При какой температуре ломается металл
Как известно, не все металлы одинаковы, и температурное воздействие может менять их структуру по-разному. Но основная масса распространенных металлов приобретают пластичность при нагревании. Среди них: алюминий, железо, сталь, латунь и т.д. То есть, при воздействии температуры, они способны растягиваться, меняя свою структуру. В это время металл можно ковать, придавая ему любую форму по желанию мастера. Однако есть металлы, которые не обладают пластичностью при нагревании, и во время попытки их ковать, совершая удары, они могут просто трескаться и разрушаться. Среди них: цинк, серый чугун, сплав олова и бронзы, и др.
Поведение металлов при воздействии разных температур
Железо и сталь – самые популярные металлы, которые хорошо поддаются температурному воздействию и ковке. Однако, необходимо учитывать тот факт, что при воздействии разной температуры эти металлы и ведут себя по-разному. Например, если нагреть сталь до температуры чуть выше 900°С, то ковать ее будет 2,5 раза сложнее, нежели если нагреть металл до 1200 °С. Следовательно, чем меньше температура нагрева, тем сложнее ковать. Это логично. Но необходимо знать, что нагрев стали уже до 600 °С способствует изменению ее структуры и улучшается пластичность. Температуру регулируют в зависимости от вида работ, которые планируют проводить со сталью.
Интересный факт: при нагревании стали от комнатной температуры, например, от 15-20 градусов и до 600 °С процесс видоизменения металла происходит по-разному. На значении в 300 °С наступает первый предел прочности на растяжение, но в этот момент металл становится очень хрупким. И только после значения в 600 °С сталь можно начинать растягивать и ковать. Далее, чем выше поднимается температура, тем ниже падает прочность стали. При 1200°С-1300°С, в сравнении со сталью комнатной температуры, ее прочность падает в 30 раз.
Что касается цветных металлов и других сплавов, то температура плавления у них меньше, чем у стали, а значит и все значения уменьшатся. Например, алюминий становится в 30 раз менее прочным уже при нагревании до 600 °С. В таком состоянии их можно легко деформировать, не затрачивая при этом особых усилий.
Максимальная температура для снижения прочности металлолома
Если сталь нагревать сильнее, чем до 1300 °С, то начинается превращение металла в жидкую фазу. Для того, чтобы этого не случилось, на пунктах приема металлолома установлены специальные печи, с максимальной температурой 1400 °С. Если поднимать температуру выше этого значения, то сталь расплавится. Этого допустить нельзя, ведь при, так называемом, пережоге стали наблюдаются негативные реакции в следующей последовательности:
- Кристаллы и зерна металла начинают оплавляться;
- Проникновение кислорода в межкристаллическое пространство;
- Образование окиси железа на гранях зерен;
- Разрушение металла.
Все эти факторы приводят к порче материала и неисправному браку. Именно поэтому печь должна быть отрегулирована положенным образом, а металл должен находится в ней только определённое короткое время. Во избежание пережога.
Прием металлолома metprom-group.ru оснащен всей необходимой специализированной и современной техникой, как для транспортировки и погрузки лома, так и для его дальнейшей обработки. Также, компания предлагает услуги вывоза лома с территории заказчика и очень выгодные цены. Сдав ненужный лом, вы сможете не только подзаработать, но и дать металлу вторую жизнь, сэкономив, таким образом, ценные ресурсы.
Источник
Материал является хрупким, если под воздействием напряжения он разрушается с небольшой упругой деформацией и без значительной пластической деформации. Перед разрушением хрупкие материалы поглощают относительно мало энергии, даже если они обладают высокой прочностью. Следовательно, повышение прочности материала – это баланс.
Какой металл – хрупкий натрий или селен?
Натрий можно резать ножом. Селен хрупкий, но в расплавленном и вязком состоянии его можно растянуть тонкими нитями.
Какие примеры хрупких материалов?
Кость, чугун, керамика и бетон – примеры хрупких материалов. Материалы, которые имеют относительно большие пластические области под действием растягивающего напряжения, известны как пластичные.
Пластик податлив?
Пластик – это материал, состоящий из любого из широкого спектра синтетических или полусинтетических органических соединений, которые являются пластичными и поэтому могут быть отформованы в твердые предметы.
Металлы бывают ковкими (можно раскалывать на листы) и пластичными (можно вытягивать на проволоку). Это происходит из-за способности атомов перемещаться друг по другу в новые позиции без разрыва металлической связи.
Хрупкий металл?
Традиционное определение сосредоточено на объемных свойствах металлов. Они, как правило, блестящие, пластичные, податливые и хорошо проводят электричество, в то время как неметаллы обычно хрупкие (для твердых неметаллов), не имеют блеска и являются изоляторами.
Физические свойства
Металл твердый и хрупкий при большинстве температур, но становится пластичным при температуре от 100 до 150 ° C. При температуре выше 210 ° C металл снова становится хрупким, и его можно измельчить в порошок. Цинк – хороший проводник электричества.
Почему металл не хрупкий?
Температура. Температура также влияет на пластичность металлов. По мере нагрева металлы обычно становятся менее хрупкими, что способствует пластической деформации. Другими словами, большинство металлов становятся более пластичными при нагревании, и их легче втягивать в проволоку, не ломаясь.
Натрий магнитный?
Магнитные свойства натрия:
Магнетизм в элементах, обнаруженных в Периодической таблице элементов, подразделяется на парамагнитный и диамагнитный. Парамагнитные вещества, хотя и слабо притягиваются к магнитному полю, сами по себе не сохраняют магнетизма.
Металлический натрий, который при комнатной температуре представляет собой блестящее серебро, на самом деле очень пластичен и совсем не хрупок, если только он не контактировал с воздухом, и в этом случае на открытой части образуется корка гидроксида натрия из-за влаги в нем. воздуха.
С чем реагирует селен?
Селен – довольно реактивный элемент. Он легко соединяется с водородом, фтором, хлором и бромом. Реагирует с азотной и серной кислотами. Он также соединяется с рядом металлов с образованием соединений, называемых селенидами.
Дерево – хрупкий материал?
Пластичность – это степень, в которой материал может пластически деформироваться без потери своей несущей способности. Во многих случаях из-за напряжения, перпендикулярного волокну, преобладающего в разрыве, древесина воспринимается как хрупкий материал. Однако при правильной конструкции древесина может разрушиться из-за пластичного разрушения при сжатии.
Стекло – хрупкий материал?
Поведение стеклянного материала аналогично керамике. Обычное стекло довольно легко ломается и ломается и никогда не деформируется. Таким образом, такие материалы, как стекло, которые являются хрупкими, могут поглотить лишь немного энергии, прежде чем выйти из строя.
Бриллианты хрупкие?
Бриллианты хрупкие именно потому, что они такие твердые! Твердость – это способность материала противостоять пластической деформации. Атомы в алмазе удерживаются вместе чрезвычайно прочными ковалентными связями, что делает их чрезвычайно прочными. Из-за этого алмаз не может поглощать энергию.
Источник
Таблица температур плавления
Узнать какая нужна температура для плавления металлов, поможет таблица по возрастанию температурных показателей.
| Элемент или соединение | Необходимый температурный режим |
| Литий | +18°С |
| Калий | +63,6°С |
| Индий | +156,6°С |
| Олово | +232°С |
| Таллий | +304°С |
| Кадмий | +321°С |
| Свинец | +327°С |
| Цинк | +420°С |
Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов.
| Элемент либо сплав | Температурный режим |
| Магний | +650°С |
| Алюминий | +660°С |
| Барий | +727°С |
| Серебро | +960°С |
| Золото | +1063°С |
| Марганец | +1246°С |
| Медь | +1083°С |
| Никель | +1455°С |
| Кобальт | +1495°С |
| Железо | +1539°С |
| Дюрали | +650°С |
| Латуни | +950…1050°С |
| Чугун | +1100…1300°С |
| Углеродистые стали | +1300…1500°С |
| Нихром | +1400°С |
Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов.
| Наименование элемента | Температурный режим |
| Титан | +1680°С |
| Платина | +1769,3°С |
| Хром | +1907°С |
| Цирконий | +1855°С |
| Ванадий | +1910°С |
| Иридий | +2447°С |
| Молибден | +2623°С |
| Тантал | +3017°С |
| Вольфрам | +3420°С |
Что такое температура плавления
Каждый металл имеет неповторимые свойства, и в этот список входит температура плавления. При плавке металл уходит из одного состояния в другое, а именно из твёрдого превращается в жидкое. Чтобы сплавить металл, нужно приблизить к нему тепло и нагреть до необходимой температуры – этот процесс и называется температурой плавления. В момент, когда температура доходит до нужной отметки, он ещё может пребывать в твёрдом состоянии. Если продолжать воздействие – металл или сплав начнет плавиться.
Плавление и кипение – это не одно и то же. Точкой перехода вещества из твердого состояния в жидкое, зачастую называют температуру плавления металла. В расплавленном состоянии у молекул нет определенного расположения, но притяжение сдерживает их рядом, в жидком виде кристаллическое тело оставляет объем, но форма теряется.
При кипении объем теряется, молекулы между собой очень слабо взаимодействуют, движутся хаотично в разных направлениях, совершают отрыв от поверхности. Температура кипения – это процесс, при котором давление металлического пара приравнивается к давлению внешней среды.
Для того, чтобы упростить разницу между критическими точками нагрева мы подготовили для вас простую таблицу:
| Свойство | Температура плавки | Температура кипения |
| Физическое состояние | Сплав переходит в расплав, разрушается кристаллическая структура, проходит зернистость | Переходит в состояние газа, некоторые молекулы могут улетать за пределы расплава |
| Фазовый переход | Равновесие между твердым состоянием и жидким | Равновесие давления между парами металла и воздухом |
| Влияние внешнего давления | Нет изменений | Изменения есть, температура уменьшается при разряжении |
Как происходит переработка сырья
Сырьем для получения вещества может служить лом драгоценных металлов, отходы промышленного производства, добытая руда. Для извлечения благородного металла пошагово применяются следующие этапы обработки:
- Измельчение. Вторичное сырье дробят до получения мелкодисперсной массы.
- Обжиг позволяет удалить из состава горючий мусор.
- Центрифугирование – отделение расплавленного серебра от других металлов за исключением свинца.
- Переплавка. В процессе остывания в тигле жидкий свинец отделяется от благородного металла, застывающего быстрее.
- Электролитическая обработка. Драгметалл, растворенный в азотной кислоте, подвергают воздействию электричества, в результате чего анод притягивает примеси, а вокруг катода кристаллизуется серебро.
- Химическая обработка позволяет получить вещество 1000 пробы. Благородный металл растворяют при помощи серной и соляной кислот и хлористого железа, осаждая его цинком. Серебро выделяется из раствора в виде песка, который подвергают промывке и переплавке.
При какой температуре плавится
В зависимости от пробы и лигатурного состава драгоценный металл меняет температуру плавления, которая снижается пропорционально массовой доле драгоценного элемента в сплаве.
| 800 проба | 780-820 °С |
| 875 проба | 780-870 °С |
| 900 проба | 780-890 °С |
| 925 проба | 810-910 °С |
| 960 проба | 900-940 °С |
| 999 проба | 960 °С |
Какие металлы используются в серебряных сплавах, как они меняют температуру плавления
В ювелирной промышленности в качестве лигатурного компонента используют медь. Температура сплава снижается пропорционально пробе.
Платина в качестве лигатуры применяется при создании высокоточных приборов. Температура плавления такого металла колеблется в пределах 1000 °C.
В стоматологии широко используется сплав серебра с палладием. При пробе 820 и выше температура плавления такого сплава составляет 1100 °C, однако дальнейшее снижение пробы понижает и температуру плавления.
В электронике в качестве припоев используются сплавы технического серебра с кадмием и оловом. Их температура плавления может колебаться от 400 до 850 °C.
При какой температуре плавится
Металлические элементы, какими бы они ни были – плавятся почти один в один. Этот процесс происходит при нагреве. Оно может быть, как внешнее, так и внутреннее. Первое проходит в печи, а для второго используют резистивный нагрев, пропуская электричество либо индукционный нагрев. Воздействие выходит практически схожее. При нагреве, увеличивается амплитуда колебаний молекул. Образуются структурные дефекты решётки, которые сопровождаются обрывом межатомных связей. Под процессом разрушения решётки и скоплением подобных дефектов и подразумевается плавление.
У разных веществ разные температуры плавления. Теоретически, металлы делят на:
- Легкоплавкие – достаточно температуры до 600 градусов Цельсия, для получения жидкого вещества.
- Среднеплавкие – необходима температура от 600 до 1600 ⁰С.
- Тугоплавкие – это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ⁰С.
Плавление железа
Температура плавления железа достаточно высока. Для технически чистого элемента требуется температура +1539 °C. В этом веществе имеется примесь – сера, а извлечь ее допустимо лишь в жидком виде.
Без примесей чистый материал можно получить при электролизе солей металла.
Плавление чугуна
Чугун – это лучший металл для плавки. Высокий показатель жидкотекучести и низкий показатель усадки дают возможность эффективнее пользоваться им при литье. Далее рассмотрим показатели температуры кипения чугуна в градусах Цельсия:
- Серый – температурный режим может достигать отметки 1260 градусов. При заливке в формы температура может подниматься до 1400.
- Белый – температура достигает отметки 1350 градусов. В формы заливается при показателе 1450.
Важно! Показатели плавления такого металла, как чугун – на 400 градусов ниже, по сравнению со сталью. Это значительно снижает затраты энергии при обработке.
Плавление стали
Плавления стали при температуре 1400 °C
Сталь – это сплав железа с примесью углерода. Её главная польза – прочность, поскольку это вещество способно на протяжении длительного времени сохранять свой объем и форму. Связано это с тем, что частицы находятся в положении равновесия. Таким образом силы притяжения и отталкивания между частицами равны.
Справка! Сталь плавится при 1400 °C.
Плавление алюминия и меди
Температура плавления алюминия равна 660 градусам, это означает то, что расплавить его можно в домашних условиях.
Чистой меди – 1083 градусов, а для медных сплавов составляет от 930 до 1140 градусов.
От чего зависит температура плавления
Для разных веществ температура, при которой полностью перестраивается структура до жидкого состояния – разная. Если взять во внимание металлы и сплавы, то стоит подметить такие моменты:
- В чистом виде не часто можно встретить металлы. Температура напрямую зависит от его состава. В качестве примера укажем олово, к которому могут добавлять другие вещества (например, серебро). Примеси позволяют делать материал более либо менее устойчивым к нагреву.
- Бывают сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре свыше ста пятидесяти градусов. Также бывают сплавы, которые могут «держаться» при нагреве до трех тысяч градусов и выше. С учетом того, что при изменении кристаллической решетки меняются физические и механические качества, а условия эксплуатации могут определяться температурой нагрева. Стоит отметить, что точка плавления металла – важное свойство вещества. Пример этому – авиационное оборудование.
Термообработка, в большинстве случаев, почти не изменяет устойчивость к нагреву. Единственно верным способом увеличения устойчивости к нагреванию можно назвать внесение изменений в химический состав, для этого и проводят легирование стали.
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.
У какого металла самая высокая температура плавления
Вольфрам – самый тугоплавкий металл, 3422 °C (6170 °F).
Твердый, тугоплавкий, достаточно тяжелый материал светло-серого цвета, который имеет металлический блеск. Механической обработке поддается с трудом. При комнатной температуре достаточно хрупок и ломается. Ломкость металла связана с загрязнением примесями углерода и кислорода.
Примечание! Технически, чистый металл при температуре выше четырехсот градусов по Цельсию становится очень пластичным. Демонстрирует химическую инертность, неохотно вступает в реакции с другими элементами. В природе встречается в виде таких сложных минералов, как: гюбнерит, шеелит, ферберит и вольфрамит.
Вольфрам можно получить из руды, благодаря сложным химическим переработкам, в качестве порошка. Используя прессование и спекание, из него создают детали обычной формы и бруски.
Вольфрам – крайне стойкий элемент к любым температурным воздействиям. По этой причине размягчить вольфрам не могли более сотни лет. Не существовало такой печи, которая смогла бы нагреться до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Ученым удалось доказать, что это самый тугоплавкий металл. Хотя бытует мнение, что сиборгий, по некоторым теоретическим данным, имеет большую тугоплавкость, но это лишь предположение, поскольку он является радиоактивным элементом и у него небольшой срок существования.
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.
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Источник