При какой температуре плавится металл

При термическом воздействии на детали в процессе сварки важно учитывать температуру плавления металлов. От этого показателя зависят токовые параметры. Необходимо создать электрической дугу или пламя в газовой горелке такой тепловой мощности, чтобы разрушить молекулярные связи. Параметр, при котором сталь или цветной сплав плавится, учитывают при выборе конструкционных материалов для узлов, испытывающих силу трения или металлоконструкций, испытывающих термическое воздействие.

Температура плавления металлов

Процесс плавления

При термовоздействии на деталь изменение внутренней структуры происходит за счет накопления энергии молекулами. Скорость их движения возрастает. В критической точке нагрева начинается разрушение кристаллической структуры, межмолекулярные связи уже не могут удержать молекулы в узлах решетки. Взамен колебательным движениям в пределах узла происходит хаотическое движение, образуется ванна расплава в месте нагрева. Точку начала расплавления вещества в лабораторных условиях определяют до сотых долей градуса, причем этот показатель не зависит от внешнего давления на заготовку. В вакууме и под давлением металлические заготовки начинают плавиться при одной и той же температуре, это объясняется процессом накопления внутренней энергии, необходимой для разрушения межмолекулярных связей.

Классификация металлов по температуре плавления

В физике переход твердого тела в жидкое состояние характерен только для веществ кристаллической структуры. Температуру плавления металлов чаще обозначают диапазоном значений, для сплавов точно определить нагрев до пограничного фазового состояния сложно. Для чистых элементов каждый градус имеет значение, особенно, если это легкоплавкие элементы,

значения не имеет. Сводная таблица показателей t обычно делится на 3 группы. Помимо легкоплавких элементов, которые максимально нагревают до +600°С, указывают тугоплавкие, выдерживающие нагрев свыше +1600°С, и среднеплавкие. В этой группе сплавы, образующие ванну расплава при температуре от +600 до 1600°С.

Читайте также:  Методика ультразвукового контроля сварных соединений

Разница между температурой плавления и кипения

Точкой фазового перехода вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое нередко называют температуру плавления металла. В расплаве молекулы не имеют определенного расположения, но притяжение удерживает их вместе, в жидком состоянии кристаллическое тело сохраняет объем, но теряет форму.

При кипении теряется объем, молекулы слабо взаимодействуют, хаотично движутся во всех направлениях, отрываются от поверхности. Температура кипения – это когда давление металлических паров достигает давления внешней среды.

Для наглядности разницу между критическими точками нагрева лучше представить в виде таблицы:

СвойстваТемпература плавкиТемпература кипения
Физическое состояниеСплав превращается в расплав, кристаллическая структура разрушается, исчезает зернистостьПереход в газообразное состояние, отдельные молекулы улетают за пределы расплава
Фазовый переходРавновесие между жидкой и твердой фазамиРавновесие между давлением паров металла и внешним давлением воздуха
Влияние внешнего давленияНе меняетсяИзменяется, падает при разряжении

Таблицы температур плавления металлов и сплавов

Для удобства границы фазового перехода указаны по группам в порядке возрастания t фазового перехода из твердого в жидкое состояние. Из всех элементов выбраны часто встречающиеся.

Таблица плавления легкоплавких металлов и сплавов (расплавляются до +600°С).

Название элемента или соединенияБуквенный символ в периодической таблице элементовТемпература образования расплаваТемпература закипания
РтутьHg-38,9°С+356,7°С
ЛитийLi+18°С+1342°С
ЦезийCs+28,4°С+667,5°С
КалийK+63,6°С+759°С
НатрийNa+97,8°С+883°С
ИндийIn+156,6°С+2072°С
ОловоSn+232°С+2600°С
ВисмутBi+271,4°С+1564°С
ТаллийTl+304°С+1473°С
КадмийCd+321°С+767°С
СвинецPb+327°С+1750°С
ЦинкZn+420°С+907°С

Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов, диапазон фазового перехода от +600 до 1600°С.

НаименованиеОбозначение металла или химический состав сплаваТемпература плавленияТемпература кипения
МЕТАЛЛЫ
СурьмаSb+630,6°С+1587°С
МагнийMg+650°С+1100°С
АлюминийAl+660°С+2519°С
БарийBa+727°С+1897°С
КальцийCa+842°С+1484°С
СереброAg+960°С+2180°С
ЗолотоAu+1063°С+2660°С
МарганецMn+1246°С+2061°С
МедьCu+1083°С+2580°С
БериллийBe+1287°С+2471°С
КремнийSi+1415°С+2350°С
НикельNi+1455°С+2913°С
КобальтCo+1495°С+2927°С
ЖелезоFe+1539°С+900°С
СПЛАВЫ
ДюралиAl+ Mg+Cu+Mn+650°С
Латунисплавы на основе меди и цинка+950…1050°С
НейзильберCu+Zn+Ni+1100°С
Чугунуглеродистое железо+1100…1300°С
Углеродистые стали+1300…1500°С
НихромFe+Ni+Cr+Si+Mn+Al+1400°С
ИнварFe+Ni+1425°С
ФехральFe+Cr+Al+Mn+Si+1460°С
Читайте также:  Магнитопорошковая дефектоскопия сварных соединений

Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов (свыше +1600°С).

НазваниеСимвол элемента, формула соединенияТемпература плавленияТемпература кипения
ТитанTi+1680°С+3300°С
Карбид титанаTiC+3150°С
ТорийTh+1750°С+4788°С
ПлатинаPt+1769,3°С+3825°С
ХромCr+1907°С+2671°С
Карбиды хромаCr23C6+1660°С
Cr7С3+1780°С
Cr3С2+1890°С
ЦирконийZr+1855°С+4409°С
Карбид цирконияZrC+3530°С
ВанадийV+1910°С+3407°С
РодийRh+1964°С+3695°С
ИридийIr+2447°С+4428°С
НиобийNb+2477°С+4744°С
МолибденMo+2623°С+4639°С
ТанталTa+3017°С+5458°С
ВольфрамW+3420°С+5555°С
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector