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Que metal derrete a 2780 graus. Ligas de ferro e seu ponto de fusão

Os metais derretem, via de regra, a uma temperatura muito alta, que pode chegar a mais de 3 mil graus. Embora alguns deles possam ser derretidos em casa, como chumbo ou estanho. Mas o mercúrio é derretido a uma temperatura de 39 graus negativos. Isso não pode ser alcançado em casa. A temperatura de fusão é um dos indicadores importantes da produção não apenas do metal em si, mas também de suas ligas. Fundindo matérias-primas, os especialistas levam em consideração outras propriedades físicas e químicas do minério e do metal.

Ferro e suas propriedades

O ferro é um elemento químico de número 26 na tabela periódica, um dos elementos mais comuns em todo o sistema solar. De acordo com os materiais de pesquisa, na composição do núcleo da Terra é de aproximadamente 79-85% desta substância. Uma grande quantidade também está presente na crosta terrestre, mas é inferior ao alumínio.

Em sua forma pura, o metal tem uma cor branca com um tom levemente prateado. É plástico, mas as impurezas presentes nele podem determinar suas propriedades físicas. Reage a um ímã.

O ferro está presente na água. Em águas fluviais, sua concentração é de aproximadamente 2 mg/l de metal. Na água do mar, seu teor pode ser cem ou até mil vezes menor.

O óxido de ferro é a principal forma extraída e encontrada na natureza. O óxido de ferro pode estar localizado na parte superior da crosta terrestre e ser um componente de formações sedimentares.

O elemento, que está no vigésimo sexto lugar na tabela periódica, pode ter vários estados de oxidação. Eles determinam sua característica geoquímica de estar em um determinado ambiente. No núcleo da Terra, o metal está presente de forma neutra.

Mineração

Existem vários minérios em que o ferro está presente. No entanto, os seguintes são usados ​​principalmente como matérias-primas para a produção de ferro na indústria:

  • minério de magnesita;
  • minério de goethita;
  • minério de hematita.

E também muitas vezes existem essas variedades de minério:

Há também um mineral chamado melanterita. É usado principalmente na indústria farmacêutica. De si mesmo, é um cristal verde frágil, no qual há um brilho vítreo. A partir dele produzem drogas, que incluem o ferum.

A principal jazida deste metal é a América do Sul, nomeadamente o Brasil.

O derretimento do ferro e a temperatura necessária

O ponto de fusão de um metal é a temperatura mais baixa na qual ele passa do estado sólido para o estado líquido. Ao mesmo tempo, praticamente permanece inalterado em volume.

O metal pode ser produzido a partir do minério de várias maneiras, mas a mais básica delas é domínio. Além do alto-forno, a fundição de ferro também é usada pela torrefação do minério britado com uma mistura de argila. A partir da mistura resultante, são formados os pellets, que são processados ​​em um forno, seguido de redução com hidrogênio. Em seguida, a fusão do ferro é realizada em um forno elétrico.

O ponto de fusão do ferro é muito alto. Para um elemento tecnicamente puro, é +1539 °C. Nesta substância existe uma impureza - Enxofre, que pode ser extraída apenas na forma líquida. O material puro sem impurezas é obtido por eletrólise de sais metálicos.

Classificação dos metais por ponto de fusão

Diferentes metais podem entrar em estado líquido em diferentes temperaturas. Como resultado, uma certa classificação é distinguida. Eles são divididos da seguinte forma:

  1. fusível- aqueles elementos que podem se tornar líquidos mesmo em temperaturas abaixo de 600 graus. Estes incluem zinco, estanho, chumbo, etc. Eles podem ser derretidos mesmo em casa - você só precisa aquecê-lo com um fogão ou ferro de solda. Tais espécies encontraram aplicação em engenharia e eletrônica. Eles são usados ​​para conectar elementos metálicos e o movimento da corrente elétrica. O estanho derrete a 232 graus e o zinco a 419 graus.
  2. Fusão média- elementos que começam a derreter a uma temperatura de seiscentos a mil e seiscentos graus. Esses elementos são usados ​​principalmente para elementos de construção e estruturas metálicas, ou seja, na criação de acessórios, lajes e blocos de construção. Este grupo inclui: ferro, cobre, alumínio. O ponto de fusão do alumínio é relativamente baixo a 660 graus. Mas o ferro começa a se transformar em estado líquido apenas a uma temperatura de 1539 graus. É um dos metais mais comuns utilizados na indústria, especialmente na indústria automotiva. No entanto, o ferro é suscetível à corrosão, ou seja, à ferrugem, por isso requer um tratamento superficial especial. Deve ser coberto com tinta ou óleo de secagem e não deve ser permitida a entrada de umidade.
  3. Refratário- estes são materiais que derretem e se tornam líquidos em temperaturas acima de 1600 graus. Este grupo inclui tungstênio, titânio, platina, cromo, etc. Eles são usados ​​na indústria nuclear e em algumas peças de máquinas. Eles podem ser usados ​​para derreter outros metais, fazendo fios ou fios de alta tensão. A platina pode ser derretida a 1769 graus e o tungstênio a 3420 ° C.

O único elemento que está em estado líquido em condições normais é o mercúrio. Seu ponto de fusão é de 39 graus negativos e seus vapores são venenosos, por isso é usado apenas em laboratórios e recipientes fechados.

O ponto de fusão dos metais, que varia do menor (-39 ° C para o mercúrio) ao mais alto (3400 ° C para o tungstênio), bem como a densidade dos metais no estado sólido a 20 ° C e a densidade do líquido metais no ponto de fusão, são dadas na tabela de fusão de metais não ferrosos .

Tabela 1. Fusão de metais não ferrosos

Massa atômica

Temperatura de fusão t pl , °С

Densidade ρ , g/cm3

sólido a 20°C

raro em

t pl

Alumínio

Tungstênio

Manganês

Molibdênio

Zircônio

Soldagem e fusão de metais não ferrosos

Soldagem de cobre . A temperatura de fusão do metal Cu é quase seis vezes maior que a temperatura de fusão do aço, o cobre absorve e dissolve intensamente vários gases, formando óxidos com oxigênio. O óxido de cobre II com cobre forma um eutético, cujo ponto de fusão (1064°C) é inferior ao ponto de fusão do cobre (1083°C). Quando o cobre líquido solidifica, o eutético está localizado ao longo dos contornos de grão, tornando o cobre frágil e propenso a rachaduras. Portanto, a principal tarefa na soldagem de cobre é protegê-lo da oxidação e desoxidação ativa da poça de fusão.

A soldagem a gás mais comum de cobre com chama de óxido de acetileno usando queimadores que são 1,5 ... 2 vezes mais potentes que um queimador para soldagem de aços. O metal de adição são barras de cobre contendo fósforo e silício. Se a espessura dos produtos for superior a 5...6 mm, eles são primeiro aquecidos a uma temperatura de 250...300°C. Os fluxos para soldagem são bórax torrado ou uma mistura composta por 70% de bórax e 30% de ácido bórico. Para melhorar as propriedades mecânicas e melhorar a estrutura do metal depositado, o cobre é forjado após a soldagem a uma temperatura de cerca de 200...300°C. Em seguida, é novamente aquecido a 500-550°C e resfriado em água. O cobre também é soldado pelo método do arco elétrico com eletrodos, em uma corrente de gases protetores, sob uma camada de fluxo, em máquinas de capacitores, pelo método de fricção.

soldagem de latão . O latão é uma liga de cobre e zinco (até 50%). A principal poluição neste caso é a evaporação do zinco, pelo que a costura perde suas qualidades, os poros aparecem nela. O latão, como o cobre, é soldado principalmente com uma chama oxidante de acetileno, que cria um filme de óxido de zinco refratário na superfície do banho, o que reduz ainda mais o desgaste e a evaporação do zinco. Os fluxos são usados ​​da mesma forma que para a soldagem de cobre. Eles criam escórias na superfície do banho, que ligam os óxidos de zinco e dificultam a saída de vapores da poça de fusão. O latão também é soldado em gases de proteção e em máquinas de contato.

soldagem de bronze . Na maioria dos casos, o bronze é um material de fundição, então

a soldagem é usada para corrigir defeitos ou durante reparos. A soldagem por eletrodo de metal mais comumente usada. O metal de adição são varetas da mesma composição que o metal base, e os fundentes ou revestimento de eletrodo são compostos de cloreto e fluoreto de potássio e sódio.

. Os principais fatores que dificultam a soldagem do alumínio são seu baixo ponto de fusão (658°C), alta condutividade térmica (cerca de 3 vezes maior que a condutividade térmica do aço), a formação de óxidos de alumínio refratários, que possuem ponto de fusão de 2050° C, então a tecnologia de fusão de metais não ferrosos , como cobre ou bronze não é adequado para fundição de alumínio. Além disso, esses óxidos reagem mal com fluxos ácidos e básicos, de modo que são mal removidos da solda.

A chama de acetileno de alumínio de soldagem a gás mais comumente usada. Nos últimos anos, a soldagem automática a arco submerso e a arco de metal de argônio também se tornou difundida. Para todos os métodos de soldagem, exceto para arco de argônio, são utilizados fluxos ou revestimentos de eletrodos, que incluem compostos de flúor e cloreto de lítio, potássio, sódio e outros elementos. Como metal de adição para todos os métodos de soldagem, são usados ​​fios ou varetas da mesma composição do metal base.

O alumínio é bem soldado por um feixe de elétrons no vácuo, em máquinas de contato, por eletroescória e outros métodos.

Soldagem de liga de alumínio . As ligas de alumínio com magnésio e zinco são soldadas sem

complicações especiais, assim como o alumínio. Uma exceção é o duralumínio - ligas de alumínio com cobre. Essas ligas são endurecidas termicamente após têmpera e envelhecimento subsequente. Quando a temperatura de fusão dos metais não ferrosos está acima de 350°C, ocorre uma diminuição na resistência deles, que não é restaurada pelo tratamento térmico. Portanto, ao soldar duralumínio na zona afetada pelo calor, a resistência diminui em 40 ... 50%. Se o duralumínio for soldado em gases de proteção, essa diminuição pode ser restaurada por tratamento térmico de até 80 ... 90% em relação à resistência do metal base.

Soldagem de ligas de magnésio . Na soldagem a gás, são necessariamente utilizados fluxos de flúor, que, ao contrário dos fluxos de cloreto, não causam corrosão das juntas soldadas. A soldagem a arco de ligas de magnésio com eletrodos metálicos devido à má qualidade das soldas ainda não foi utilizada. Ao soldar ligas de magnésio, há um crescimento significativo de grãos nas áreas próximas à solda e um forte desenvolvimento de cristais colunares na solda. Portanto, a resistência à tração das juntas soldadas é de 55 ... 60% da resistência à tração do metal base.

Tabela 2. Propriedades físicas de metais não ferrosos industriais

Propriedades

M e alta

número atômico

Massa atômica

à temperatura

20 °С, kg/m 3

Ponto de fusão, °С

Ponto de ebulição, °С

Diâmetro atômico, nm

Calor latente de fusão, kJ/kg

Calor latente de vaporização

Capacidade calorífica específica à temperatura 20 °С, J/(kg.°С)

Condutividade térmica específica, 20 °С,W/(m°С)

Coeficiente de expansão linear à temperatura 25 °С, 10 6 ° A PARTIR DE — 1

Resistividade elétrica à temperatura 20°С, µOhmm

Módulo de elasticidade normal, GPa

Módulo de cisalhamento, GPa

Derretimento do cadinho

Uma parte integrante da produção de metais e produtos metálicos é o uso de cadinhos durante o processo de produção para a produção, fundição e refusão de metais ferrosos e não ferrosos. Cadinhos são parte integrante do equipamento metalúrgico para fundição de vários metais, ligas e similares.

Cadinho cerâmico para fusão de metais não ferrosos tem sido usado para fusão de metais (cobre, bronze) desde os tempos antigos.

Cada metal e liga tem seu próprio conjunto único de propriedades físicas e químicas, entre as quais o ponto de fusão. O processo em si significa a transição do corpo de um estado de agregação para outro, neste caso, de um estado sólido cristalino para um líquido. Para derreter um metal, é necessário fornecer calor a ele até que o ponto de fusão seja atingido. Com ele, ele ainda pode permanecer em estado sólido, mas com maior exposição e aumento do calor, o metal começa a derreter. Se a temperatura for reduzida, ou seja, parte do calor for removida, o elemento endurecerá.

Maior ponto de fusão entre os metais pertence ao tungstênio: é 3422C o, o mais baixo é para o mercúrio: o elemento já derrete a - 39C o. Como regra, não é possível determinar o valor exato para ligas: ele pode flutuar significativamente dependendo da porcentagem de componentes. Eles geralmente são escritos como um intervalo de números.

Como está acontecendo

A fusão de todos os metais ocorre aproximadamente da mesma maneira - com a ajuda de aquecimento externo ou interno. O primeiro é realizado em um forno térmico, para o segundo, o aquecimento resistivo é utilizado com a passagem de uma corrente elétrica ou aquecimento por indução em um campo eletromagnético de alta frequência. Ambas as opções afetam o metal da mesma maneira.

À medida que a temperatura aumenta, também aumenta amplitude das vibrações térmicas das moléculas, aparecem defeitos estruturais de rede, que são expressos no crescimento de discordâncias, saltos de átomos e outros distúrbios. Isso é acompanhado pela quebra de ligações interatômicas e requer uma certa quantidade de energia. Ao mesmo tempo, uma camada quase líquida é formada na superfície do corpo. O período de destruição da rede e o acúmulo de defeitos é chamado de derretimento.

Dependendo do ponto de fusão, os metais são divididos em:

Dependendo da temperatura de fusão escolha e aparelho de fusão. Quanto maior a pontuação, mais forte deve ser. Você pode descobrir a temperatura do elemento que você precisa na tabela.

Outro valor importante é o ponto de ebulição. Este é o valor no qual o processo de ebulição dos líquidos começa, corresponde à temperatura do vapor saturado que se forma acima da superfície plana do líquido em ebulição. Normalmente é quase duas vezes mais alto que o ponto de fusão.

Ambos os valores são dados à pressão normal. Entre si eles diretamente proporcional.

  1. A pressão aumenta - a quantidade de fusão aumentará.
  2. A pressão diminui - a quantidade de fusão diminui.

Tabela de metais e ligas fusíveis (até 600C o)

Nome do elemento designação latinaTemperaturas
Derretendoebulição
Latasn232 C o2600 C o
ConduzirPb327 C o1750 C o
ZincoZn420 C o907 S o
PotássioK63,6 C o759 S o
SódioN / D97,8 C o883 C o
Mercúriohg- 38,9 C o356,73 C o
CésioC28,4 C o667,5 C o
BismutoBi271,4 C o1564 S o
PaládioPd327,5 C o1749 S o
PolônioPo254 C o962 S o
CádmioCD321,07 C o767 S o
RubídioRb39,3 C o688 S o
GálioGa29,76 C o2204 C o
índioDentro156,6 C o2072 S o
TálioTl304 C o1473 S o
LítioLi18.05 C o1342 S o

Tabela de metais e ligas de fusão média (de 600С o a 1600С o)

Nome do elemento designação latinaTemperaturas
Derretendoebulição
AlumínioAl660 C o2519 S o
GermânioGe937 S o2830 C o
Magnésiomg650 C o1100 C o
PrataAg960 C o2180 S o
OuroAu1063 C o2660 S o
CobreCu1083 C o2580 S o
FerroFe1539 S o2900 C o
SilícioSi1415 S o2350 S o
NíquelNi1455 S o2913 C o
BárioBA727 S o1897 Co
BerílioSer1287 S o2471 S o
NeptúnioNp644 C o3901,85 C o
ProtactínioPai1572 S o4027 S o
PlutônioPu640 C o3228 S o
ActínioCA1051 C o3198 S o
CálcioCa842 C o1484 S o
Rádio700 C o1736,85 C o
Cobaltoco1495 S o2927 C o
AntimônioSb630,63 C o1587 S o
EstrôncioSr777 S o1382 S o
Uranovocê1135 C o4131 C o
ManganêsMn1246 S o2061 S o
Konstantin 1260 S o
DuralumínioLiga de alumínio, magnésio, cobre e manganês650 C o
InvarLiga de níquel-ferro1425 C o
LatãoLiga de cobre e zinco1000 C o
Níquel prataLiga de cobre, zinco e níquel1100 C o
NicromoUma liga de níquel, cromo, silício, ferro, manganês e alumínio1400 C o
AçoLiga de ferro e carbono1300 C o - 1500 C o
FechralUma liga de cromo, ferro, alumínio, manganês e silício1460 S o
Ferro fundidoLiga de ferro e carbono1100 C o - 1300 C o

Tabela de metais e ligas refratárias (acima de 1600C o)

Nome do elemento designação latinaTemperaturas
Derretendoebulição
TungstênioC3420 S o5555 C o
TitânioTi1680 C o3300 S o
IrídioIr2447 S o4428 S o
ÓsmioOS3054 C o5012 C o
PlatinaPT1769,3 C o3825 C o
Rênio3186 S o5596 S o
CromoCr1907 S o2671 S o
RódioRh1964 S o3695 S o
RutênioRu2334 S o4150 C o
Háfniohf2233 S o4603 C o
TântaloTa3017 S o5458 S o
TecnécioTc2157 S o4265 S o
Tórioº1750 C o4788 S o
VanádioV1910 C o3407 C o
ZircônioZr1855 S o4409 S o
NióbioNb2477 S o4744 S o
MolibdênioMo2623 C o4639 s o
carbonetos de háfnio 3890 C o
Carbonetos de nióbio 3760 S o
Carbonetos de titânio 3150 S o
Carbonetos de zircônio 3530 S o

Os metais têm uma série de propriedades originais que são exclusivas desses materiais. Há um ponto de fusão dos metais no qual a rede cristalina é destruída. A substância retém o volume, mas não é mais possível falar da constância da forma.

Em sua forma pura, os metais individuais são extremamente raros. Na prática, as ligas são usadas. Eles têm certas diferenças de substâncias puras. Quando compostos complexos são formados, as redes cristalinas são combinadas umas com as outras. Portanto, as propriedades das ligas podem diferir marcadamente dos elementos constituintes. A temperatura de fusão já não permanece um valor constante, depende da concentração dos ingredientes incluídos na liga.

O conceito de escala de temperatura

Alguns objetos não metálicos também têm propriedades semelhantes. O mais comum é a água. Em relação às propriedades do líquido que ocupa uma posição dominante na Terra, foi desenvolvida uma escala de temperatura. Os pontos de referência são a temperatura de mudança nos estados agregados da água:

  1. As transformações de líquido para sólido e vice-versa são tomadas como zero graus.
  2. A ebulição (vaporização dentro do líquido) à pressão atmosférica normal (760 mm Hg) é considerada como 100 ⁰С.

Atenção! Além da escala Celsius, na prática, a temperatura é medida em graus Fahrenheit e na escala Kelvin absoluta. Mas ao estudar as propriedades de objetos metálicos, outras escalas são usadas muito raramente.

Treliças de cristal de metal

Um sólido é caracterizado pela constância:

  • formas, o objeto retém dimensões lineares em diferentes condições;
  • volume, o objeto não altera a quantidade de substância ocupada;
  • massas, a quantidade de uma substância expressa em gramas (quilogramas, toneladas);
  • densidade, há uma massa constante por unidade de volume.

Após a transição para um estado líquido, tendo atingido uma certa temperatura, as redes cristalinas são destruídas. Agora você não pode falar sobre a constância da forma. O líquido tomará a forma em que é derramado.

Quando ocorre a evaporação, apenas a massa da substância permanece constante. O gás ocupará todo o volume que lhe será fornecido. Aqui não se pode argumentar que a densidade é um valor constante.

Quando os líquidos são combinados, as opções são possíveis:

  1. Os líquidos se dissolvem completamente um no outro, é assim que a água e o álcool se comportam. Ao longo do volume, a concentração de substâncias será a mesma.
  2. Os líquidos são estratificados em densidade, a conexão ocorre apenas na interface. Apenas temporariamente você pode obter uma mistura mecânica. Misturando líquidos de diferentes propriedades. Um exemplo é o óleo e a água.

Os metais formam ligas no estado líquido. Para obter uma liga, cada um dos componentes deve estar em estado líquido. Nas ligas, são possíveis fenômenos de dissolução completa de uma na outra. As opções não são excluídas quando a liga será obtida apenas como resultado de mistura intensiva. A qualidade da liga neste caso não é garantida, portanto, eles tentam não misturar componentes que não permitem obter ligas estáveis.

As substâncias resultantes solúveis umas nas outras, quando solidificadas, formam redes cristalinas de um novo tipo. Determinar:

  • Redes cristalinas heliocentradas, também são chamadas de centradas no corpo. No meio está uma molécula de uma substância, e ao redor estão mais quatro moléculas de outra. Costuma-se chamar essas redes soltas, pois nelas a ligação entre as moléculas de metal é mais fraca.
  • As redes cristalinas de face centrada formam compostos nos quais as moléculas componentes estão localizadas nas faces. Os cientistas do metal chamam essas ligas cristalinas de densas. Na realidade, a densidade da liga pode ser maior do que a de cada um dos componentes incluídos na composição (os alquimistas da Idade Média procuravam ligas nas quais a densidade correspondesse à densidade do ouro).

Ponto de fusão dos metais

Diferentes substâncias têm diferentes pontos de fusão. É costume dividir os metais em:

  1. Fusível - basta aquecê-los até 600 ⁰С para obter uma substância na forma líquida.
  2. Metais de fusão média são fundidos na faixa de temperatura de 600…1600 ⁰С.
  3. Refratários são metais que podem derreter a temperaturas acima de 1600 ⁰С.

A tabela mostra metais de baixo ponto de fusão em ordem crescente. Aqui você pode ver que o metal mais incomum é o mercúrio (Hg). Em condições normais, encontra-se em estado líquido. Este metal tem o ponto de fusão mais baixo.

Tabela 1, pontos de fusão e ebulição de metais de baixo ponto de fusão:

Tabela 2, pontos de fusão e ebulição de metais de fusão média:

Tabela 3, pontos de fusão e ebulição de metais refratários:

Para conduzir o processo de fusão, são utilizados diferentes dispositivos. Por exemplo, os altos-fornos são usados ​​para fundir ferro-gusa. Para a fusão de metais não ferrosos, o aquecimento interno é realizado usando correntes de alta frequência.

Em moldes feitos de materiais não metálicos, existem metais não ferrosos no estado sólido. Um campo magnético alternado de microondas é criado em torno deles. Como resultado, as redes cristalinas começam a se soltar. As moléculas da substância começam a se mover, o que causa aquecimento dentro de toda a massa.

Se for necessário derreter uma pequena quantidade de metais de baixo ponto de fusão, são utilizados fornos de mufla. Neles, a temperatura sobe para 1000 ... 1200 ⁰С, o que é suficiente para fundir metais não ferrosos.

Os metais ferrosos são fundidos em convectores, fornos abertos e fornos de indução. O processo vem com a adição de componentes de liga que melhoram a qualidade do metal.

O mais difícil é trabalhar com metais refratários. O problema é que você precisa usar materiais que tenham uma temperatura maior que o ponto de fusão do próprio metal. Atualmente, a indústria aeronáutica está considerando o uso do titânio (Ti) como material estrutural. Em alta velocidade de vôo na atmosfera, a pele se aquece. Portanto, é necessária uma substituição para o alumínio e suas ligas (AL).

O ponto de fusão máximo deste metal leve satisfeito atrai designers. Por isso, os tecnólogos estão desenvolvendo processos tecnológicos e equipamentos para produzir peças a partir de titânio e suas ligas.

Ligas de metais

Para projetar produtos a partir de ligas, suas propriedades são primeiramente estudadas. Para estudar em pequenos recipientes, os metais estudados são fundidos em proporções diferentes entre si. Como resultado, os gráficos são construídos.

O eixo inferior representa a concentração do componente A com o componente B. A temperatura é considerada verticalmente. Aqui, os valores da temperatura máxima são observados quando todo o metal está em estado fundido.

Quando resfriado, um dos componentes começa a formar cristais. O eutético está no estado líquido - uma combinação ideal de metais em uma liga.

Os cientistas do metal distinguem uma proporção especial de componentes em que o ponto de fusão é mínimo. Quando as ligas são feitas, elas tentam selecionar a quantidade de substâncias usadas para obter uma liga eutetóide. Suas propriedades mecânicas são as melhores possíveis. As redes cristalinas formam posições de átomos centradas na face ideais.

O processo de cristalização é estudado estudando o endurecimento das amostras após o resfriamento. Eles constroem gráficos especiais onde observam como a taxa de resfriamento muda. Existem diagramas prontos para diferentes ligas. Marcando os pontos inicial e final da cristalização, determine a composição da liga.

fusão de madeira

Em 1860, o técnico dental americano Barnabas Wood estava procurando a proporção ideal de ingredientes para fazer dentes para clientes nas temperaturas de fusão mais baixas. Ele encontrou uma liga que tem um ponto de fusão de apenas 60,2 ... 68,5 ⁰С. Mesmo em água quente, o metal derrete facilmente. Inclui:

  • estanho - 12,5 ... 12,7%;
  • chumbo - 24,5 ... 25,0%;
  • bismuto - 49,5 ... 50,3%;
  • cádmio - 12,5 ... 12,7%.

A liga é interessante por sua baixa temperatura, mas não encontrou aplicação prática. Atenção! Cádmio e chumbo são metais pesados, o contato com eles não é recomendado. Muitas pessoas podem ser envenenadas pelo contato com cádmio.

Ligas para solda

Na prática, muitos enfrentam o derretimento ao soldar peças. Se as superfícies dos materiais a serem unidos estiverem limpas de impurezas e óxidos, não será difícil soldá-los com soldas. É costume dividir as soldas em soldas duras e macias. Os macios são os mais comuns:

  • POS-15 - 278…282 °C;
  • POS-25 - 258…262 °C;
  • POS-33 - 245…249 °C;
  • POS-40 - 236…241 °C;
  • POS-61 - 181…185 °C;
  • POS-90 - 217…222 °C.

Eles são produzidos para empresas que fabricam vários dispositivos de engenharia de rádio.

Soldas duras à base de zinco, cobre, prata e bismuto têm um ponto de fusão mais alto:

  • PSr-10 - 825…835 °С;
  • PSr-12 - 780…790 °С;
  • PSr-25 - 760…770 °С;
  • PSr-45 - 715…721 °С;
  • PSr-65 - 738…743 °С;
  • PSr-70 - 778…783 °С;
  • PMC-36 - 823…828 °С;
  • PMTs-42 - 830…837 °С;
  • ПМЦ-51 - 867…884 °С.

O uso de soldas duras permite que você obtenha conexões fortes.

Atenção! Cp significa que a prata é usada na composição da solda. Tais ligas têm uma resistência elétrica mínima.

Ponto de fusão de não metais

Os materiais não metálicos podem apresentar-se na forma sólida e líquida. As substâncias inorgânicas são apresentadas na tabela. quatro.

Tabela 4, ponto de fusão de não metais inorgânicos:

Na prática, os usuários estão mais interessados ​​em materiais orgânicos: polietileno, polipropileno, cera, parafina e outros. O ponto de fusão de algumas substâncias é mostrado na tabela. 5.

Tabela 5, ponto de fusão de materiais poliméricos:

Atenção! A temperatura de transição vítrea é entendida como o estado em que o material se torna quebradiço.

Vídeo: ponto de fusão de metais conhecidos.

Conclusão

  1. O ponto de fusão depende da natureza da própria substância. Na maioria das vezes é um valor constante.
  2. Na prática, não são usados ​​metais puros, mas suas ligas. Eles geralmente têm propriedades muito melhores do que o metal puro.

Cada metal ou liga tem propriedades únicas, incluindo seu ponto de fusão. Neste caso, o objeto passa de um estado para outro, em um caso particular, passa de um sólido para um líquido. Para derretê-lo, é necessário aquecê-lo e aquecê-lo até atingir a temperatura desejada. No momento em que o ponto de temperatura desejado de uma determinada liga é atingido, ela ainda pode permanecer no estado sólido. Com a exposição continuada, começa a derreter.

Em contato com

O mercúrio tem o ponto de fusão mais baixo - derrete mesmo a -39 ° C, o tungstênio tem o mais alto - 3422 ° C. Para ligas (aço e outras), é extremamente difícil determinar o valor exato. Tudo depende da proporção dos componentes neles. Para ligas, é escrito como um intervalo numérico.

Como é o processo

Elementos, sejam eles quais forem: ouro, ferro, ferro fundido, aço ou qualquer outro - derretem da mesma forma. Isso acontece com aquecimento externo ou interno. O aquecimento externo é realizado em um forno térmico. Para o aquecimento interno, é utilizado o aquecimento resistivo, passando uma corrente elétrica ou indução aquecimento em campo eletromagnético de alta frequência. O impacto é quase o mesmo.

Quando aquecimento ocorre, a amplitude das vibrações térmicas das moléculas aumenta. Aparecer defeitos estruturais da rede acompanhado pela quebra de ligações interatômicas. O período de destruição da rede e acúmulo de defeitos é chamado de fusão.

Dependendo do grau em que os metais são fundidos, eles são divididos em:

  1. fusível - até 600 ° C: chumbo, zinco, estanho;
  2. fusão média - de 600 ° C a 1600 ° C: ouro, cobre, alumínio, ferro fundido, ferro e principalmente elementos e compostos;
  3. refratário - a partir de 1600 ° C: cromo, tungstênio, molibdênio, titânio.

Dependendo do grau máximo, o aparelho de fusão também é selecionado. Deve ser o mais forte, mais forte o aquecimento.

O segundo valor importante é o grau de ebulição. Este é o parâmetro no qual os líquidos começam a ferver. Como regra, é o dobro do grau de fusão. Esses valores são diretamente proporcionais entre si e geralmente são dados à pressão normal.

Se a pressão aumenta, a quantidade de fusão também aumenta. Se a pressão diminui, então ela diminui.

Tabela de características

Metais e ligas - indispensáveis base para forjamento, fundição, joalheria e muitas outras áreas de produção. O que quer que o mestre faça ( jóia de ouro, cercas de ferro fundido, facas de aço ou pulseiras de cobre), para um bom funcionamento, ele precisa conhecer as temperaturas em que este ou aquele elemento se funde.

Para descobrir esse parâmetro, você precisa consultar a tabela. Na tabela você também pode encontrar o grau de ebulição.

Entre os elementos mais utilizados na vida cotidiana, os indicadores de ponto de fusão são os seguintes:

  1. alumínio - 660°C;
  2. ponto de fusão do cobre - 1083 °C;
  3. ponto de fusão do ouro - 1063 ° C;
  4. prata - 960°C;
  5. estanho - 232°C. O estanho é frequentemente usado para solda, pois a temperatura de um ferro de solda em funcionamento é de apenas 250 a 400 graus;
  6. chumbo - 327°C;
  7. ponto de fusão do ferro - 1539 ° C;
  8. temperatura de fusão do aço (uma liga de ferro e carbono) - de 1300 °C a 1500 °C. Flutua dependendo da saturação dos componentes de aço;
  9. ponto de fusão do ferro fundido (também uma liga de ferro e carbono) - de 1100 ° C a 1300 ° C;
  10. mercúrio - -38,9 ° C.

Como fica claro nesta parte da tabela, o metal mais fusível é o mercúrio, que já está em estado líquido em temperaturas positivas.

O grau de ebulição de todos esses elementos é quase o dobro e às vezes até maior do que o grau de fusão. Por exemplo, para o ouro é 2660 ° C, para alumínio - 2519°C, para ferro - 2900 ° C, para cobre - 2580 ° C, para mercúrio - 356,73 ° C.

Para ligas como aço, ferro fundido e outros metais, o cálculo é aproximadamente o mesmo e depende da proporção de componentes na liga.

O ponto de ebulição máximo dos metais é rênio - 5596°C. O ponto de ebulição mais alto está na maioria dos materiais refratários.

Existem tabelas que também indicam densidade de metais. O metal mais leve é ​​o lítio, o mais pesado é o ósmio. O ósmio tem uma densidade maior que o urânio e plutônio quando visto à temperatura ambiente. Os metais leves incluem: magnésio, alumínio, titânio. Os metais pesados ​​incluem os metais mais comuns: ferro, cobre, zinco, estanho e muitos outros. O último grupo são os metais muito pesados, que incluem: tungstênio, ouro, chumbo e outros.

Outro indicador encontrado nas tabelas é condutividade térmica dos metais. Pior de tudo, o neptúnio conduz calor e a prata é o melhor condutor térmico. Ouro, aço, ferro, ferro fundido e outros elementos estão no meio desses dois extremos. Características claras para cada um podem ser encontradas na tabela desejada.

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