с отрицательным значением. Она составляет – 38,80 °C.

Нахождение в природе

Никель довольно распространён в природе — его содержание в земной коре составляет ок. 0,01 %(масс.). В земной коре встречается только в связанном виде, в железных метеоритах содержится самородный никель (от 5 до 25 %). Содержание его в ультраосновных породах примерно в 200 раз выше, чем в кислых (1,2 кг/т и 8г/т). В ультраосновных породах преобладающее количество никеля связано с оливинами, содержащими 0,13—0,41 % Ni. Он изоморфно замещает железо и магний. Небольшая часть никеля присутствует в виде сульфидов. Никель проявляет сидерофильные и халькофильные свойства. При повышенном содержании в магме серы возникают сульфиды никеля вместе с медью, кобальтом, железом и платиноидами. В гидротермальном процессе совместно с кобальтом, мышьяком и серой и иногда с висмутом, ураном и серебром, никель образует повышенные концентрации в виде арсенидов и сульфидов никеля. Никель обычно содержится в сульфидных и мышьяк-содержащих медно-никелевых рудах.

никелин (красный никелевый колчедан, купферникель) NiAs
хлоантит (белый никелевый колчедан) (Ni, Co, Fe)As2
гарниерит (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6·H2O и другие силикаты
магнитный колчедан (Fe, Ni, Cu)S
мышьяково-никелевый блеск (герсдорфит) NiAsS,
пентландит (Fe,Ni)9S8

В растениях в среднем 5⋅10−5 весовых процентов никеля, в морских животных — 1,6⋅10−4, в наземных — 1⋅10−6, в человеческом организме — 1,2⋅10−6. О никеле в организмах известно уже немало. Установлено, например, что содержание его в крови человека меняется с возрастом, что у животных количество никеля в организме повышено, наконец, что существуют некоторые растения и микроорганизмы — «концентраторы» никеля, содержащие в тысячи и даже в сотни тысяч раз больше никеля, чем окружающая среда.

Месторождения никелевых руд

Основная статья: Никелевые руды
Основные месторождения никелевых руд находятся в Канаде, России (Мурманская область, Норильский район, Урал, Воронежская область), Кубе, ЮАР, Албании, Греции, а также на Новой Каледонии и Украине.

Природные изотопы никеля

Основная статья: Изотопы никеля

Природный никель содержит 5 стабильных изотопов: 58Ni (68,27 %), 60Ni (26,10 %), 61Ni (1,13 %), 62Ni (3,59 %), 64Ni (0,91 %). Существуют также искусственно созданные изотопы никеля, самые стабильные из которых — 59Ni (период полураспада 100 тысяч лет), 63Ni (100 лет) и 56Ni (6 суток).

Таблица температур плавления

Легкоплавкие металлы
Литий	+ 180 °C
Калий	+ 63,60 °C
Индий	+ 156,60 °C
Олово	+ 2 320 °C
Таллий	+ 3 040 °C
Кадмий	+ 3 210 °C
Свинец	+ 3 270 °C
Цинк	+ 4 200 °C
Среднеплавкие металлы
Магний	+ 6 500 °C
Алюминий	+ 6 600 °C
Барий	+ 7 270 °C
Серебро	+ 9 600 °C
Золото	+10 630 °C
Марганец	+ 12 460 °C
Медь	+ 10 830 °C
Никель	+ 14 550 °C
Кобальт	+ 14 950 °C
Железо	+ 15 390 °C
Дюралей	+ 6 500 °C
Латунь	+ 950 – 10 500 °C
Чугун	+ 1 100 – 13 000 °C
Тугоплавкие металлы
Титан	+ 16 800 °C
Платина	+ 17 690 °C
Хром	+ 19 070 °C
Цирконий	+ 18 550 °C
Ванадий	+ 19 100 °C
Иридий	+ 24 470 °C
Молибден	+ 26 230 °C
Тантал	+ 30 170 °C
Вольфрам	+ 34 200 °C

Характеристики и свойства металла

Золото — среднеплавкий металл: такими считаются те, что плавятся (переходят из твердого состояния в жидкое) при температуре от 600 °C до 1600 °C. Под определение среднеплавких подходят многие металлы (никель, железо, кобальт, серебро) и сплавы (сталь, латунь, чугун). Золото можно плавить при помощи приспособлений, пригодных для большинства металлов. Температура кипения золота — 2700 °C. Кроме того, оно обладает:

высокой пластичностью и ковкостью;
очень высокой плотностью;
низкой твердостью.

Из слитка чистого золота можно выковать тонкую проволоку, не прибегая к использованию высокотехнологичного оборудования. Обладая несложным инструментарием и навыками, теоретически это возможно даже дома, потому что золото очень податливо и легко поддается обработке.

От чего зависит температура плавления?

У различных материалов различается, и температура их плавления, при которой происходит коренное перестраивание решетки до состояния жидкости. Металлические изделия и изделия из сплавов имеют следующие особенности:

У различных материалов различается, и температура их плавления, при которой происходит коренное перестраивание решетки до состояния жидкости. Металлические изделия и изделия из сплавов имеют следующие особенности:
Они редко встречаются в натуральном виде, т.е. без примесей. Именно состав определяет, какой должна быть температура плавки. В пример можно взять олово, в которое добавляют включения серебра. Благодаря примесям материал начинает становится устойчивым к воздействию температуры.
Существуют такие сплавы, которые из-за химического состава трансформируются в жидкое состояние, когда столбик термометра поднимается чуть выше отметки в + 1 500 °C. Есть и такие сплавы, которые «держатся», если их нагревать до 30 000 °C.
Стоит учитывать тот факт, что одним из наиболее важных свойств веществ является их точка плавления. В качестве примера можно привести авиационную технику.

Понятие о шкале температур

Некоторые неметаллические предметы тоже обладают похожими свойствами. Самым распространённым является вода. Относительно свойств жидкости, занимающей господствующее положение на Земле, была разработана шкала температур. Реперными точками признаны температура изменения агрегатных состояний воды:

Превращения из жидкости в твердое вещество и наоборот приняты за ноль градусов.
Кипения (парообразования внутри жидкости) при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) принята за 100 ⁰С.

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.

Типы сплавов металлов

Типы металлических сплавов различаются на основе температуры плавления, поэтому выделяют следующие варианты сплава:

Легкоплавкий (олово, цинк, свинец, висмут) с температурой плавления не больше 600 °C.
Среднеплавкий (алюминий, магний, никель, железо) с температурой 600 – 1 600 °C.
Тугоплавкий (молибден, вольфрам, титан) с температурой более 1 600 °C.

Далее расскажем немного о разновидностях сталей, о сплаве вуда и припоях.

Особенности углеродистой стали

В данном материале содержится примесь углерода, примерно 2,13 %. При этом он лишен легирующих добавок, но есть примеси кремния, марганца и магния.

Особенности легированной стали

Помимо содержания углерода и железа в неё добавляют дополнительные элементы, улучшающие её свойства.

Особенности нержавейки

Нержавеющая сталь отлична от углеродистой из-за содержания элемента хрома в своем составе, благодаря свойствам которого она не подвержена окислению, а, следовательно, покрытию ржавчиной.

Особенности инструментальной стали

Также обладает углеродистым составом (0,8 – 0,9 %). Демонстрирует твердость, прочность, хорошо поддаются обработке. Используется в изготовлении инструментов, например, медицинских.

Сплав Вуда

Представляет собой материал, применяемый при паянии деталей для радиоприемников, а также в гальванической пластике, при работе в лабораторных условиях с ядохимикатами.

Сплавы для пайки

Другое их название – припои. Материалы для припоев бывают различными. Все зависит от того, что входит в состав материалов, которые необходимо соединить. К примеру, алюминий требует один сплав припоя, а вот медь уже совершенно другой.

Применение

В 2015 году 67 % потребления никеля пришлось на производство нержавеющей стали, 17 % на сплавы без железа, 7 % на никелирование и 9 % на прочие применения, такие как аккумуляторы, порошковая металлургия и химические реактивы.

Сплавы

Никель является основой большинства суперсплавов — жаропрочных материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности для деталей силовых установок.

монель-металл (65—67 % Ni + 30—32 % Cu + 1 % Mn), жаростойкий до 500 °C, очень коррозионно-устойчив;
белое золото (например, 585 пробы содержит 58,5 % золота и сплав (лигатуру) из серебра и никеля (или палладия));
нихром, сплав никеля и хрома (60 % Ni + 40 % Cr);
пермаллой (76 % Ni + 17 %Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), обладает высокой магнитной восприимчивостью при очень малых потерях на гистерезис;
инвар (65 % Fe + 35 % Ni), почти не удлиняется при нагревании;
Кроме того, к сплавам никеля относятся никелевые и хромоникелевые стали, нейзильбер и различные сплавы сопротивления типа константана, никелина и манганина.
Никель присутствует в качестве компонента ряда нержавеющих сталей.

Никелирование

Никелирование — создание никелевого покрытия на поверхности другого металла с целью предохранения его от коррозии. Проводится гальваническим способом с использованием электролитов, содержащих сульфат никеля(II), хлорид натрия, гидроксид бора, поверхностно-активные и глянцующие вещества, и растворимых никелевых анодов. Толщина получаемого никелевого слоя составляет 12—36 мкм. Устойчивость блеска поверхности может быть обеспечена последующим хромированием (толщина слоя хрома — 0,3 мкм).

Бестоковое никелирование проводится в растворе смеси хлорида никеля(II) и гипофосфита натрия в присутствии цитрата натрия:

NiCl2 + NaH2PO2 + H2O → Ni + NaH2PO3 + 2HCl

Процесс проводят при рН 4—6 и 95 °C.

Производство аккумуляторов

Производство железо-никелевых, никель-кадмиевых, никель-цинковых, никель-водородных аккумуляторов.

Химическая технология

Во многих химико-технологических процессах в качестве катализатора используется никель Ренея.

Радиационные технологии

Нуклид 63Ni, излучающий β—частицы, имеет период полураспада 100,1 года и применяется в крайтронах, а также детекторах электронного захвата (ЭЗД) в газовой хроматографии.

Медицина

Применяется при изготовлении брекет-систем (никелид титана).
Протезирование.

Монетное дело

Никель широко применяется при производстве монет во многих странах. В США монета достоинством в 5 центов носит разговорное название «никель».

Музыкальная промышленность

Также никель используется для производства обмотки струн музыкальных инструментов.

Цены на никель

В течение 2012 года цены на никель колебались в пределах от $15 500 до $17 600 за тонну.

Температура плавления металлов, сплавов, фосфора и кремния, в °C и °F

Металл	Температура плавления
Металл	( o C)	( o F)
Алюминий (Al) / Aluminum	660	1220
Алюминиевые сплавы / Aluminum Alloy	463 - 671	865 - 1240
Баббит = Babbitt	249	480
Бериллий (Be) = Beryllium	1285	2345
Бронза алюминиевая = Aluminum Bronze	1027 - 1038	1881 - 1900
Бронза бериллиевая, бериллиевая бронза = Beryllium Copper	865 - 955	1587 - 1750
Бронза марганцовистая = Manganese bronze	865 - 890	1590 - 1630
Ванадий (V), Vanadium	1900	3450
Висмут (Bi) = Bismuth	271.4	520.5
Вольфрам (W), Tungsten	3400	6150
Железо ковкое (Fe) = Carbon Steel	1482 - 1593	2700 - 2900
Золото (Au) чистое 999 пробы 100% золото = Gold 24K Pure	1063	1945
Инконель, жаропрочный никелехромовый сплав = Inconel	1390 - 1425	2540 - 2600
Инколой, жаропрочный никелехромовый сплав = Incoloy	1390 - 1425	2540 - 2600
Иридий (Ir), Iridium	2450	4440
Кадмий (Cd) = Cadmium	321	610
Калий (K) = Potassium	63.3	146
Кобальт (Co) = Cobalt	1495	2723
Кремний (Si) = Silicon	1411	2572
Латунь желтая = Brass, Yellow	905-932	1660-1710
Латунь морская = Морская латунь (29-30% Zn, 70% Cu-1% Sn и 0,02-0,05% As) = Admiralty Brass	900 - 940	1650 - 1720
Латунь красная = Brass, Red	990 - 1025	1810 - 1880
Медь (Cu) = Copper	1084	1983
Мельхиор, купроникель = Cupronickel	1170 - 1240	2140 - 2260
Магний (Mg), Magnesium	650	1200
Магниевые сплавы = Magnesium Alloy	349 - 649	660 - 1200
Марганец (Mn), Manganese	1244	2271
Молибден (Mo), Molybdenum	2620	4750
Монель (до 67 % никеля и до 38 % меди) = Monel	1300 - 1350	2370 - 2460
Натрий (Na) = Sodium	97.83	208
Никель (Ni), Nickel	1453	2647
Ниобий (Nb), Niobium (Columbium)	2470	4473
Олово (Sn), Tin	232	449.4
Осмий (Os), Osmium	3025	5477
Палладий (Pd), Palladium	1555	2831
Платина (Pt),Platinum	1770	3220
Плутоний (Pu), Plutonium	640	1180
Рений (Re), Rhenium	3186	5767
Родий (Rh) = Rhodium	1965	3569
Ртуть (Hg) = Mercury	-38.86	-37.95
Рутений (Ru) = Ruthenium	2482	4500
Селен (Se) = Selenium	217	423
Cеребро 900 пробы = Coin Silver	879	1615
Серебро (Ar) чистое = Pure Silver	961	1761
Cеребро 925 пробы = Sterling Silver	893	1640
Свинец (Pb), Lead	327.5	621
Сталь углеродистая = Carbon Steel	1425 - 1540	2600 - 2800
Сталь нержавеющая = Stainless Steel	1510	2750
Сурьма (Sb) = Antimony	630	1170
Тантал (Ta) = Tantalum	2980	5400
Титан (Ti), Titanium	1670	3040
Торий (Th), Thorium	1750	3180
Уран (U), Uranium	1132	2070
Фосфор (P), Phosphorus	44	111
Хастелой С, Hastelloy C (54,5-59,5% Ni; 15-19% Mo; 0,04-0,15% C; 4-7% Fe; 13-16% Cr; 3,5-5,5% W)	1320 - 1350	2410 - 2460
Хром (Cr) = Chromium	1860	3380
Цинк (Zn), Zinc	419.5	787
Цирконий (Zr), Zirconium	1854	3369
Чугун серый = Grey Cast Iron	1127 - 1204	2060 - 2200
Чугун Ковкий, Ductile Iron	1149	2100

Дополнительная информация от Инженерного cправочника DPVA, а именно - другие подразделы данного раздела:

Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста.
Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.

Читайте также: