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.
- 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:
| Вещество | t,°C | Вещество | t,°C | Вещество | t,°C |
| Алюминий | 660 | Медь | 1087 | Спирт | — 115 |
| Водень | — 256 | Нафталин | Чугун | 1200 | |
| Вольфрам | 3387 | Олово | 232 | Сталь | 1400 |
| Железо | 1535 | Парафин | 55 | Титан | 1660 |
| Золото | 1065 | Ртуть | — 39 | Цинк | 420 |
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.
Её используют в бытовых и медицинских приборах, а также в машиностроении для изготовления деталей.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.
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.
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 кипения и плавления металлов, температура плавления стали
Температура кипения и плавления металлов
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.
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/см3, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий.
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.
| Сталь | tпл, °С | Сталь | tпл, °С |
|---|---|---|---|
| Стали для отливок Х28Л и Х34Л | 1350 | Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т | 1425 |
| Сталь конструкционная 12Х18Н10Т | 1400 | Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н13 | 1440 |
| Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С2 | 1400 | Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М | 1480 |
| Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С2 | 1400 | Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261) | 1480 |
| Сталь конструкционная 12Х18Н10 | 1410 | Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8) | 1480 |
| Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9 | 1410 | Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х28 | 1500 |
| Сталь жаропрочная Х20Н35 | 1410 | Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439) | 1500 |
| Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417) | 1415 | Углеродистые стали | 1535 |
Источники:
- Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
- Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
- 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.
И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.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.
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
Понимание температур плавления металлов
Поскольку они могут выдерживать чрезвычайно высокие и низкие температуры, металлические материалы обычно используются для широкого спектра промышленных применений. Будь то двигатели внутреннего сгорания, печи, выхлопные системы или любые другие конструкции, подверженные экстремальным температурам, очень важно выбрать металл, который может выдержать температурный диапазон применения.
Что такое точка плавления?
Температура плавления металла может быть описана как момент перехода металла из твердой фазы в жидкую. Когда металл достигает своей точной температуры плавления, его твердая и жидкая фазы находятся в равновесии. Как только металл достигает точки плавления, он будет превращаться в жидкость, пока не остынет, снова затвердевая.
Независимо от того, являетесь ли вы изготовителем или сварщиком, понимание температур плавления различных металлов жизненно необходимо для общего успеха вашего проекта. Температура плавления металла классифицируется как точка, при которой металл переходит из твердого состояния в полную жидкость. Прежде чем металл достигает состояния ликвидуса, он размягчается и деформируется, переходя из твердой формы в жидкую.
Понимание температуры плавления металла имеет решающее значение при принятии решения о том, какой металлический сплав подходит для вашего проекта. Отказ компонента является наиболее важным фактором при выборе подходящего металла для вашего приложения. Если конкретный металл сжижается ниже максимального диапазона температур его применения, деталь выйдет из строя, что приведет к дорогостоящему ремонту и проблемам безопасности.
Помимо полного разжижения, при приближении к температуре плавления металла могут возникнуть и другие виды разрушения металла.
Разрушения металла, такие как разрушение при ползучести, могут произойти задолго до того, как будет достигнута температура плавления. Перед началом проекта необходимо провести исследование влияния различных температур, которым будет подвергаться металл.
Температура плавления металлов и металлических сплавов
Это может быть неприятно, когда металл выбирается из-за его полезных свойств только для того, чтобы обнаружить, что он не может выдержать максимальную выходную температуру приложения. По этой причине жизненно важно понять температуру плавления металлов, используемых в проекте, до его начала. Важно помнить, что сплавы, содержащие более одного элемента, имеют диапазон температур плавления, который зависит от общего состава сплава. Следующий список включает в себя различные распространенные металлы и их соответствующие температуры плавления.
| Металл | Точка плавления |
| Углеродистая сталь | 1425-1540°C (2597-2800°F) |
| Нержавеющая сталь | 1375 – 1530°C (2500-2785°F) |
| Алюминий | 660°C (1220°F) |
| Медь | 1084°C (1983°F) |
| Латунь | 930°C (1710°F) |
| Инконель | 1390-1425°C (2540-2600°F) |
| Никель | 1453°C (2647°F) |
| Молибден | 2620°C (4748°F) |
| Серебро | 961°C (1762°F) |
| Титан | 1670°C (3038°F) |
| Вольфрам | 3400°C (6152°F) |
| Цинк | 420°C (787°F) |
Какие металлы имеют самую высокую и самую низкую температуру плавления
Каждый металл плавится при своей уникальной температуре, будь то температура плавления меди, температуры плавления стали, температуры плавления латуни или температуры плавления железа.
Некоторые из наиболее распространенных металлов с самой высокой температурой плавления включают никель и вольфрам, которые плавятся при очень высоких температурах. Никель плавится при температуре около 1452°C (2646°F), а вольфрам плавится при температуре около 3,39°C.9°С (6150°F). К металлам с самой низкой температурой плавления относятся свинец 327°C (621°F) и цинк 420°C (787°F).
Производственные процессы и температуры плавления металлов
При выполнении производственного процесса, требующего расплавления металла, очень важно знать температуру, при которой начнется плавление, чтобы можно было выбрать подходящие материалы для используемого оборудования. Поскольку металлы наиболее пластичны в жидком состоянии, крайне важно знать температуру плавления вашего металла или металлического сплава. Производственные процессы, требующие, чтобы металл находился в жидкой форме, включают:
- Литье
- Сварка плавлением
- Плавка
Плавка в сравнении с плавкой
Плавка — это процесс удаления металлического элемента из добытой руды.
Большинство металлов находятся в виде прожилок в горных породах или в составе других факторов. Плавление является первым этапом экстракции. Плавление — это то, что делается с металлическими сплавами или чистыми металлами. Лом плавится, а руда плавится. Чугун — это слиток необработанного железа, полученный в результате плавки железной руды.
Что такое доменная печь?
Доменные печи представляют собой высокие печи, в которых впрыскиваются сжатые газы, обычно используемые для плавки. Доменные печи в основном производят слитки, которые отправляются на производственные литейные заводы. Производственные литейные цеха берут сплавы и добавки и плавят их для получения определенных марок литого металла в других типах плавильных печей.
Температуры плавления металлов… Сварка и пайка пайкой
Прежде чем выбрать процесс, который вы используете, следует учитывать несколько факторов, будь то сварка или пайка.
Следует учитывать температуру плавления металлического сплава и другие факторы.
Сварка
Сварка – это процесс соединения двух металлических секций путем нагревания обеих частей до точки плавления с образованием расплавленной ванны, в которой их молекулы тщательно перемешиваются. В ванну расплава часто добавляют третий металлический наполнитель. Когда расплавленный металл остывает и затвердевает, две части сплавляются неразрывной связью.
Знание того, какие металлы можно сваривать, и выбор лучших металлов для сварки может частично зависеть от их температур плавления — если они отличаются на значительную величину, одна из секций будет плавиться быстрее, чем другая. Это может привести к выбросу или другим механическим повреждениям.
Пайка
При соединении металлов с очень разными температурами плавления, таких как медь и сталь, пайка может быть лучшим выбором, чем сварка.
При пайке кислородно-ацетиленовая горелка используется для нагрева присадочного металла, обычно сплава латуни, с более низкой температурой плавления, чем две металлические детали. По мере плавления наполнитель втягивается в шов и затвердевает при охлаждении. Две соединенные части никогда не достигают точки плавления, а это означает, что соединение не является постоянным.
IMS — ваша местная доверенная компания по поставке металлов
Имея семь офисов, обслуживающих Калифорнию, Аризону, Неваду и Северную Мексику, IMS является поставщиком металла с полным спектром услуг, который понимает ваши потребности. Наш ассортимент металлических изделий включает в себя широкий спектр металлических форм и широкий выбор сплавов. Мы предлагаем следующие преимущества:
- Звонок в тот же день
- Местная доставка на следующий день
- Отличная цена со скидкой при больших объемах
- Изготовление металла по индивидуальному заказу
- Сертификат ISO 9001
- Поддержка производственных процессов «точно в срок»
- Нет минимальных покупок
Предоставление стальных сплавов высочайшего качества на всей территории Южной Калифорнии, Аризоны и Невады
Industrial Metal Supply — крупнейший в Юге поставщик всех типов стальных сплавов, металла и принадлежностей для металлообработки, включая продукты для защиты от ржавчины.