Температура кипения металлов таблица
Плотность. Это - одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. по плотности металлы делятся на следующие группы:
легкие (плотность не более 5 г/см 3 ) - магний, алюминий, титан и др.:
тяжелые - (плотность от 5 до 10 г/см 3 ) - железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа);
очень тяжелые (плотность более 10 г/см 3 ) - молибден, вольфрам, золото, свинец и др.
В таблице 2 приведен значения плотности металлов. (Это и последующие таблицы характеризуют свойства тех металлов, которые составляют основу сплавов для художественного литья).
Таблица 2. Плотность металла.
| Металл | Плотность г/см 3 | Металл | Плотность г/см 3 |
| Магний | 1,74 | Железо | 7,87 |
| Алюминий | 2,70 | Медь | 8,94 |
| Титан | 4,50 | Серебро | 10,50 |
| Цинк | 7,14 | Свинец | 11,34 |
| Олово | 7,29 | Золото | 19,32 |
Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы:
легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 o С) - цинк, олово, свинец, висмут и др.;
среднеплавкие (от 600 o С до 1600 o С) - к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото;
тугоплавкие ( более 1600 o С) - вольфрам, молибден, титан, хром и др.
Ртуть относится к жидкостям.
При изготовлении художественных отливок температура плавления металла или сплава определяет выбор плавильного агрегата и огнеупорного формовочного материала. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.
Таблица 3. Температура плавления и кипения металлов.
| Металл | Температура, o С | Металл | Температура, o С | ||
| плавления | кипения | плавления | кипения | ||
| Олово | 232 | 2600 | Серебро | 960 | 2180 |
| Свинец | 327 | 1750 | Золото | 1063 | 2660 |
| Цинк | 420 | 907 | Медь | 1083 | 2580 |
| Магний | 650 | 1100 | Железо | 1539 | 2900 |
| Алюминий | 660 | 2400 | Титан | 1680 | 3300 |
Удельная теплоемкость. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус. Удельная теплоемкость уменьшается с увеличением порядкового номера элемента в таблице Менделеева. Зависимость удельной теплоемкости элемента в твердом состоянии от атомной массы описывается приближенно законом Дюлонга и Пти:
где, ma - атомная масса; cm - удельная теплоемкость (Дж/кг * o С).
В таблице 4 приведены значения удельной теплоемкости некоторых металлов.
Таблица 4. Удельная теплоемкость металлов.
| Металл | Температура, o С | Удельная теплоемкость, Дж/кг * o С | Металл | Температура, o С | Удельная теплоемкость, Дж/кг * o С |
| Магний | 0-100 225 | 1,03 1,18 | Цинк | 0 св.420 | 0,35 0,51 |
| Титан | 0-100 440 | 0,47 068 | Серебро | 0 427 | 0,23 0,25 |
| Медь | 97,5 Св.1100 | 0,40 0,55 | Олово | 0 240 | 0,22 0,27 |
| Алюминий | 0-100 660 | 0,87 1,29 | Золото | 0-100 1100 | 0,12 0,15 |
| Железо | 0-100 1550 | 0,46 1,05 | Свинец | 0 300 | 0,12 0,14 |
Скрытая теплота плавления металлов. Это характеристика (таблица 5 ) наряду с удельной теплоемкости металлов в значительной степени определяет необходимую мощность плавильного агрегата. Для расплавления легкоплавкого металла иногда требуется больше тепловой энергии, чем для тугоплавкого. Например, для нагревания меди от 20 до 1133 o С потребуется в полтора раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества алюминия от 20 до 710 o C.
Таблица 5. Скрытая теплота металла
| Металл | Скрытая теплота плавления, Дж/кг | Металл | Скрытая теплота плавления, Дж/кг |
| Свинец | 23,2 | Медь | 203,7 |
| Олово | 60,9 | Железо | 277,2 |
| Золото | 63,0 | Магний | 369,6 |
| Цинк | 101,6 | Алюминий | 400,7 |
| Серебро | 105,0 | Титан | 436,8 |
Теплоемкость. Теплоемкость характеризует передачу тепловой энергии от оной части тела к другой, а точнее, молекулярной перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры. (таблица 6)
Таблица 6. Коэффициент теплопроводности металлов при 20 o С
| Металл | Коэффициент теплопроводности, кВт/м * o С | Металл | Коэффициент теплопроводности, кВт/м * o С |
| Серебро | 0,410 | Цинк | 0,110 |
| Медь | 0,386 | Олово | 0,065 |
| Золото | 0,294 | Железо | 0,067 |
| Алюминий | 0,210 | Свинец | 0,035 |
| Магний | 0,144 | Титан | 0,016 |
Качество художественного литья тесно связано с теплопроводностью металла. В процессе выплавке важно не только обеспечить достаточно высокую температуру металла, но и добиться равномерного распределения температуры во всем объеме жидкой ванны. Чем выше теплопроводность, тем равномернее распределена температура. При электродуговой плавке, несмотря на высокую теплопроводность большинства металлов, перепад температуры по сечению ванны достигает 70-80 o С, а для металла с низкой теплопроводностью этот перепад может достигать 200 o С и более.
Благоприятные условия для выравнивания температуры создаются при индукционной плавке.
Коэффициент теплового расширения. Эта величина, характеризующая изменение размеров образца длиной 1 м при нагревании на 1 o С, имеет важное значение при эмальерных работах (таблица 7)
Коэффициенты теплового расширения металлической основы и эмали должны иметь по возможности близкие значения, чтобы после обжига эмаль не растрескивалась. Большинство эмалей, представляющих твердый коэффициент оксидов кремния и других элементов, имеют низкий коэффициент теплового расширения. Как показала практика, эмали очень хорошо держаться на железе, золоте, менее прочно - на меди и серебре. Можно полагать, что титан - весьма подходящий материал для эмалирования.
Таблица 7. Коэффициент теплового расширения металлов.
| Металл | Температура, o С | α*10 -8 o С -1 | Металл | Температура, o С | α*10 -8 o С -1 |
| Титан | 27 727 | 8,3 12,8 | Алюминий | 27 627 | 23,3 37,8 |
| Железо | 27 727 | 12,0 14,7 | Олово (α- модификация) | 27 | 16,0 |
| Золото | 27 727 | 14,0 17,7 | Олово (β-модификации) | 27 | 31,4 |
| Медь | 27 727 | 16,7 21,8 | Магний | 27 | 25,8 |
| Серебро | 27 727 | 18,9 25,6 | Свинец | 27 277 | 28,5 33,3 |
| Цинк | 27 377 | 63,5 50,3 | - | - | - |
Отражательная способность. Это - способность металла отражать световые волны определенной длины, которая воспринимает человеческим глазом как цвет (таблице 8). Цвета металла указаны в таблице 9.
Таблица 8. Соответствие между цветом и длиной волны.
| Цвет | Длина волны, нм | Цвет | Длина волны, нм |
| Фиолетовый | 460 | Желтый | 580 |
| Синий | 470 | Оранжевый | 600 |
| Голубой | 480 | Красный | 640 |
| Зеленый | 520 | Пурпурный | 700 |
Таблица 9. Цвета металлов.
| Металл | Цвет | Металл | Цвет |
| Магний | Бело-серый | Цинк | Голубовато-белый |
| Алюминий | Серовато-белый | Серебро | Белый |
| Титан | Серовато-белый | Олово | Серовато-белый |
| Железо | Голубовато-белый | Золото | Желтый |
| Медь | Красновато-розоватый | Свинец | Серовато-белый |
Чистые металлы в декоративно-прикладном искусстве практически не применяются. Для изготовления различных изделий используют сплавы, цветовые характеристики которых значительно отличаются от цвета основного металла.
В течении долгого времени накапливался огромный опыт применения различных литейных сплавов для изготовления украшений, бытовых предметов, скульптур и многих других видов художественного литья. Однако до сих пор еще не раскрыта взаимосвязь между строением сплава и его отражательной способностью.
Температура кипения и плавления металлов. Температура плавления стали
В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк 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.
Плотность, температура плавления и кипения простых веществ
В таблице приводятся основные физические свойства простых веществ: плотность при температуре 20°С (в случае, если плотность измерена при другой температуре, последняя указана в скобках), температура плавления и температура кипения веществ в градусах Цельсия.
Указаны плотность и температуры плавления и кипения следующих простых веществ: азот N2, актиний Ac, алюминий Al, америций Am, аргон Ar, астат At, барий Ba, бериллий Be, бор B, бром Br, ванадий V, висмут Bi, водород H2, вольфрам W, гадолиний Gd, галлий Ga, гафний Hf, гелий He, германий Ge, гольмий Ho, диспрозий Dy, европий Eu, железо Fe, золото Au, индий In, йод (иод) J, иридий Ir, иттербий Yb, иттрий Y, кадмий Cd, калий K, кальций Ca, кислород O2, озон O3, кобальт Co, кремний Si, криптон Kr, ксенон Xe, кюрий Cm, лантан La, литий Li, лютеций Lu, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, мышьяк As, натрий Na, неодим Nd, неон Ne, нептуний Np, никель Ni, ниобий Nb, олово Sn, осмий Os, палладий Pd, платина Pt, плутоний Pu, полоний Po, празеодим Pr, прометий Pm, протактиний Pa, радий Ra, радон Rn, рений Re, родий Rh, ртуть Hg, рубидий Rb, рутений Ru, самарий Sm, свинец Pb, селен Se, сера S, серебро Ag, скандий Sc, стронций Sr, сурьма Sb, таллий Tl, тантал Ta, теллур Te, тербий Tb, технеций Tc, титан Ti, торий Th, тулий Tu, углерод C (алмаз, графит), уран U, фосфор P (белый, красный), франций Fr, фтор F, хлор Cl, хром Cr, цезий Cs, церий Ce, цинк Zn, цирконий Zr, эрбий Er.
Следует отметить, что плотность веществ в таблице выражена в размерности кг/м 3 со множителем 10 3 . В таблице можно выделить вещества (химические элементы) с минимальной и максимальной плотностью. Наименьшей плотностью из химических элементов обладают газы — например, плотность водорода равна всего 0,089 кг/м 3 — это самый легкий газ на планете. Из тяжелых элементов высокой плотностью отличаются вольфрам — его плотность 19,3·10 3 кг/м 3 , уран, нептуний, осмий и другие металлы.
Цифры в скобках означают, что вещество при данной температуре разлагается. Сокращения: г. — газ, ж. — жидкость, тв. — твердое вещество, возг. — возгоняется, ромб. — ромбическая структура.
По данным таблицы можно выделить вещества, обладающие минимальной и максимальной температурой плавления и кипения. Самую низкую температуру плавления имеет химический элемент гелий — его температура плавления равна минус 272,2 °С. Гелий также обладает и самой низкой температурой кипения.
Самую высокую температуру плавления среди простых веществ имеет такой химический элемент, как углерод в виде графита. Он начинает плавиться при температуре 3600°С. Другая модификация углерода — алмаз также относится к тугоплавким веществам с температурой плавления 3500°С.
Самую высокую температуру кипения имеет элемент кадмий, он кипит при температуре не ниже 7670°С, хотя начинает плавиться всего лишь при 321°С.
Атомная масса и плотность простых веществ
В таблице приведена атомная масса и плотность следующих химических элементов: азот ,актиний, алюминий, америций, аргон, астат, барий, бериллий, берклий, бор, бром, ванадий, висмут, водород, вольфрам, гадолиний, галлий, гафний, гелий, германий, гольмий, диспрозий, европий, железо, золото, индий, йод, иридий, иттербий, иттрий, кадмий, калий, калифорний, кальций, кислород, кобальт, кремний, криптон, ксенон, кюрий, лантан, литий, лютеций, магний, марганец, медь, менделевий, молибден, мышьяк, натрий, неодим, неон, нептуний, никель, ниобий, олово, осмий, палладий, платина, плутоний, полоний, празеодим, прометий, протактиний, радий, радон, рений, родий, ртуть, рубидий, рутений, самарий, свинец, селен, сера, серебро, скандий, стронций, сурьма, таллий, тантал, теллур, тербий, технеций, титан, торий, тулий, углерод (графит, алмаз), уран, фермий, фосфор, франций, фтор, хлор, хром, цезий, церий, цинк, цирконий, эйнштейний, эрбий.
Указанные значения плотности соответствуют плотности веществ при температуре 20°С и атмосферном давлении, за исключением тех случаев, когда в скобках указана другая температура.
Плотность элементов дана в размерности тонна на кубометр. Например, плотность жидкого азота при температуре -195,8°С равна 0,808 т/м 3 или 808 кг/м 3 ; плотность хлора в газообразном состоянии равна 3,214 кг/м 3 , жидкого — 1557 кг/м 3 . Значения плотности веществ приведены для их естественного молекулярного и агрегатного состояний при указанной температуре.
Источники:
1. Писаренко В.В. Справочник лаборанта-химика. Справ. пособие для проф.-техн. учебн. заведений. М., «Высшая школа», 1970. — 192 стр. с илл.
2. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
Температура плавления металлов, сплавов, фосфора и кремния, в °C и °F
Температура плавления металлов, сплавов, фосфора и кремния, в °C и °F
| Металл | Температура плавления | |
| ( 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: