Fiecare metal sau aliaj are proprietăți unice, care includ punctul de topire. În acest caz, obiectul trece de la o stare la alta, în acest caz particular devenind din solid în lichid. Pentru a-l topi, trebuie să i se aplice căldură și să fie încălzit până când atinge temperatura dorită. În momentul în care se atinge punctul de temperatură dorit al acestui aliaj, acesta poate rămâne încă în stare solidă. Pe măsură ce expunerea continuă, acesta începe să se topească.
Tabelul de conținut:
Mercurul are cel mai scăzut punct de topire — se topește chiar și l a-39 °C; tungstenul are cel mai ridicat — 3422 °C. Pentru aliaje (oțel și altele) este extrem de dificil de determinat cifra exactă. Totul depinde de raportul dintre componentele din ele. Pentru aliaje, acesta este scris ca un interval numeric.
Cuprins
Cum are loc procesul
Elementele, oricare ar fi ele: aur, fier, fontă, oțel sau orice altele, se topesc în același mod. Acest lucru se întâmplă prin încălzire externă sau internă. Încălzirea externă se face într-un cuptor termic. Pentru încălzirea internă, se folosește încălzirea rezistivă prin trecerea unui curent electric sau încălzirea prin inducție într-un câmp electromagnetic de înaltă frecvență. Efectul este aproximativ același.
Când are loc încălzirea, amplitudinea vibrațiilor termice ale moleculelor crește. Apar defecte structurale ale rețelei, însoțite de ruperea legăturilor interatomice. Perioada de distrugere a rețelei și de acumulare a defectelor se numește topire.
În funcție de gradul la care se topesc metalele, acestea se împart în:
- fuzibile — până la 600 °C: plumb, zinc, staniu;
- mediu-fuzibile — de la 600 °C la 1600 °C: aur, cupru, aluminiu, fontă, fier și majoritatea tuturor elementelor și compușilor;
- refractare — de la 1600 °C: crom, tungsten, molibden, titan.
În funcție de care este gradul maxim, se alege și aparatul de topire. Acesta trebuie să fie cu atât mai robust, cu cât încălzirea va fi mai intensă.
A doua mărime importantă este gradul de fierbere. Acesta este parametrul la care lichidele încep să fiarbă. De regulă, acesta este de două ori mai mare decât gradul de topire. Aceste valori sunt direct proporționale între ele și sunt date de obicei la presiune normală.
Dacă presiunea crește, crește și valoarea de topire. Dacă presiunea scade, aceasta scade și ea.
Tabelul de caracteristici
Metalele și aliajele sunt baza indispensabilă pentru forjare, turnătorie, bijuterii și multe alte domenii de producție. Indiferent de ceea ce face maestrul (bijuterii din aur, garduri din fontă, cuțite din oțel sau brățări din cupru), pentru a lucra corect trebuie să cunoască temperatura la care se topește un anumit element.
Pentru a afla acest parametru, este necesar să consultați tabelul. În tabel puteți găsi, de asemenea, punctul de fierbere.
Printre cele mai frecvent utilizate elemente în gospodărie, valorile punctului de topire sunt următoarele
- aluminiu — 660 °C;
- punctul de topire al cuprului — 1083 °C;
- punctul de topire al aurului — 1063 °C;
- argint — 960 °C;
- staniu — 232 °C. Staniul este adesea folosit la lipit, deoarece temperatura unui fier de lipit funcțional este de doar 250-400 grade Celsius;
- plumb — 327 °C;
- fierul are un punct de topire de 1539 °C;
- Punctul de topire al oțelului (un aliaj de fier și carbon) este cuprins între 1300 °C și 1500 °C. Acesta variază în funcție de saturația componentelor din oțel;
- punctul de topire al fontei (de asemenea, un aliaj de fier și carbon) — între 1100 °C și 1300 °C;
- mercurul este d e-38,9 °C.
După cum reiese clar din această parte a tabelului, metalul care se topește cel mai ușor este mercurul, care la temperaturi plus este deja în stare lichidă.
Punctul de fierbere al tuturor acestor elemente este aproape dublu și, uneori, chiar mai mare decât punctul de topire. De exemplu, acesta este de 2660 °C pentru aur, 2519 °C pentru aluminiu, 2900 °C pentru fier, 2580 °C pentru cupru și 356,73 °C pentru mercur.
Pentru aliaje precum oțelul, fonta și alte metale, calculul este aproximativ același și depinde de raportul dintre componentele din aliaj.
Punctul maxim de fierbere al metalelor este reniul — 5596 °C . Cel mai înalt punct de fierbere este pentru cele mai refractare materiale.
Există tabele care arată și densitatea metalelor. Cel mai ușor metal este litiul, iar cel mai greu este osmiul. Osmiul are o densitate mai mare decât uraniul și plutoniul atunci când este considerat la temperatura camerei. Metalele ușoare includ magneziul, aluminiul și titanul. Metalele grele includ cele mai comune metale: fier, cupru, zinc, staniu și multe altele. Ultimul grup — metale foarte grele, acestea includ: tungsten, aur, plumb și altele.
Un alt indicator găsit în tabele este conductivitatea termică a metalelor. Cel mai prost conducător de căldură este neptuniul, iar cel mai bun metal în ceea ce privește conductivitatea termică este argintul. Aurul, oțelul, fierul, fonta și alte elemente sunt la mijloc între aceste două extreme. Caracteristici clare pentru fiecare pot fi găsite în tabelul din dreapta.
