500 градусов цельсия что плавится

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.

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:

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:

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!

Источник

Температура плавления разных металлов в таблице

Каждый металл и сплав имеет собственный уникальный набор физических и химических свойств, среди которых не последнее место занимает температура плавления. Сам процесс означает переход тела из одного агрегатного состояния в другое, в данном случае, из твердого кристаллического состояния в жидкое. Чтобы расплавить металл, необходимо подводить к нему тепло до достижения температуры плавления. При ней он все еще может оставаться в твердом состоянии, но при дальнейшем воздействии и повышении тепла металл начинает плавиться. Если температуру понизить, то есть отвести часть тепла, элемент затвердеет.

Как происходит

Плавление всех металлов происходит примерно одинаково — при помощи внешнего или внутреннего нагревания. Первый осуществляется в термической печи, для второго используют резистивный нагрев при пропускании электрического тока или индукционный нагрев в высокочастотном электромагнитном поле. Оба варианта воздействуют на металл примерно одинаково.

При увеличении температуры увеличивается и амплитуда тепловых колебаний молекул, возникают структурные дефекты решетки, выражающиеся в росте дислокаций, перескоке атомов и других нарушениях. Это сопровождается разрывом межатомных связей и требует определенного количества энергии. В это же время происходит образование квази-жидкого слоя на поверхности тела. Период разрушения решетки и накопления дефектов называется плавлением.

Разделение металлов

В зависимости от температуры плавления металлы делятся на:

В зависимости от температуры плавления выбирают и плавильный аппарат. Чем выше показатель, тем прочнее он должен быть. Узнать температуру нужного вам элемента можно из таблицы.

Еще одной немаловажной величиной является температура кипения. Это величина, при которой начинается процесс кипения жидкостей, она соответствует температуре насыщенного пара, который образуется над плоской поверхностью кипящей жидкости. Обычно она почти в два раза больше, чем температура плавления.

Обе величины принято приводить при нормальном давлении. Между собой они прямопропорциональны.

Источник

Таблица температур плавления различных металлов, и при скольки градусах они плавятся

В таблице приводятся температуры кипения и плавления простых веществ (химических элементов). Цифры в скобках обозначают, что вещество при данной температуре и разлагается.

Температура кипения и плавления простых веществ

Сокращения: г.— газ; ж. — жидкость; тв. — твердое вещество: возг. — возгорается; ромб. — ромбическая.

3300

2500

2600

3800

1560

1500

2230

5400

2380

2330

1430

3000

2847

2000

500

1500

7605

2900

2600

3470

(1370)

2680

1110

1900

2300

3700

880

1000

4000

2160

4700

1800

4200

3900

3000

4000

ПОИСК

Металлы, температура плавления которых превышает температуру плавления хрома (1890°С), условно относят к тугоплавким.

Радиусы атомов ниобия и тантала, а также радиусы их ионов (Э «) очень близки из-за лантаноидного сжатия. Это объясняет большое сходство их физико-химических свойств.

В свободном состоянии ванадий, ниобий и тантал весьма стойки к химическим воздействиям и обладают высокими температурами плавления. Эти металлы вместе с хромом, молибденом, вольфрамом, рением, а также рутением, родием, осмием и иридием относятся к тугоплавким металлам. Тугоплавкими условно считают те металлы, температура плавления которых выше, чем хрома (1890°С). Тугоплавкие металлы и их сплавы играют большую роль в современной технике.

В производстве тугоплавких металлов (вольфрам, титан и другие) применяется метод порошковой металлургии, заключающийся в восстановлении металла из окислов в форме порошка. Тугоплавкие сплавы производятся прессованием металлических порошков с последующим спеканием в электрических печах. Температура спекания порошка обычно составляет 2/3 от температуры плавления металла.

Температура плавления смесей порошков также бывает ниже плавления чистых металлов. Таким образом, применяя порошковую металлургию, удается понизить температуру, требуемую для получения тугоплавких сплавов, что и является крупным преимуществом порошкового метода.

Следует обратить внимание на постепенное снижение температур ликвидуса по мере перехода от литиевой системы к натриевой и калиевой. У литиевой системы кривые ликвидуса располагаются выше 1000°, у натриевой они снижаются до 800°, а у калиевой — еще ниже, т. е. с увеличением ионного радиуса катиона щелочного металла температура плавления смесей уменьшается.

Помимо рассмотренных типов связи, особо выделяют металлическую связь, которая проявляется при взаимодействии атомов элементов, имеющих избыток свободных валентных орбиталей по отношению к числу валентных электронов.

При сближении таких атомов, например в результате конденсации пара, электроны приобретают способность свободно перемеш,аться между ядрами в пространстве именно благодаря относительно высокой концентрации свободных орбиталей.

В результате этого в решетке металлов возникают свободные электроны (электронный газ), которые непрерывно перемещаются между положительными ионами, электростатически их притягивают и обеспечивают стабильность решетки металлов. Таков механизм образования металлической связи у непереходных металлов.

У переходных металлов механизм ее образования несколько усложняется часть валентных электронов оказывается локализованной, осуществляя направленные ковалентные связи между соседними атомами.

Металлическое олово серебристо-белого цвета, тускнеет на воздухе. Это мягкий легкоплавкий металл (температура плавления 231,9 °С), существующий в двух аллотропных формах а — серое олово, устойчивое ниже 13,2 °С, и р — белое олово, устойчивое выше 13,2 °С. Выше 161 °С и ниже 13,2 °С олово легко рассыпается в порошок.

Сильное различие в температурах плавления н кипения следует объяснить различием прочности химической связи между атомами в металлах. Исследования показали, что в чистом виде металлическая связь характерна лишь для щелочных и щелочноземельных металлов.

Однако у других металлов, и особенно переходных, часть валентных электронов локализована, т. е. осуществляет ковалентные связи между соседними атомами. А поскольку ковалентная связь прочнее металлической, то у переходных металлов температуры плавления и кипения, намного выше, чем у щелочных и щелочноземельных металлов.

Свойства металлов температура плавления, прочность, твердость — зависят главным образом от прочности металлической связи. Она у разных металлов неодинакова, и особенно велика у тяжелых металлов с достраивающимся предпоследним электронным слоем атома, поэтому такие металлы отличаются высокой тугоплавкостью и высокой твердостью.

Свинец — мягкий пластичный синевато-серый металл температура плавления 237,4°С.

Свойства. Галлий, индий и таллий представляют собой мягкие серебристо-белые металлы. Температура плавления этих металлов составляет 29,8 °С (Ga), 156,4°С (In) и 304 °С (Т1). Галлий отличается от других элементов подгруппы низкой температурой плавления.

Кадмий и ртуть — серебристо-белые металлы. В обычных условиях ртуть — жидкость, ее температура плавления равна —38,9 С. Это самый легкоплавкий металл. Температура плавления кадмия 321 С.

К тугоплавким металлам относят металлы, температура плавления которых выше температуры плавления железа (1539°С), кроме металлов платиновой и урановой групп и некоторых редкоземельных, которые ш этому признаку (температуре плавления) также можно отнести к тугоплавким.

Висмут относится к металлам. Температура плавления 544,5 К, температура кипения 1833 5 К. Энтальпия плавления ДЯ л = 10,48 кДж/моль. Энтальпия испарения А исп= 179,1 кДж/моль.

Защищает от атмосферной коррозии серебро, никель, олово, алюминий. Не полностью защищает оксидированный магний, кадмий, цинк, медь, железо.

На упаковочные материалы, деревянную тару, краски, органические покрытия, текстиль, кожу отрицательного действия не оказывает.

С увеличением содержания кислорода в металле температура плавления ниобия снижается, чем в значительной степени объясняется разноречивость данных из различных источников.

Второе отличительное свойство карбидов и нитридов переходных металлов — очень высокие температуры плавления.

Некоторые карбиды и нитриды плавятся или разлагаются при температурах выше 3000 °С, а ТаС имеет наивысшую из известных температур плавления — примерно 3983 °С (графит возгоняется при 4000°С).

Температуры плавления карбидов обычно выше, чем у соответствующих переходных металлов температуры плавления или разложения нитридов сравнимы с таковыми у чистых переходных металлов.

Сравнивая эти температуры, можно наблюдать интересное смещение номера группы с максимальной температурой плавления. Среди переходных металлов наивысшие точки плавления имеют элементы VI группы среди карбидов — производные элементов V группы.

Висмут — красновато-белый легкоплавкий металл. Температура плавления его 271,3° С.

Свинец принадлежит к числу легкоплавких металлов (температура плавления 327,3° С), характеризуется низкой прочностью и высокой пластичностью. Поэтому свинец редко применяется в качестве конструкционного материала. Чаш,е его используют для футеровки некоторых аппаратов, покрытия жести с целью защиты от радиоактивных излучений, для кабельных изделий и т. д.

Температуры плавления и кристаллизации совпад иот только у гшдивпдуальных веществ, в данном случае только у чистых металлов. Температуры плавления твердого раствора и кристаллизации жидкого раствора одинакового состава различны. Твердый раствор одного состава (например, точка q) находится в равновесии с жидким раствором (расплавом) другого состава (точка г).

Физические свойства. Цинк, кадмий и ртуть являются тяжелыми металлами. Ртуть — единственный жидкий при обыкновенных условиях металл температура плавления его около —39° С. Плотности и атомные объемы возрастают от цинка к ртути, а температуры плавления и кипения в том же направлении падают.

При температурах, близких к абсолютному нулю, цинк (0,84° К) и ртуть (4,12° К) являются сверхпроводниками.

Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым и газообразным. Сбласть существования жидкости ограничена со стороны низких температур переходом в твердое состоянии, а со стороны высоких — переходом в газообразное состояние.

Линия, разделяющая жидкую и газообразную фазы, заканчивается критической точкой, соответствующей температуре и давлению, выше которых невозможно существование жидкости в равновесии с паром. Линия равновесия жидкость — твердая фаза критической точки не имеет.

У металлов температура плавления повышается с увеличением давления у льда, кремния, гер1иа-ния — понижается. Жидкости сочетают некоторые свойства как твердых тел, так и газов.

Твердые тела бывают кристаллические и аморфные. По типам связи кристаллы подразделяют на атомные, ионные, металлические и молекулярные. Они обладают ближним и дальним порядками. Ближний порядок означает правильное расположение около фиксированного атома, иона или молекулы определенного числа ближайших соседей.

Дальним порядком называется расположение частиц в определенной последовательности с образованием единой трехмерной решетки. При наличии дальнего порядка расстояние до любого атома кристалла вычисляется через параметры элементарной ячейки по формуле.

Поскольку ковалентная связь более прочна, чем металлическая, можно ожидать, что у переходных металлов температуры плавления и кипения, а также теплота атомизацпи, выше, чем у металлов.

В электрохимических исследованиях иногда используют электроды из сурьмы. Сурьма — легкоплавкий металл (температура плавления 630,5°С), поэтому ее не/гьзя спаивать со стеклом. Для получения электрода используют одновременное расплавление стеклянной трубки и сурьмы, заключенной в ней, на пламени горелки с последующим вытягиванием трубки в капилляр.

В первый период шихта прогревается и сульфат натрия плавится. Чистый сульфат натрия плавится при 890 °С, но при наличии в шихте примесей сульфида натрия, сульфатов и сульфидов щелочных и п1,елочнозсмельных металлов температура плавления сульфата натрия понижается, В период плавления сульфата натрия скорость., его. восстановления гюстепенно растет.

Искрение зависит от многих факторов, к числу которых относятся температура воспламенения металлов, температура плавления и Кипения металлов и продуктов горения, летучесть веществ и др.

Условно жаропрочными металлами называют металлы, температура плавления которых равна или превышает температуру плавления хрома (1875° С).

Все эти металлы представляют собой элементы переменной валентности, входящие в подгруппы от IV левой до VIII правой периодической системы и включают (в последовательности снижения температуры плавления) вольфрам, рений, осмий, тантал, молибден, иридий, ниобий, рутений, гафний, родий, ванадий и хром.

Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Температура плавления его по новейшим данным 3377° С. Температура кипения около 5800° К [121, 122].

Температура плавления и кипения различных веществ

Сокращения: возг. — возгонка; кип. — кипение; ок. — около; пл. — плавление; разл. — разложение; ® — переход одного вещества в другое

Примечание: определение температуры плавления графита является очень важной, но очень сложной научной проблемой, которой занимаются во всем мире.

Примечание ко всем таблицам свойств: источниками справочных данных являются публикации в Интернете, поэтому они не могут считаться «официальными» и «абсолютно точными». Как правило, в Интернет справочниках не приводятся ссылки на научные работы, являющиеся основой опубликованных данных.

Мы стараемся брать информацию из наиболее надежных научных сайтов. Однако если кого-то интересуют ссылки на эксперименты, советуем произвести самостоятельно углубленный поиск в Интернете.

Источник