Від чого залежить температура плавлення металу в градусах?

Метали і багато інших матеріалів можуть перебувати в твердому або рідкому стані. При впливі певної температури кристалічна решітка металу перетворюється, що призводить до підвищення пластичності і зниження твердості. За рахунок подібної форми отримують різні сплави і литі вироби. Однак не завжди низька температура плавлення є позитивною якістю матеріалу. У деяких випадках виготовляється виріб повинен витримувати нагрівання при експлуатації. Розглянемо те, якою може бути температура плавлення металу в градусах і від чого залежить подібний показник.

Тверде та рідке стан металу

Багато знайомі з металами і сплавами по їх твердому стану. Вони зустрічаються практично у всіх сферах діяльності. Тільки в металургії і в виробничих цехах метал зустрічається в рідкому стані. Це пов'язано з тим, що для перетворення кристалічної решітки доводиться проводити нагрів сировини до рекордних температур.

Тверде стан характеризується наступними якостями:

1. Структура тримає свою форму. Сталь відома тим, що може витримувати серйозну навантаження протягом тривалого періоду.
2. Кожному матеріалу властиві свої показники міцності і твердості, в'язкості.
3. Постійний хімічний склад. Поверхня сталі або інших сплавів може реагувати на вплив хімічних речовин, окислюватися або покриватися корозії, але ось хімічний склад залишається незмінним.
4. Можливість обробки різанням. При підвищенні пластичності не утворюється стружка на момент механічної обробки, що істотно ускладнює процес.

У рідкому або в'язкому стані метал набуває зовсім інші властивості:

1. Висока пластичність дозволяє виконувати лиття за формою, ковку або провадити іншу обробку, пов'язану з пластичною деформацією заготовок.
2. Є можливість змінити хімічний склад шляхом додавання легуючих елементів. За рахунок рухомий кристалічної решітки можна проводити насичення структури стали хромом, нікелем, титаном і багатьма іншими речовинами.
3. Термічна обробка проводиться також при температурі, яка призводить до перебудови кристалічної решітки. Однак при загартуванню метал зберігає свою форму, тобто структура залишається твердою.

Існують сплави, які можна розігріти до рідкого стану і в домашніх умовах. Прикладом можна назвати олово, що застосовується при виготовленні припою. Температура плавлення олова знаходиться в межах 250 градусів Цельсія. Цей показник нагріву можна досягти при застосуванні звичайного паяльника.

Від чого може залежати температура плавлення

Для різних матеріалів температура, при якій відбувається повне перестроювання структури до текучого стану, різна. Якщо розглядати сталь і різні сплави, то відзначимо наступні залежності:

1. У чистому вигляді метали зустрічаються досить рідко. Багато в чому показник температури кипіння залежить від хімічного складу. Прикладом назвемо олово, в яке можуть додавати цинки, срібло і інші елементи. Домішки можуть робити матеріал більш-менш стійким до нагрівання.
2. Існують сплави, які через свого хімічного складу можуть переходити в рідкий стан при температурі вище 150 градусів Цельсія. Крім цього, зустрічаються сплави, структура яких може витримувати температуру до 3 000 градусів Цельсія і більше. З урахуванням того, що при перестроюванні кристалічної решітки змінюються всі фізико-механічні якості, а умови експлуатації можуть характеризуватися температурою нагріву, можна сказати: точка плавлення металу - важливе фізичне властивість речовини. Прикладом можна назвати виготовлення деталей для авіаційного обладнання.

Термічна обробка, як правило, практично не змінює стійкість структури до нагрівання. Єдиним способом підвищення стійкості до нагрівання можна назвати зміна хімічного складу, для чого і проводиться легування стали.

Важливість даного показника

Температура плавлення матеріалів враховується практично у всіх сферах їх застосування. Прикладом можна назвати те, що на момент народження авіації не могли використовувати звичайний алюміній, так як він швидко нагрівався через тертя і втрачав свої лінійні розміри. Поява дюралюмінію істотно змінило світ авіації. Після його відкриття все дирижаблі та літаки стали виготовляти при великому застосуванні цього сплаву.

Нагріванню піддаються і багато інші відповідальні деталі різних механізмів. Прикладом назвемо провідні вали різних механізмів, зірочки і шестерні, які через безпосереднього контакту також втрачають свою твердість, що призводить до підвищеного зносу.

Існує досить велика кількість довідників, в яких вказується температура плавлення для всіх металів і інших сплавів. При розгляді цього показника слід враховувати хімічний склад. Навіть незначна зміна концентрації одного з елементів призведе до підвищення або зниження температури перестроювання кристалічної решітки.