физическая таблица, виды и свойства чугуна

Сталь — это сплав железа, к которому примешивают углерод. Её главная польза в строительстве — прочность, ведь это вещество длительное время сохраняет объем и форму. Все дело в том, что частицы тела находятся в положении равновесия. В этом случае сила притяжения и сила отталкивания между частицами являются равными. Частицы находятся в чётко обозначенном порядке.

• Температуры плавления стали
• Нержавеющая сталь
• Чугун и сталь

Есть четыре вида этого материала: обычная, легированная, низколегированная, высоколегированная сталь. Они отличаются количеством добавок в своём составе. В обычной содержится малое количество, а дальше возрастает. Используют следующие добавки:

• Марганец.
• Никель.
• Хром.
• Ванадий.
• Молибден.

Температуры плавления стали

При определённых условиях твёрдые тела плавятся, то есть переходят в жидкое состояние. Каждое вещество делает это при определённой температуре.

• Плавление — это процесс перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое.
• Температура плавления — это температура, при которой твёрдое кристаллическое вещество плавится, переходит в жидкое состояние. Обозначается t.

Физики используют определённую таблицу плавления и кристаллизации, которая приведена ниже:

На основании таблицы можно смело сказать, что температура плавления стали равна 1400 °C.

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.

Чугун и сталь

Чугун — это сплав углерода и железа, он содержит примеси марганца, кремния, серы и фосфора. Выдерживает невысокие напряжения и нагрузки. Один из его многочисленных плюсов — это невысокая стоимость для потребителей. Чугун бывает четырех видов:

• Белый — имеет высокую прочность и плохую способность к обработке ножом. Виды сплава по увеличению количества углерода в составе: доэвтектический, эвтектический, заэвтектический. Его назвали белым из-за того, что в разломе он имеет белый цвет. А также белый чугун обладает особым строением металлической массы и большой изностойкостью. Полезен в изготовлении механических деталей, которые будут работать в среде с отсутствием смазки. Его используют для изготовления приведённых ниже видов чугуна.
• Серый чугун — содержит углерод, кремний, марганец, фосфор и немного серы. Его можно легко получить, и он имеет плохие механические свойства. Используется для изготовления деталей, которые не подвергаются воздействию ударных нагрузок. В изломе есть серый цвет, чем он темнее, тем материал мягче. Свойства серого чугуна зависят от температуры среды, в которой он находится, и количества разных примесей.
• Ковкий чугун — получают из белого в результате томления (длительного нагрева и выдержки). В состав вещества входят: углерод, кремний, марганец, фосфор, небольшое количество серы. Является более прочным и пластичным, легче поддаётся обработке.
• Высокопрочный чугун — это самый прочный из всех видов чугунов. Содержит в себе углерод, марганец, серу, фосфор, кремний. Имеет большую ударную вязкость. Из такого важного металла делают поршни, коленчатые валы и трубы.

Температуры плавления стали и чугуна отличаются, как утверждает таблица, приведённая выше. Сталь имеет более высокую прочность и устойчивость к высоким температурам, чем чугун, температуры отличаются на целых 200 градусов. У чугуна это число колеблется приблизительно от 1100 до 1200 градусов в зависимости от содержащихся в нем примесей.

Температура плавления металлов: таблица и понятие

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.

Содержание

1. Что такое температура плавления?
2. Разница между температурой плавления и кипения
3. Кристаллические решетки металла
4. Температура плавления различных металлов
5. Железо
6. Чугун
7. Сталь, температура плавления
8. Нержавеющая сталь
9. Алюминий и медь
10. Серебро и золото
11. Ртуть
12. Какой металл обладает самой высокой температурой плавления?
13. Таблица температур плавления
14. От чего зависит температура плавления?
15. Процесс плавления
16. Типы сплавов металлов
17. Особенности углеродистой стали
18. Особенности легированной стали
19. Особенности нержавейки
20. Особенности инструментальной стали
21. Сплав Вуда
22. Сплавы для пайки
23. Температура плавления неметаллов

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.

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.

Кристаллические решетки металла

Под воздействием высокой температуры на металлическую деталь, возникают изменения в ее кристаллической решетке на молекулярном уровне. Это увеличивает скорость движения молекул. При критической температуре происходит распад молекулярной структуры металла, потому что межмолекулярные связи не в состоянии производить удержание в узловой структуре решетки. И вместо колеблющихся движений в узле возникают хаотичные, разнонаправленные движения, образуя ванну расплава в точках плавления.

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.

Какой металл обладает самой высокой температурой плавления?

У вольфрама самая высокая температура плавления, которая составляет 34 220 °C. Он относится к самым тугоплавким металлам. Очень тяжел, с виду серых оттенков, имеет характерный блеск и практически не поддается стандартной обработке. В помещениях с комнатной температурой быстро ломается и крошится. И ломается из-за того, что содержит включения кислорода и углерода.

Таблица температур плавления

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.

Процесс плавления

Плавление любого металла осуществляется по одинаковой схеме с помощью нагрева внешнего или внутреннего типа. В первом варианте материал подвергается плавке в специальной печи, во втором применяется резистивная методика нагрева. При данной методике через вещество пропускается ток, либо он может быть индукционным нагревом в электромагнитном поле высокой частоты. В обоих случаях достигается одинаковый результат.

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.

Температура плавления неметаллов

У неметаллов также существует свой диапазон плавления, который колеблется от температуры в 38 000°C, которой обладает графит до температуры в — 2 100 °C у азота. Это потому, что неметаллы способны к образованию кристаллических решеток двух вариантов: молекулярной (у кислорода, азота, фосфора и т.д.) и атомной (графит, алмаз, бор, кремний и т.д.).

Надеемся, что статья была полезной, если остались вопросы — задавайте в комментарии!

Что такое температура плавления нержавеющей стали?

Тепло изменяет физическую или химическую структуру почти всего. Как только большинство твердых тел достигают определенной температуры, они меняют свое состояние.

Вы, вероятно, помните, что узнали об этом во время научного эксперимента в начальной школе, где вы использовали воду для исследования твердого, жидкого и газообразного состояний. На этом уроке вы узнали, что лед — это просто вода в твердом состоянии. Нагрейте его достаточно, и лед снова растает до жидкой формы. Продолжайте нагревать жидкость, и в конечном итоге она превратится в газ в виде пара.

Загрузить нашу спецификацию на нержавеющую сталь

Kloeckner Metals является поставщиком и сервисным центром полного ассортимента нержавеющей стали. Загрузите нашу спецификацию нержавеющей стали и узнайте, что Kloeckner Metals регулярно поставляет на склад.

Технические характеристики нержавеющей стали

Лед переходит из твердого состояния в жидкое, когда достигает температуры, известной как точка плавления . Для воды эта точка составляет 32°F или 0°C. Вы заметите, что это также точка замерзания воды. В точке плавления/замерзания вещество находится в идеальном равновесии между расплавленным и замороженным. Охладите вещи на один градус, и вещество начнет затвердевать. Нагрейте его, и продукт начнет разжижаться.

В отличие от воды, другие твердые вещества превращаются непосредственно в газ в процессе, известном как сублимация, в то время как третьи разлагаются в результате другой физической или химической реакции.

Но не металл.

При воздействии достаточно высокой температуры металлы плавятся. Они также размягчаются при воздействии высокой температуры, которая не достигает точки плавления. Мягкие металлы более податливы, а это означает, что ремесленники и мастера по металлу могут сгибать их в красивые или полезные формы.

Все металлы имеют разную температуру плавления. Даже не все сорта одного и того же металла плавятся при одинаковой температуре.

Давайте поговорим конкретно о температуре плавления нержавеющей стали.

Зачем знать температуру плавления нержавеющей стали?

Если вы слесарь или инженер, который обрабатывает нержавеющую сталь при высокой температуре, вам необходимо знать температуру плавления. В противном случае вы можете превратить когда-то полезный кусок стали в беспорядок.

В каких случаях важно знать температуру плавления?

Температура плавления может не влиять на пользователей, но имеет значение для рабочих. Плавление и литье нержавеющей стали зависит от правильной температуры.

Температура плавления стали важна не только для сталеваров, занимающихся изготовлением опорных конструкций. Это также важно для нержавеющей стали, которая будет использоваться для производства кухонной техники или медицинских принадлежностей.

Как определить температуру плавления нержавеющей стали

Принимая во внимание все эти факторы, как исследователи точно определяют точную температуру плавления сплава?

Они используют нечто, называемое принципом определения точки плавления . Этот принцип основан на изменении светопроводимости материала для определения температуры плавления. Твердое кристаллическое вещество будет двигаться через пять точек светопроводимости, достигая, наконец, точки прозрачности в жидком состоянии.

Исследователи используют капиллярный метод для определения температуры плавления элемента или сплава. Они упаковывают образец материала в тонкостенную капиллярную трубку для измерения температуры плавления, расположенную рядом с источником тепла и точным термометром. Затем исследователи повышают температуру со скоростью один градус Цельсия каждую минуту.

Когда материал внутри трубки достигает полностью жидкого состояния, исследователи фиксируют температуру как точку плавления материала.

Какова температура плавления углеродистой стали?

Температура плавления стали находится в диапазоне 2500-2800°F или 1371-1540°C. Почему диапазон? Почему не просто одна точка на термометре?

В отличие от чистого металла, такого как железо, сталь представляет собой сплав. Чистые металлы имеют точную температуру, которая является их точкой плавления. Однако сплавы включают несколько элементов с разными температурами плавления. Следовательно, сплавы не плавятся и не замерзают при фиксированной температуре.

Сталь представляет собой сплав железа и углерода. Нержавеющая сталь также включает в свой сплав хром и, как правило, никель и другие элементы. Добавление каждого нового элемента снижает общую температуру плавления. это называется снижение температуры плавления .

Какова температура плавления нержавеющей стали?

Температура плавления нержавеющей стали находится в диапазоне от 2550 до 2790°F или от 1400 до 1530°C.

Температура плавления определенного типа нержавеющей стали зависит от ее точного химического состава. Каждый элемент вносит в уравнение свою точку плавления. Основными элементами, из которых состоит нержавеющая сталь, являются железо, хром и никель.

Чистое железо имеет фиксированную температуру плавления 1535°С, хром 1890°С, а никель 1453°С. Сравните эти цифры с диапазоном 1400-1530°C для нержавеющей стали.

Каждая марка нержавеющей стали имеет немного отличающийся набор элементов. Следовательно, точная температура плавления варьируется в зависимости от марки.

Как изменяется температура плавления разных марок?

Нержавеющая сталь бывает пяти семейств и более 150 марок. Однако обычно используются только 15 из этих классов.

Двумя наиболее популярными марками нержавеющей стали являются 304 и 316. Обе марки относятся к семейству аустенитных нержавеющих сталей, которое включает около двух третей производимой нержавеющей стали. Аустенитная нержавеющая сталь имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, которая остается постоянной при всех температурах от криогенной до точки плавления.

Температура плавления нержавеющей стали может варьироваться от 1375°C для стали марки 316 до 1510°C для стали марки 430. Наиболее распространенная марка 304 имеет температуру плавления 1400-1450°C.

Что для вас означает температура плавления нержавеющей стали?

Высокие температуры влияют на прочность на растяжение большинства металлов. Под воздействием высоких температур сталь становится более жесткой и легче гнется. Для нержавеющей стали это обычно происходит при температуре около 1000°C.

Прочность на растяжение имеет значение для пользователя.

Если вы делаете стальную корзину, которая будет удерживать тяжелые предметы в очень жаркой среде, прочность на растяжение этой корзины будет определять, какой вес она может выдержать. Одна и та же корзина может удерживать в два раза больше веса при 800°C, чем при 1000°C. Высокие температуры также могут повредить сварные швы корзины.

Помимо физических изменений, которые может вызвать точка плавления, она также помогает определить устойчивость объекта к окислению и сульфурированию. Кислород и сера разрушат железо. Нержавеющая сталь устойчива к окислению и сульфидированию из-за содержания в ней хрома. Но включение никеля, который имеет относительно низкую температуру плавления, снижает защитную способность хрома и подвергает железо и, следовательно, нержавеющую сталь потенциальному повреждению кислородом или серой.

Следовательно, температура плавления является важным параметром, который следует учитывать при выборе материалов или методов изготовления нержавеющей стали.

Узнайте больше о преимуществах и использовании нержавеющей стали в нашем блоге.

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой

Kloeckner Metals является поставщиком и сервисным центром полного ассортимента нержавеющей стали. Kloeckner Metals сочетает в себе национальное присутствие с новейшими технологиями производства и обработки и самыми инновационными решениями для обслуживания клиентов.

Свяжитесь с нами сейчас

ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ УГЛЕРОДИСТОЙ И НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ! – Общие технические знания

Дата: 5 января 2019 г. Автор: Тхань Нгуен Ле

2 комментария

Температура плавления – это температура , при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.

Температуры плавления некоторых металлов и сплавов:

Цвета закалки стали:

Диапазоны температур плавления нержавеющих сталей:

Нержавеющие стали являются сплавами и, следовательно, плавятся и замерзают не при фиксированной температуре, как металлические элементы, а в диапазоне температур, зависящем от химический состав стали.
Легирующие добавки также подавляют (снижают) диапазон плавления. Чистое железо (Fe) имеет фиксированную температуру плавления 1535°C, хром (Cr) 1890°C и никель (Ni) 1453°C по сравнению с диапазоном 1400-1450°C для нержавеющей стали типа 304.

Диапазон плавления	Марки стали
1325-1400	1,4547 (254СМО)  1
1370-1480	440А, 1.4125 (440С)
1375-1400	1.4401 (316), 1.4404) 316L
1385-1445	1.4462 (2205) 1
14:00-14:20	1.4310 (301)
14:00-1425	1.4886 (330), 1.4541 (321), 1.4550 (347)
14:00-1440	1.4542 (17-4PH)
14:00-14:50	1.4372 (201), 1.4301 (304), 1.4307 (304L), 1.4303 (305), 1. 4833 (309), 1.4845 (310)
1425-1510	430, 446
1450-1510	420
1480-1530	409, 410, 416,

Максимальные рабочие температуры на воздухе для нержавеющих сталей:

        + Типы аустенитной нержавеющей стали

См. таблицу ниже:

       + Ферритные, дуплексные и мартенситные типы нержавеющей стали

более низкие температуры, поскольку они имеют более низкую прочность при повышенных температурах, чем аустенитные типы.

Дуплексные нержавеющие стали также могут быть склонны к охрупчиванию, поэтому, несмотря на содержание в них хрома, можно предположить, что они могут быть пригодными для эксплуатации при повышенных температурах. Это семейство сталей ограничено европейским стандартом для сосудов под давлением EN 10028-7 максимальной температурой 250°C. их температура термической обработки при отпуске превышена, что ограничивает их пригодность для работы при повышенных температурах.

Сводка максимальных рабочих температур:

Марка		Основные легирующие элементы (%)		Макс. Сервис Темп. (степень С)	Источник
AISI	ЕН	Кр	Другие	.	.
Ферритные типы		.	.	.	.
405	1.4002	12	0,2 Ал	815	АСМ
.	1.4724	12	1,0 Ал	850	ЕН 10095
430	1.4016	17	.	870	АСМ
.	1.4742	17	1,0 Ал	1000	ЕН 10095
.	.	.	.	.	.
446	1.4749	26	0,15-0,20 С, 0,2 Н	1100	ЕН 10095
Аустенитные типы		.	.