При какой температуре плавится сталь: ᐉ Температуры плавления металлов разных групп — как происходит процесс плавления

Содержание

При какой температуре плавится сталь

Температура кипения и плавления металлов

В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения 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.

Прочность металлов

Помимо способности перехода из твердого в жидкое состояние, одним из важных свойств материала является его прочность — возможность твердого тела сопротивлению разрушению и необратимым изменениям формы. Основным показателем прочности считается сопротивление возникающее при разрыве заготовки, предварительно отожженной. Понятие прочности не применимо к ртути, поскольку она находится в жидком состоянии. Обозначение прочности принято в МПа — Мега Паскалях.

Существуют следующие группы прочности металлов:

  • Непрочные. Их сопротивление не превышает 50МПа. К ним относят олово, свинец, мягкощелочные металлы
  • Прочные, 50−500МПа. Медь, алюминий, железо, титан. Материалы этой группы являются основой многих конструкционных сплавов.
  • Высокопрочные, свыше 500МПа. Например, молибден и вольфрам.

Таблица прочности металлов

МеталлСопротивление, МПа
Медь200−250
Серебро150
Олово27
Золото120
Свинец18
Цинк120−140
Магний120−200
Железо200−300
Алюминий120
Титан580

Наиболее распространенные в быту сплавы

Как видно из таблицы, точки плавления элементов сильно разнятся даже у часто встречающихся в быту материалов.

Так, минимальная температура плавления у ртути -38,9 °C, поэтому в условиях комнатной температуры она уже в жидком состоянии. Именно этим объясняется то, что бытовые термометры имеют нижнюю отметку в -39 градусов Цельсия: ниже этого показателя ртуть переходит в твердое состояние.

Припои, наиболее распространенные в бытовом применении, имеют в своем составе значительный процент содержания олова, имеющего точку плавления 231.9 °C, поэтому большая часть припоев плавится при рабочей температуре паяльника 250−400°C.

Помимо этого, существуют легкоплавкие припои с более низкой границей расплава, до 30 °C и применяются тогда, когда опасен перегрев спаиваемых материалов. Для этих целей существуют припои с висмутом, и плавка данных материалов лежит в интервале от 29,7 — 120 °C.

Расплавление высокоуглеродистых материалов в зависимости от легирующих компонентов лежит в границах от 1100 до 1500 °C.

Точки плавления металлов и их сплавов находятся в очень широком температурном диапазоне, от очень низких температур (ртуть) до границы в несколько тысяч градусов. Знание этих показателей, а так же других физических свойств очень важно для людей, которые работают в металлургической сфере. Например, знание того, при какой температуре плавится золото и другие металлы пригодятся ювелирам, литейщикам и плавильщикам.

Каждый металл или сплав обладает уникальными свойствами, в число которых входит температура плавления. При этом объект переходит из одного состояния в другое, в конкретном случае становится из твёрдого жидким. Чтобы его расплавить, необходимо подвести к нему тепло и нагревать до достижения нужной температуры. В момент, когда достигается нужная точка температуры данного сплава, он ещё может остаться в твёрдом состоянии. При продолжении воздействия начинает плавиться.

Наиболее низкая температура плавления у ртути — она плавится даже при -39 °C, самая высокая у вольфрама — 3422 °C. Для сплавов (стали и других) определить точную цифру крайне сложно. Все зависит от соотношения компонентов в них. У сплавов она записывается как числовой промежуток.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ

Температура плавления твердых веществ и ее постоянство при плавлении, так же как и температура кипения жидкостей, служит признаком чистоты, или загрязненности исследуемого продукта и является вполне определенной и характерной величиной для каждого чистого твердого вещества. Примеси посторонних веществ изменяют температуру плавления данного вещества.

Постоянство температуры при плавлении твердого вещества, однако, не всегда является специфическим свойством химически чистого вещества, так как известны такие смеси веществ, взятых в определенном соотношении, которые имеют постоянную температуру плавления.

Для определения температуры плавления исследуемое вещество должно быть по возможности тонко измельчено. Предварительно следует заготовить капилляры, которые можно самому вытянуть из стеклянных трубок (см. гл. 25 «Элементарные сведения по обращению со стеклом»). Капилляры должны иметь внутренний диаметр в пределах 0,5—0,8 мм и длину в пределах 70—90 мм. Один из концов капилляра должен быть запаян.

Желательно, чтобы открытый конец капилляра имел несколько больший диаметр, представляя как бы воронку, через которую удобно вводить исследуемое вещество.

Для заполнения капилляра открытый конец его погружают в измельченное вещество, затем переворачивают капилляр и постукиванием добиваются, чтобы порошок сместился в нижнюю часть капилляра. Повторяя операцию несколько раз, заполняют капилляр так, чтобы высота столбика вещества была ие менее 4—5 мм.

Перед опусканием в прибор для -определения температуры плавления капилляр вытирают и прикрепляют к термометру; нижний конец капилляра и резервуар термометра должны находиться на одном уровне. Если вещество имеет температуру плавления, не превышающую 150° С, для прикрепления капилляра к термометру можно пользоваться резиновыми кольцами, которые нарезают из резиновой трубки небольшого диаметра.

Рис. 501. прибор для определения температуры плавления: 1 — колба с удлиненным горлом; 2 —термометр; 3 — пробка; 4 — капилляр; 5 — микрогорелка; 6—винтовой зажим.

Рис. 502. Приборы для определения температуры плавления: а-Тиле; б —Денниса; в-Эвери.

Если температура плавления испытуемого вещества превышает 150° С, прикреплять капилляр следует тонкой металлической проволокой.

Удобен также прибор (рис. 501), представляющий собой колбу емкостью около 80 мл с удлиненным горло»м. В горло колбы вставляют термометр, укрепленный в резиновой пробке, прорезанной так, чтобы была видна шкала термометра и чтобы внутренняя часть колбы сообщалась с атмосферой. К нижней части термометра прикрепляют капилляр так, как описано выше. Колбу наполняют парафином и подогревают микрогорелкой, подачу газа в которую регулируют винтовым зажимом.

Содержание в организме человека и продуктах питания

Организм человека обычно содержит около двух граммов цинка. Многие ферменты содержат в себе этот металл. Элемент играет роль в синтезе важных гормонов, таких как тестостерон и инсулин. Элемент крайне необходим для полноценного функционирования мужских половых органов. Кстати, он даже помогает нам справиться с сильным похмельем. С его помощью выводится из нашего организма лишний алкоголь.

Недостаток цинка в рационе может привести к множеству нарушений функций организма. Такие люди подвержены депрессии, постоянной усталости, нервозности. Дневная норма для взрослого мужчины — 11 миллиграммов в день, для женщины — 8 миллиграмм.

Содержание в продуктах (в миллиграммах на 100 грамм продукта):

  • устрицы — 40 мг;
  • отруби — 16 мг;
  • семена тыквы — 10 ;
  • печень говяжья — 8 мг;
  • говядина — 8 мг;
  • баранина — 6 мг;
  • семена подсолнуха — 5 мг;
  • сыр — 4 мг;
  • овёс — 4 мг;
  • курица — 3 мг;
  • орехи грецкие — 3 мг;
  • фасоль — 3 мг;
  • свинина — 3 мг;
  • шоколад — 2 мг;
  • кукуруза — 0,5 мг;
  • бананы — 0,15 мг.

Температура плавления металла в градусах

Металлы и многие другие материалы могут находиться в твердом или жидком состоянии. При воздействии определенной температуры кристаллическая решетка металла преобразуется, что приводит к повышению пластичности и снижению твердости. За счет подобной формы получают различные сплавы и литые изделия. Однако не всегда низкая температура плавления является положительным качеством материала. В некоторых случаях изготавливаемое изделие должно выдерживать нагрев при эксплуатации. Рассмотрим то, какой может быть температура плавления металла в градусах и от чего зависит подобный показатель.

Твердое и жидкое состояние металла

Многие знакомы с металлами и сплавами по их твердому состоянию. Они встречаются практически во всех сферах деятельности. Только в металлургии и в производственных цехах металл встречается в жидком состоянии. Это связано с тем, что для преобразования кристаллической решетки приходится проводить нагрев сырья до рекордных температур.
Твердое состояние характеризуется следующими качествами:

  1. Структура держит свою форму. Сталь известна тем, что может выдерживать серьезную нагрузку в течение длительного периода.
  2. Каждому материалу свойственны свои показатели прочности и твердости, вязкости.
  3. Постоянный химический состав. Поверхность стали или других сплавов может реагировать на воздействие химических веществ, окисляться или покрываться коррозий, но вот химический состав остается неизменным.
  4. Возможность обработки резанием. При повышении пластичности не образуется стружка на момент механической обработки, что существенно усложняет процесс.

В жидком или вязком состоянии металл приобретает совсем другие свойства:

  1. Высокая пластичность позволяет выполнять литье по форме, ковку или проводить другую обработку, связанную с пластической деформацией заготовок.
  2. Есть возможность изменить химический состав путем добавления легирующих элементов. За счет подвижной кристаллической решетки можно проводить насыщение структуры стали хромом, никелем, титаном и многими другими веществами.
  3. Термическая обработка проводится также при температуре, которая приводит к перестроению кристаллической решетки. Однако при закалке металл сохраняет свою форму, то есть структура остается твердой.

Существуют сплавы, которые можно разогреть до жидкого состояния и в домашних условиях. Примером можно назвать олово, применяемое при изготовлении припоя. Температура плавления олова находится в пределах 250 градусов Цельсия. Этот показатель нагрева можно достигнуть при применении обычного паяльника.

От чего может зависеть температура плавления

Для различных материалов температура, при которой происходит полное перестроение структуры до текучего состояния, разная. Если рассматривать сталь и различные сплавы, то отметим следующие зависимости:

  1. В чистом виде металлы встречаются довольно редко. Во многом показатель температуры кипения зависит от химического состава. Примером назовем олово, в которое могут добавлять цинки, серебро и другие элементы. Примеси могут делать материал более или менее устойчивым к нагреву.
  2. Существуют сплавы, которые из-за своего химического состава могут переходить в жидкое состояние при температуре выше 150 градусов Цельсия. Кроме этого, встречаются сплавы, структура которых может выдерживать нагрев до 3 000 градусов Цельсия и более. С учетом того, что при перестроении кристаллической решетки изменяются все физико-механические качества, а условия эксплуатации могут характеризоваться температурой нагрева, можно сказать: точка плавления металла — важное физическое свойство вещества. Примером можно назвать изготовление деталей для авиационного оборудования.

Конкретный пример легированной стали

Нержавеющей называют такую сталь, которая может сопротивляться коррозии в агрессивных средах или в атмосфере. Её состав был открыт в 1913 году Гарри Бреарли. Он заметил во время экспериментов, что сталь, в которой содержалось большое количество хрома, могла активно сопротивляться кислотной коррозии.

Сейчас нержавеющую сталь разделяют на три группы:

  • жаропрочная – обладает высокой механической прочностью даже при значительных температурах;
  • жаростойкая – имеет устойчивость к коррозии в условиях высоких температур и агрессивной среды. Подойдёт для использования на химических заводах;
  • коррозионно-стойкая нержавеющая сталь – обладает такой стойкостью к коррозии, которой достаточно для бытовых условий и для несложных промышленных задач. Из неё могут быть изготовлены хирургические инструменты, бытовая посуда, детали для машиностроительной промышленности, лёгкой промышленности или, например, нефтегазовой.

Чтобы получить сталь, которая будет более стойкой к коррозийным влияниям, нужно повышать в ней количество хрома. Так, для обычной среды его достаточно от 13 до 17%. Если хрома больше 17%, то такой сплав можно использовать в более агрессивных средах. Чтобы металл не разрушался от влияния сильных кислот, сплав стали должен содержать не только хром, но и никель с присадками молибдена, силициума, купрума.

Пределы значений различных характеристик стали — температура плавления, удельная теплопроводность и т. п.

Исходя из того, что состав сплава может быть разным, то и значение различных свойств для каждого вида стали своё. Приведём обобщённые показатели, в которых указаны пределы значений свойств.

Видео

Важность рассматриваемого показателя

Температура плавления материалов учитывается практически во всех сферах их применения. Примером можно назвать то, что на момент рождения авиации не могли использовать обычный алюминий, так как он быстро нагревался из-за трения и терял свои линейные размеры. Появление дюралюминия существенно изменило мир авиации. После его открытия все дирижабли и самолеты стали изготавливать при обширном применении этого сплава. Нагреву подвергаются и многие другие ответственные детали различных механизмов. Примером назовем ведущие валы различных механизмов, звездочки и шестерни, которые из-за непосредственного контакта также теряют свою твердость, что приводит к повышенному износу.
Существует довольно большое количество справочников, в которых указывается температура плавления для всех металлов и иных сплавов. При рассмотрении этого показателя следует учитывать химический состав. Даже незначительное изменение концентрации одного из элементов приведет к повышению или понижению температуры перестроения кристаллической решетки.

Месторождения и получение

Самородного цинка в природе не существует. Сегодня используется около 70 минералов, из которых его выплавляют. Самый известный — сфалерит (цинковая обманка), который содержится в незначительных количествах в организме человека и животных, а также в некоторых растениях. Больше всего — в фиалке.

Цинковые минералы добывают в Казахстане, Боливии, Австралии, Иране, России. Лидеры по производству — Китай, Австралия, Перу, США, Канада, Мексика, Ирландия, Индия.

На сегодняшний день самый популярный метод получения чистого металла — электролитический. Чистота получаемого металла почти стопроцентная (возможны лишь небольшие примеси в объёме не более нескольких сотых процента. В целом они незначительны, поэтому такой цинк считается чистым).

Общее производство цинка во всём мире оценивается примерно в более чем десять миллионов тонн в год.

Все, что вам нужно знать о температурах плавления металлов


Все, что вам нужно знать о температурах плавления металлов


Металлы пользуются авторитетом благодаря способности выдерживать жесткие условия эксплуатации. Тяжелые нагрузки, непрерывная цикличность, большая интенсивность, едкие условия и даже экстремальные температуры — все это факторы, которые необходимо учитывать. Печи, дизельные двигатели, поршневые двигатели, искровые форсунки, высокоскоростные машины и выхлопные системы — все они подвержены условиям, которые могут расплавить некоторые металлы. При выборе металла для высокого применения необходимо учитывать различные температурные точки, при этом температура плавления металла является одной из наиболее значимых.


 


Что такое температура плавления металлов?


Температура плавления металла, также известная как температура плавления, — это температура, при которой металл начинает переходить из твердого состояния в жидкое. При температуре плавления твердое и жидкое состояния металла находятся в равновесии. При достижении этой температуры к металлу можно бесконечно долго подводить тепло, не повышая общую температуру. Дополнительное тепло может способствовать повышению температуры металла до тех пор, пока он полностью не перейдет в жидкое состояние.


 


Какое значение имеет температура плавления металла?


Существует множество значимых значений, которых достигает металл при нагревании во время металлообработки или в результате использования, но одним из главных значений является температура плавления металла.


Потеря деталей, которая произойдет, когда металл превысит свою температуру плавления, является одной из причин, почему температура плавления так важна. Разрушение металла происходит до температуры плавления, но как только металл приближается к пику плавления и начинает плавиться, он больше не служит по назначению.


Например, как только элемент печи начинает плавиться, печь больше не может работать, если этот компонент очень важен. Когда плавится топливная форсунка реактивного двигателя, отверстия закупориваются, и двигатель становится неработоспособным. Необходимо помнить, что другие формы потери металла, такие как трещины, вызванные ползучестью, возникают задолго до достижения температуры плавления, поэтому исследования влияния различных температур, которым будет подвергаться металл, необходимо проводить заранее.


Температура плавления металла столь важна потому, что металлы поддаются формовке в расплавленном состоянии. Металлы нагреваются до температуры замерзания в различных процессах обработки. Для выплавки, сварки плавлением и литья металлы должны быть жидкими. При выполнении производственного процесса, в котором металл будет нагреваться, важно знать температуру, при которой это будет происходить, чтобы выбрать подходящие материалы для используемого оборудования. Сварочный пистолет должен выдерживать атмосферный жар электрического тока и расплавленного металла.


 


Точки плавления распространенных металлов


Алюминий: 660°C или 1220°F


Латунь: 930°C или 1710°F


Золото: 1063°C или 1945°F


Серебро: 961°C или 1762°F


Углеродистая сталь: 1425-1540°C или 2597-2800°F


Нержавеющая сталь: 1375-1530°C или 2500-2785°F


Инконель: 1390-1425°C или 2540-2600°F


Чугун: 1204°C или 2200°F


Свинец: 328°C или 622°F


Молибден: 2620°C или 4748°F


Никель: 1453°C или 2647°F


Алюминиевая бронза: 1027-1038°C или 1881-1900°F


Хром: 1860°C или 3380°F


Медь: 1084°C или 1983°F


Платина: 1770°C или 3218°F


Вольфрам: 3400°C или 6152°F


Цинк: 420°C или 787°F


Титан: 1670°C (3038°F)

Какова температура плавления нержавеющей стали?

Сталь известна своей невероятной стойкостью к различным стрессовым факторам. Ударопрочность, прочность на растяжение и термостойкость стали намного превосходят пластмассовые полимеры. Сплавы из нержавеющей стали представляют собой дальнейшее усовершенствование, обеспечивающее повышенную устойчивость к различным едким и коррозионно-активным химическим веществам.

Насколько прочна нержавеющая сталь в сочетании с другими металлами? Как температура плавления нержавеющей стали соотносится с температурами плавления других металлов? Это распространенный вопрос от компаний, которые хотят заказать корзину или лоток из нержавеющей стали для высокоинтенсивных применений.

В частности, многие компании, занимающиеся термообработкой, отжигом или стерилизацией, задаются вопросом: «Какова температура плавления нержавеющей стали?» потому что они должны использовать сталь для высокотемпературного процесса.

Сколько тепла

может выдержать нержавеющая сталь перед плавлением?

Это правильный вопрос, но на него может быть трудно ответить, не спросив сначала: «О каком сплаве нержавеющей стали мы говорим?»

Существует множество различных составов нержавеющей стали, от аустенитных нержавеющих сталей (таких как 304, 316 и 317) до ферритных нержавеющих сталей (таких как 430 и 434), а также мартенситных нержавеющих сталей (410 и 420). Кроме того, многие нержавеющие стали имеют варианты с низким содержанием углерода. Проблема с попыткой сделать общее заявление о температуре плавления нержавеющей стали заключается в том, что все эти сплавы имеют разные температурные допуски и температуры плавления.

Вот список различных сплавов нержавеющей стали и температур, при которых они плавятся (данные основаны на данных BSSA):

  • Марка 304. 1400–1450°C (2552–2642°F)
  • Марка 316. 1375-1400°C (2507-2552°F)
  • Марка 430. 1425-1510°C (2597-2750°F)
  • Марка 434. 1426-1510°C (2600-2750°F)
  • Марка 420. 1450-1510°C (2642-2750°F)
  • Марка 410. 1480-1530°C (2696-2786°F)

Вы могли заметить, что каждая из этих точек плавления выражается в виде диапазона, а не абсолютного числа

Это связано с тем, что даже в пределах определенного сплава нержавеющей стали все еще существует вероятность небольших изменений состава, которые могут повлиять на температуру плавления. Это лишь некоторые из наиболее распространенных сплавов нержавеющей стали на рынке. Существует множество других вариантов нержавеющей стали, которые можно использовать в самых разных областях, — слишком много, чтобы охватить их все здесь.

Хотя это температуры плавления этих сплавов нержавеющей стали, рекомендуемые максимальные температуры использования этих сплавов, как правило, намного ниже.

Узнайте больше о характеристиках стали и других сплавов при высоких температурах здесь!

Температура плавления других металлов

Важно знать о свойствах других металлов и их сравнении со средней температурой плавления нержавеющей стали. Ниже приведена диаграмма, показывающая температуры плавления популярных промышленных сплавов и металлов.

 

Металл

Температура плавления по Цельсию (℃)

Температура плавления по Фаренгейту (℉)

Адмиралтейская латунь

900 — 940

1650 — 1720

Алюминий

660

1220

Алюминиевый сплав

463 — 671

865 — 1240

Алюминий Бронза

600 — 655

1190 — 1215

Баббит

249

480

Бериллий

1285

2345

Бериллиевая медь

865 — 955

1587 — 1750

Висмут

271,4

520,5

Латунь, красный

1000

1832

Латунь, желтая

930

1710

Кадмий

321

610

Хром

1860

3380

Кобальт

1495

2723

Медь

1084

1983

Золото, 24-каратное чистое

1063

1945

Хастеллой С

1320 — 1350

2410 — 2460

Инконель

1390 — 1425

2540 — 2600

Инколой

1390 — 1425

2540 — 2600

Железо, кованое

1482 — 1593

2700 — 2900

Железо, серое литье

1127 — 1204

2060 — 2200

Чугун, ковкий

1149 

2100

Свинец

327,5

621

Магний

650

1200

Магниевый сплав

349 — 649

660 — 1200

Марганец

1244

2271

Марганцевая бронза

865 — 890

1590 — 1630

Меркурий

-38,86

-37,95

Молибден

2620

4750

Монель

1300 — 1350

2370 — 2460

Никель

1453

2647

Ниобий (Колумбий)

2470

4473

Палладий

1555

2831

Фосфор

44

111

Платина

1770

3220

Красная латунь

990 — 1025

1810 — 1880

Рений

3186

5767

Родий

1965

3569

Селен

217

423

Кремний

1411

2572

Серебро, чистое

961

1761

Серебро, Стерлинг

893

1640

Углеродистая сталь

1425 — 1540

2600 — 2800

Нержавеющая сталь

1510

2750

Тантал

2980

5400

Торий

1750

3180

Олово

232

449,4

Титан

1670

3040

Вольфрам

3400

6150

Желтая латунь

905 — 932

1660 — 1710

Цинк

419,5

787

Почему температура плавления металлов не должна быть единственным поводом для беспокойства

При экстремально высоких температурах многие материалы начинают терять свою прочность на растяжение. Сталь не является исключением. Еще до достижения температуры плавления нержавеющей стали сам металл становится менее жестким и более восприимчивым к изгибу при нагревании.

Например, сплав из нержавеющей стали сохраняет 100 % своей структурной целостности при температуре 870 °C (1679 °F), но при 1000 °C (1832 °F) он теряет 50 % своей прочности на растяжение. Если бы максимальная нагрузка корзины, изготовленной из этого сплава, составляла 100 фунтов, то после воздействия более высокой температуры корзина смогла бы выдержать только 50 фунтов веса. Еще немного веса, и корзина может деформироваться под нагрузкой.

Кроме того, воздействие высоких температур может иметь и другие последствия, помимо того, что нержавеющая сталь легче сгибается или ломается. Высокие температуры могут повредить защитный оксидный слой, который удерживает нержавеющую сталь от ржавчины, делая ее более подверженной коррозии в будущем.

В некоторых случаях экстремальные температуры могут вызвать образование накипи на поверхности металла. Это может повлиять на работу корзины для обработки деталей или другой нестандартной формы проволоки. Или высокие температуры могут привести к тепловому расширению металла в изготовленной на заказ проволочной корзине, что приведет к ослаблению сварных соединений.

Таким образом, даже если ваш конкретный процесс не позволяет точно достичь точки плавления нержавеющей стали, высокие температуры все равно могут нанести вред другим образом.

Также важно сравнить температуры плавления стальных сплавов с температурами плавления других металлов, чтобы определить, что лучше всего соответствует вашим потребностям. Есть много факторов, влияющих на создание качественной корзины, и решение о том, какой металл использовать, является ключевым вопросом, который зависит от задачи корзины и окружающей среды.

Вот почему команда инженеров Marlin Steel проводит анализ методом конечных элементов каждой конструкции корзины. Испытывая влияние высоких температур на конструкцию, команда инженеров может выявить потенциальные проблемы, такие как образование накипи, и протестировать альтернативные материалы, которые могут предотвратить такие проблемы и сделать конструкцию недействительной.

Узнайте больше о свойствах нержавеющей стали, загрузив Лист свойств нержавеющей стали уже сегодня!

ТЕМПЕРТИКА ПЕРЕМЕНИЯ МАТЕРИАЛА ОБЩИХ ИНЖИНИРИНГ

Связанные ресурсы: Материалы

Металлические температуры расплавленных материалов

Айнингера. ТЕПТЕРИАЛЬНЫЕ САМЕТЫ

Айнингера. или, реже, точка разжижения) твердого тела — это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое при атмосферном давлении. При температуре плавления твердая и жидкая фазы находятся в равновесии. Температура плавления вещества зависит от давления и обычно указывается при стандартном давлении. Когда ее рассматривают как температуру обратного перехода из жидкого состояния в твердое, ее называют точкой замерзания или точкой кристаллизации.

Температура плавления металла

Символ

С° Цельсия

° Фаренгейта

Алюминий

Ал

659

1218

Алюминиевый сплав

 

463 — 671

865 — 1240

Алюминий Бронза

 

600 — 655

1190 — 1215

Сурьма

 

630

1170

Бериллий

 

1280

2350

Бериллиевая медь

 

865 — 955

1587 — 1750

Висмут

 

271,0

520,0

Латунь (85 Cu 15 Zn)

Cu+Zn

900-940

1652-1724

Латунь, красная

 

1000

1832

Латунь, желтая

 

930

1710

Бронза (90 Cu 10 Sn)

Cu+Sn

850-1000

1562-832

Кадмий

 

321

610

Чугун

C+Si+Mn+Fe

1260

2300

Углерод

С

3600

6512

Хром

Кр

1615 — 1860

3034 -3380

Кобальт

 

1495

2723

Медь

Медь

1083

1981

Мельхиор (медно-никелевый сплав)

 

1170 — 1240

2140 — 2260

Золото

Au

1063

1946

Хастеллой С

 

1320 — 1350

2410 — 2460

Водород

Н

-259

-434,2

Инколой

 

1390 — 1425

2540 — 2600

Инконель

Ni+Cr+Fe

1393 — 1430

2540 — 2620

Иридий

 

2450

4440

Железо

Fe

1530

2786

Чугун, ковкий

 

1149

2100

Чугун, серое литье

 

1127 — 1204

2060 — 2200

Железо, кованое

 

1482 — 1593

2700 — 2900

Иридиум

 

2450

4440

Свинец

Пб

327

621

Магниевый сплав

 

349 — 649

660 — 1200

Магний

мг

650 — 670

1200 — 1240

Марганец

 

1244 — 1260

2271 — 2300

Марганцевая бронза

 

865 — 890

1590 — 1630

Меркурий

 

-38,86

-37,95

Молибден

 

2620

4750

Монель

 

1300 — 1350

2370 — 2460

Никель

Никель

1452

2646

Ниобий (Колумбий)

 

2470

4473

Осмий

 

3025

5477

Палладий

 

1555

2831

Фосфор

Р

44

111

Платина

 

1770

3220

Плутоний

 

640

1180

Калий

 

63,3

146

Рений

 

3186

5767

Родий

 

1965

3569

Рутений

 

2482

4500

Селен

 

217

423

Кремний

Си

1420

2588

Серебро

Ag

961

1762

Серебро, Стерлинг

 

893

1640

Натрий

 

97,83

208

Нержавеющая сталь

Cr+Ni+Mn+C

1363

2550

Сталь, высокоуглеродистая

Cr+Ni+Mn+C

1353

2500

Сталь, среднеуглеродистая

Cr+Ni+Mn+C

1427

2600

Сталь, низкоуглеродистая

Cr+Ni+Mn+C

1464

2700

Тантал

 

2980

5400

Олово

Сн

232

448 — 450

Торий

 

1750

3180

Титан

Ти

1795

3263

Вольфрам

Вт

3000

5432

Уран

 

1132

2070

Ванадий

 

1900

3450

Цинк

Цинк

419

786

Цирконий

 

1854

3369

Источник

Дизайн машиностроения Shingley
Ричард Г.