Մետաղների ֆիզիկական հատկությունները. Մետաղների և համաձուլվածքների հալման կետը և խտությունը

Մետաղների հալման կետը, որը տատանվում է ամենափոքրից (-39 °C սնդիկի համար) մինչև ամենաբարձրը (3400 °C վոլֆրամի համար), ինչպես նաև մետաղների խտությունը պինդ վիճակում 20 °C-ում և հեղուկի խտությունը։ մետաղները հալման կետում տրված են գունավոր մետաղների հալման աղյուսակում .

Աղյուսակ 1. Գունավոր մետաղների հալում

Գունավոր մետաղների եռակցում և հալում

Պղնձի զոդում . Cu մետաղի հալման ջերմաստիճանը գրեթե վեց անգամ ավելի բարձր է, քան պողպատի հալման ջերմաստիճանը, պղինձը ինտենսիվորեն կլանում և լուծում է տարբեր գազեր՝ թթվածնի հետ օքսիդներ առաջացնելով։ Պղնձի II օքսիդը պղնձի հետ կազմում է էվեկտիկա, որի հալման կետը (1064°C) ցածր է պղնձի հալման կետից (1083°C)։ Երբ հեղուկ պղինձը կարծրանում է, էվտեկտիկը գտնվում է հացահատիկի սահմանների երկայնքով, ինչը պղինձը դարձնում է փխրուն և հակված ճաքերի: Հետևաբար, պղնձի եռակցման հիմնական խնդիրն այն պաշտպանելն է եռակցման ավազանի օքսիդացումից և ակտիվ դեօքսիդացումից:

Պղնձի ամենատարածված գազային եռակցումը թթվածին-ացետիլենային բոցով, օգտագործելով այրիչներ, որոնք 1,5 ... 2 անգամ ավելի հզոր են, քան պողպատների եռակցման այրիչը: Լցնող մետաղը ֆոսֆոր և սիլիցիում պարունակող պղնձե ձողեր են: Եթե ​​ապրանքների հաստությունը 5...6 մմ-ից ավելի է, ապա դրանք սկզբում ջեռուցվում են 250...300°C ջերմաստիճանում: Եռակցման հոսքերը բոված բորակ են կամ խառնուրդ, որը բաղկացած է 70% բորակից և 30%: բորի թթու. խթանելու համար մեխանիկական հատկություններև բարելավել ավանդադրված մետաղի կառուցվածքը, պղինձը եռակցումից հետո կեղծվում է մոտ 200 ... 300 ° C ջերմաստիճանում: Այնուհետև այն կրկին տաքացնում են մինչև 500-550°C և սառեցնում ջրի մեջ։ Պղինձը եռակցվում է նաև էլեկտրական աղեղի մեթոդով՝ էլեկտրոդներով, պաշտպանիչ գազերի հոսքով, հոսքի շերտի տակ, կոնդենսատոր մեքենաների վրա՝ շփման մեթոդով։

արույր եռակցում . Արույրը պղնձի և ցինկի համաձուլվածք է (մինչև 50%)։ Հիմնական աղտոտումն այս դեպքում ցինկի գոլորշիացումն է, որի արդյունքում կարը կորցնում է իր որակները, նրա մեջ առաջանում են ծակոտիներ։ Արույրը, ինչպես պղնձը, հիմնականում եռակցվում է ացետիլեն օքսիդացնող բոցով, որը բաղնիքի մակերեսին ստեղծում է հրակայուն ցինկի օքսիդի թաղանթ՝ նվազեցնելով ցինկի հետագա այրումը և գոլորշիացումը: Հոսքերը օգտագործվում են նույնը, ինչ պղնձի եռակցման համար: Նրանք լոգանքի մակերեսին ստեղծում են խարամներ, որոնք կապում են ցինկի օքսիդները և դժվարացնում գոլորշիների դուրս գալը եռակցման ավազանից։ Արույրը եռակցվում է նաև պաշտպանիչ գազերում և կոնտակտային մեքենաների վրա։

բրոնզե զոդում . Շատ դեպքերում բրոնզը ձուլման նյութ է, ուստի

Եռակցումը օգտագործվում է թերությունները շտկելու կամ վերանորոգման ժամանակ: Առավել հաճախ օգտագործվող մետաղական էլեկտրոդի եռակցումը: Լցնող մետաղը նույն բաղադրության ձողերն են, ինչ բազային մետաղը, իսկ հոսքերը կամ էլեկտրոդի ծածկույթը կալիումի և նատրիումի քլորիդ և ֆտորային միացություններ են:

. Ալյումինի եռակցմանը խոչընդոտող հիմնական գործոններն են դրա ցածր հալման կետը (658°C), բարձր ջերմահաղորդունակությունը (մոտ 3 անգամ ավելի բարձր, քան պողպատի ջերմահաղորդականությունը), հրակայուն ալյումինի օքսիդների առաջացումը, որոնց հալման ջերմաստիճանը 2050° է։ Գ, ուրեմն գունավոր մետաղների հալման տեխնոլոգիան , ինչպիսիք են պղնձը կամ բրոնզը հարմար չէ ալյումինի ձուլման համար: Բացի այդ, այս օքսիդները վատ են արձագանքում ինչպես թթվային, այնպես էլ հիմնական հոսքերի հետ, ուստի դրանք վատ են հանվում զոդումից:

Ամենատարածված օգտագործվող գազի եռակցման ալյումինե ացետիլենային բոցը: AT վերջին տարիներըԼայն տարածում է գտել նաև մետաղական էլեկտրոդներով սուզվող աղեղային և արգոնի վրա հիմնված ավտոմատ աղեղային եռակցումը։ Եռակցման բոլոր մեթոդների համար, բացառությամբ արգոն-աղեղի, օգտագործվում են հոսքեր կամ էլեկտրոդային ծածկույթներ, որոնք ներառում են լիթիումի, կալիումի, նատրիումի և այլ տարրերի ֆտորիդային և քլորիդային միացություններ: Որպես եռակցման բոլոր մեթոդների լրացնող մետաղ, օգտագործվում են մետաղալարեր կամ նույն կազմի ձողեր, ինչ հիմնական մետաղը:

Ալյումինը լավ եռակցվում է էլեկտրոնային ճառագայթով վակուումում, կոնտակտային մեքենաների վրա, էլեկտրասլագով և այլ մեթոդներով։

Ալյումինե խառնուրդի զոդում . Մագնեզիումի և ցինկի հետ ալյումինի համաձուլվածքները եռակցվում են առանց

հատուկ բարդություններ, ինչպես նաև ալյումին։ Բացառություն է duralumin - ալյումինի համաձուլվածքներ պղնձի հետ: Այս համաձուլվածքները ջերմային կոփվում են մարելուց և հետագա ծերացումից հետո: Երբ գունավոր մետաղների հալման ջերմաստիճանը 350°C-ից բարձր է, դրանցում առաջանում է ամրության նվազում, որը չի վերականգնվում ջերմային մշակմամբ։ Հետեւաբար, ջերմության ազդեցության գոտում duralumin եռակցման ժամանակ ուժը նվազում է 40 ... 50% -ով: Եթե ​​duralumin-ը եռակցված է պաշտպանիչ գազերում, ապա նման նվազումը կարող է վերականգնվել ջերմային մշակմամբ մինչև 80 ... 90% հիմնական մետաղի ուժի նկատմամբ:

Մագնեզիումի համաձուլվածքների եռակցում . Գազային եռակցման ժամանակ պարտադիր օգտագործվում են ֆտորիդային հոսքեր, որոնք, ի տարբերություն քլորիդային հոսքերի, չեն առաջացնում եռակցված հոդերի կոռոզիա։ Մագնեզիումի համաձուլվածքների աղեղային եռակցումը մետաղական էլեկտրոդներով եռակցման վատ որակի միջոցով դեռ չի օգտագործվել: Մագնեզիումի համաձուլվածքների եռակցման ժամանակ հացահատիկի զգալի աճ է նկատվում մերձեռակցման վայրերում և ուժեղ զարգացումսյունակային բյուրեղներ եռակցման մեջ: Հետեւաբար, եռակցված հոդերի առաձգական ուժը կազմում է հիմնական մետաղի առաձգական ուժի 55 ... 60% -ը:

Աղյուսակ 2. Արդյունաբերական գունավոր մետաղների ֆիզիկական հատկությունները

Կաթսայի հալեցում

Մետաղական և մետաղական արտադրանքի արտադրության անբաժանելի մասն է օգտագործումը ընթացքում արտադրական գործընթացկարասներ ինչպես գունավոր, այնպես էլ գունավոր մետաղների արտադրության, հալման և վերաձուլման համար: Կարասները մետաղագործական սարքավորումների անբաժանելի մասն են՝ տարբեր մետաղներ, համաձուլվածքներ և այլն ձուլելու համար:

Գունավոր մետաղների հալման կերամիկական կարասը հնագույն ժամանակներից օգտագործվել է մետաղների (պղինձ, բրոնզ) հալման համար։

Բյուրեղացումից հետո անհրաժեշտ է համոզվել, որ նյութը բավականաչափ մաքուր է։ Նյութի մաքրության չափը պարզելու և որոշելու ամենապարզ և արդյունավետ մեթոդը նրա հալման կետի որոշումն է ( Տ pl). Հալման կետը ջերմաստիճանի միջակայքն է, որի դեպքում պինդը դառնում է հեղուկ: Բոլոր մաքուր քիմիական միացություններն ունեն պինդից հեղուկի անցման ջերմաստիճանի նեղ միջակայք: Մաքուր նյութերի համար այս ջերմաստիճանի միջակայքը առավելագույնը 1-2 o C է: Հալման կետի օգտագործումը որպես նյութի մաքրության չափիչ հիմնված է այն փաստի վրա, որ կեղտերի առկայությունը (1) իջեցնում է հալման կետը և ( 2) ընդլայնում է հալման ջերմաստիճանի միջակայքը: Օրինակ՝ բենզոաթթվի մաքուր նմուշը հալվում է 120–122°C ջերմաստիճանում, մինչդեռ մի փոքր աղտոտված նմուշը հալվում է 114–119°C ջերմաստիճանում։

Նույնականացման համար հալման կետի օգտագործումը ակնհայտորեն ենթակա է մեծ անորոշության, քանի որ կան մի քանի միլիոն օրգանական միացություններ, և անխուսափելիորեն դրանցից շատերի հալման կետերը համընկնում են: Այնուամենայնիվ, առաջին հերթին, Տսինթեզում ստացված նյութի մպ գրեթե միշտ տարբերվում է Տ pl մեկնարկային միացություններ. Երկրորդ, կարող է օգտագործվել «խառը նմուշի հալման կետի որոշման» տեխնիկան։ Եթե Տփորձարկման նյութի և հայտնի նմուշի հավասար քանակությամբ խառնուրդի մ.թ Տ pl վերջինիս, ապա երկու նմուշներն էլ նույն նյութն են։

ՀԱԼՈՒՑՄԱՆ ՋԵՐՄԱՍՆԱԿՈՒԹՅԱՆ ՈՐՈՇՄԱՆ ՄԵԹՈԴ. Փորձարկման նյութը մանրակրկիտ տրորել նուրբ փոշու մեջ: Մազանոթը լցվում է նյութով (3–5 մմ բարձրությամբ, մազանոթը պետք է լինի բարակ պատերով, մի կողմից փակված, 0,8–1 մմ ներքին տրամագծով և 3–4 սմ բարձրությամբ)։ Դա անելու համար զգուշորեն սեղմեք մազանոթն իր բաց ծայրով նյութի փոշու մեջ և պարբերաբար 5-10 անգամ հարվածեք դրա փակ ծայրը սեղանի մակերեսին: Փոշու ամբողջական տեղափոխման համար մազանոթի փակ ծայրին այն գցում են կոշտ մակերեսի վրա գտնվող ուղղահայաց ապակե խողովակի մեջ (30–40 սմ երկարությամբ և 0,5–1 սմ տրամագծով)։ Մազանոթը մտցրեք ջերմաչափի քթի վրա ամրացված մետաղյա ձայներիզի մեջ (նկ. 3.5) և ջերմաչափը կասետի հետ տեղադրեք հալման կետը որոշելու սարքի մեջ:

Սարքում մազանոթներով ջերմաչափը ջեռուցվում է էլեկտրական կծիկով, որի լարումը մատակարարվում է տրանսֆորմատորի միջոցով, իսկ ջեռուցման արագությունը որոշվում է կիրառվող լարման միջոցով։ Նախ, սարքը ջեռուցվում է րոպեում 4–6 ° C արագությամբ, և 10 ° C մինչև սպասվող Տ pl-ը տաքացվում է րոպեում 1–2 o C արագությամբ: Հալման ջերմաստիճանը ընդունվում է որպես բյուրեղների փափկացումից (նյութի թրջումից) մինչև դրանց ամբողջական հալման միջակայքը։

Ստացված տվյալները գրանցվում են լաբորատոր ամսագրում։

1. Թորում

Թորումը կարևոր և լայնորեն կիրառվող մեթոդ է օրգանական հեղուկների մաքրման և հեղուկ խառնուրդների առանձնացման համար: Այս մեթոդը բաղկացած է հեղուկը եռացնելուց և գոլորշիացնելուց, այնուհետև գոլորշիները թորման մեջ խտացնելուց: 50–70 ° C կամ ավելի եռման կետի տարբերությամբ երկու հեղուկների բաժանումը կարող է իրականացվել պարզ թորման միջոցով։ Եթե ​​տարբերությունն ավելի փոքր է, կոտորակային թորումը պետք է օգտագործվի ավելի բարդ ապարատի վրա: Բարձր եռման ջերմաստիճան ունեցող որոշ հեղուկներ քայքայվում են թորման գործընթացում։ Այնուամենայնիվ, երբ ճնշումը նվազում է, եռման ջերմաստիճանը նվազում է, ինչը հնարավորություն է տալիս բարձր եռացող հեղուկները թորել առանց քայքայվելու վակուումում։

Որում քայքայվում է մետաղի բյուրեղային ցանցը և այն պինդ վիճակից անցնում է հեղուկ վիճակի։

Մետաղների հալման կետը տաքացվող մետաղի ջերմաստիճանի ցուցիչն է, որին հասնելուց հետո սկսվում է գործընթացը (հալումը)։ Գործընթացն ինքնին բյուրեղացման հակառակն է և անքակտելիորեն կապված է դրա հետ: Մետաղը հալե՞լ։ պետք է ջեռուցվի օգտագործելով արտաքին աղբյուրտաքացնել մինչև հալման կետը, այնուհետև շարունակել ջերմության մատակարարումը փուլային անցման էներգիան հաղթահարելու համար: Փաստն այն է, որ մետաղների հալման կետի արժեքը ցույց է տալիս այն ջերմաստիճանը, որի դեպքում նյութը կլինի փուլային հավասարակշռության մեջ, հեղուկի և պինդի սահմանին: Այս ջերմաստիճանում մաքուր մետաղը կարող է միաժամանակ գոյություն ունենալ ինչպես պինդ, այնպես էլ հեղուկ վիճակում: Հալման գործընթացն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է մետաղը մի փոքր ավելի տաքացնել հավասարակշռության ջերմաստիճանից՝ դրական թերմոդինամիկական ներուժ ապահովելու համար։ Գործընթացին զարկ տվեք։

Մետաղների հալման ջերմաստիճանը հաստատուն է միայն մաքուր նյութերի համար։ Կեղտերի առկայությունը կփոխի հավասարակշռության ներուժը այս կամ այն ​​ուղղությամբ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կեղտով մետաղը ձևավորում է տարբեր բյուրեղային ցանց, և դրանցում ատոմների փոխազդեցության ուժերը կտարբերվեն մաքուր նյութերում առկա ուժերից: Կախված հալման կետից, մետաղները բաժանվում են հալվող (մինչև 600 ° C, օրինակ. գալիում, սնդիկ), միջին հալեցման (600-1600°С, պղինձ, ալյումին) և հրակայուն (>1600°С, վոլֆրամ, մոլիբդեն)։

AT ժամանակակից աշխարհՄաքուր մետաղները հազվադեպ են օգտագործվում, քանի որ դրանք ունեն սահմանափակ շրջանակ ֆիզիկական հատկություններ. Արդյունաբերությունը երկար և խիտ օգտագործվում է տարբեր համակցություններմետաղներ - համաձուլվածքներ, որոնց տեսակներն ու բնութագրերը շատ ավելի մեծ են: Տարբեր համաձուլվածքները կազմող մետաղների հալման կետը նույնպես կտարբերվի դրանց համաձուլվածքի հալման կետից։ Նյութերի տարբեր կոնցենտրացիաները որոշում են դրանց հալման կամ բյուրեղացման կարգը։ Բայց կան հավասարակշռված կոնցենտրացիաներ, որոնց դեպքում համաձուլվածքը կազմող մետաղները միաժամանակ ամրանում կամ հալվում են, այսինքն՝ իրենց պահում են միատարր նյութի պես։ Նման համաձուլվածքները կոչվում են էվեկտիկական:

Հալման ջերմաստիճանի իմացությունը շատ կարևոր է մետաղի հետ աշխատելիս, այս արժեքը անհրաժեշտ է ինչպես արտադրության մեջ, այնպես էլ համաձուլվածքների պարամետրերը հաշվարկելու և մետաղական արտադրանքի շահագործման ժամանակ, երբ որոշում է նյութի փուլային անցման ջերմաստիճանը, որից պատրաստված է արտադրանքը: դրա օգտագործման սահմանափակումները. Հարմարության համար այս տվյալները ամփոփված են մետաղների մեկ հալեցման մեջ՝ ամփոփ արդյունք ֆիզիկական հետազոտությունտարբեր մետաղների բնութագրերը. Նմանատիպ սեղաններ կան նաև համաձուլվածքների համար։ Մետաղների հալման կետը նույնպես զգալիորեն կախված է ճնշումից, ուստի աղյուսակի տվյալները վերաբերում են որոշակի ճնշման արժեքին (սովորաբար դա նորմալ պայմաններերբ ճնշումը 101,325 կՊա է): Որքան բարձր է ճնշումը, այնքան բարձր է հալման կետը և հակառակը։

Մետաղագործական արդյունաբերության մեջ հիմնական ոլորտներից մեկը մետաղների և դրանց համաձուլվածքների ձուլումն է՝ գործընթացի էժանության և հարաբերական պարզության պատճառով։ Տարբեր չափերի ցանկացած ուրվագիծ ունեցող կաղապարներ՝ փոքրից մինչև մեծ, կարող են ձուլվել. այն հարմար է ինչպես զանգվածային, այնպես էլ անհատականացված արտադրության համար:

Ձուլումը մետաղների հետ աշխատելու հնագույն ոլորտներից է և սկսվում է բրոնզի դարից՝ մ.թ.ա. 7-3 հազարամյակ: ե. Այդ ժամանակից ի վեր բազմաթիվ նյութեր են հայտնաբերվել, ինչը հանգեցնում է տեխնոլոգիայի առաջընթացի և ձուլման արդյունաբերության նկատմամբ պահանջների ավելացմանը:

Մեր օրերում քասթինգի բազմաթիվ ուղղություններ և տեսակներ կան, որոնք տարբերվում են տեխնոլոգիական գործընթաց. Մի բան մնում է անփոփոխ՝ մետաղների ֆիզիկական հատկությունը՝ պինդից հեղուկ անցնելու, և կարևոր է իմանալ, թե որ ջերմաստիճանում է սկսվում հալումը։ տարբեր տեսակներմետաղներ և դրանց համաձուլվածքներ.

մետաղի հալման գործընթացը

Այս գործընթացը վերաբերում է նյութի անցմանը պինդ վիճակից հեղուկ վիճակի։ Երբ հալման կետը հասնում է, մետաղը կարող է լինել և՛ պինդ, և՛ հեղուկ վիճակում, հետագա աճը կհանգեցնի նյութի ամբողջական անցմանը հեղուկի:

Նույնը տեղի է ունենում պնդացման ժամանակ՝ երբ հալման սահմանը հասնի, նյութը կսկսի հեղուկ վիճակից անցնել պինդ վիճակի, և ջերմաստիճանը չի փոխվի մինչև ամբողջական բյուրեղացումը։

Միաժամանակ պետք է հիշել, որ այս կանոնըկիրառելի է միայն մերկ մետաղի համար: Համաձուլվածքները չունեն հստակ ջերմաստիճանի սահման և կատարում են վիճակների անցում որոշակի միջակայքում.

1. Solidus - ջերմաստիճանի գիծ, ​​որի դեպքում համաձուլվածքի առավել հալվող բաղադրիչը սկսում է հալվել:
2. Liquidus-ը բոլոր բաղադրիչների վերջնական հալման կետն է, որից ներքեւ սկսում են հայտնվել համաձուլվածքի առաջին բյուրեղները։

Անհնար է ճշգրիտ չափել նման նյութերի հալման կետը, վիճակների անցման կետը ցույց է տալիս թվային միջակայքը:

Կախված այն ջերմաստիճանից, որով սկսվում է մետաղների հալումը, դրանք սովորաբար բաժանվում են.

• Հալվող, մինչև 600 °C: Դրանք ներառում են ցինկ, կապար և այլն:
• Միջին հալեցման, մինչև 1600 °C: Ամենատարածված համաձուլվածքները և մետաղները, ինչպիսիք են ոսկին, արծաթը, պղինձը, երկաթը, ալյումինը:
• Հրակայուն, ավելի քան 1600 °C: Տիտանի, մոլիբդեն, վոլֆրամ, քրոմ:

Կա նաև եռման կետ՝ այն կետը, երբ հալած մետաղը սկսում է անցնել գազային վիճակի: Սա շատ ջերմություն, սովորաբար 2 անգամ հալման կետից:

Ճնշման ազդեցություն

Հալման ջերմաստիճանը և դրան հավասար պնդացման ջերմաստիճանը կախված են ճնշումից՝ մեծանալով դրա աճով։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ճնշումը մեծանալուն զուգընթաց ատոմները մոտենում են միմյանց, իսկ բյուրեղային ցանցը ոչնչացնելու համար դրանք պետք է հեռացվեն։ ժամը բարձր արյան ճնշումպահանջվում է ջերմային շարժման ավելի շատ էներգիա, և դրան համապատասխան հալման ջերմաստիճանը բարձրանում է։

Կան բացառություններ, երբ հեղուկ վիճակի անցնելու համար անհրաժեշտ ջերմաստիճանը նվազում է ճնշման բարձրացման հետ: Այդպիսի նյութերից են սառույցը, բիսմութը, գերմանիումը և անտիմոնը։

Հալման կետի աղյուսակ

Պողպատի արդյունաբերության մեջ ներգրավված յուրաքանչյուրի համար՝ լինի եռակցող, ձուլարան աշխատող, ձուլարան կամ ոսկերիչ, կարևոր է իմանալ այն ջերմաստիճանը, որի դեպքում նրանք աշխատում են նյութերը: Ստորև բերված աղյուսակում թվարկված են ամենատարածված նյութերի հալման կետերը:

Մետաղների և համաձուլվածքների հալման կետերի աղյուսակ

Բացի հալման սեղանից, կան բազմաթիվ այլ օժանդակ նյութեր: Օրինակ, հարցի պատասխանը, թե որն է երկաթի եռման կետը, գտնվում է եռացող նյութերի աղյուսակում։ Բացի եռալուց, մետաղներն ունեն մի շարք այլ ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են ամրությունը:

Ի լրումն պինդ վիճակից հեղուկի անցնելու կարողության, մեկը կարևոր հատկություններնյութը նրա ուժն է` հնարավորությունը ամուր մարմինդիմադրություն կոտրվածքների և ձևի անդառնալի փոփոխությունների: Հզորության հիմնական ցուցիչը համարվում է նախապես հալված աշխատանքային մասի պատռումից առաջացող դիմադրությունը։ Ուժի հասկացությունը չի տարածվում սնդիկի վրա, քանի որ այն գտնվում է հեղուկ վիճակում։ Ուժի նշումը ընդունված է MPa - Mega Pascals- ում:

Գոյություն ունենալ հետևյալ խմբերըմետաղական ուժ:

• Փխրուն. Նրանց դիմադրությունը չի գերազանցում 50 ՄՊա: Դրանք ներառում են անագ, կապար, փափուկ ալկալիական մետաղներ
• Երկարակյաց, 50-500 ՄՊա: Պղինձ, ալյումին, երկաթ, տիտան: Այս խմբի նյութերը շատ կառուցվածքային համաձուլվածքների հիմքն են։
• Բարձր ամրություն, ավելի քան 500 ՄՊա: Օրինակ՝ մոլիբդենը և.

Մետաղական ամրության աղյուսակ

Ամենատարածված համաձուլվածքները առօրյա կյանքում

Ինչպես երևում է աղյուսակից, տարրերի հալման կետերը մեծապես տարբերվում են նույնիսկ առօրյա կյանքում հաճախ հանդիպող նյութերի համար:

Այսպիսով, նվազագույն ջերմաստիճանՄերկուրին հալման ջերմաստիճանը կազմում է -38,9 °C, ուստի սենյակային ջերմաստիճանում այն ​​արդեն հեղուկ վիճակում է։ Սա բացատրում է այն փաստը, որ կենցաղային ջերմաչափերն ունեն -39 աստիճան Ցելսիուսի ցածր նիշ. այս ցուցանիշից ցածր սնդիկը վերածվում է պինդ վիճակի:

Զոդման առավել հաճախ օգտագործվող կենցաղային օգտագործում, իրենց բաղադրության մեջ ունեն անագի պարունակության զգալի տոկոս, որն ունի 231,9 °C հալման կետ, հետևաբար. մեծ մասըԶոդումը հալվում է զոդման երկաթի աշխատանքային ջերմաստիճանում 250−400°C:

Բացի այդ, կան ցածր հալեցման զոդիչներ՝ հալման ավելի ցածր սահմանով՝ մինչև 30 ° C, և օգտագործվում են, երբ եռակցված նյութերի գերտաքացումը վտանգավոր է: Այս նպատակների համար կան բիսմութով զոդումներ, և այդ նյութերի հալեցումը գտնվում է 29,7 - 120 ° C միջակայքում:

Բարձր ածխածնային նյութերի հալեցումը, կախված համաձուլվածքի բաղադրիչներից, գտնվում է 1100-ից մինչև 1500 °C միջակայքում:

Մետաղների և դրանց համաձուլվածքների հալման կետերը գտնվում են շատ լայն ջերմաստիճանի միջակայքում՝ սկսած շատ ցածր ջերմաստիճաններ(սնդիկ) մինչև մի քանի հազար աստիճանի սահման։ Այս ցուցանիշների, ինչպես նաև այլ ֆիզիկական հատկությունների իմացությունը շատ կարևոր է մետաղագործության ոլորտում աշխատող մարդկանց համար։ Օրինակ՝ իմանալը, թե ինչ ջերմաստիճանում են հալվում ոսկին և մյուս մետաղները, օգտակար կլինի ոսկերիչների, ձուլողների և ձուլող գործարանների համար:

Յուրաքանչյուր մետաղ և համաձուլվածք ունի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, որոնցից ամենաքիչը հալման կետն է: Գործընթացը ինքնին նշանակում է մարմնի անցում ագրեգացիայի մի վիճակից մյուսին, այս դեպքում՝ պինդ բյուրեղային վիճակից հեղուկ վիճակի։ Մետաղը հալեցնելու համար անհրաժեշտ է ջերմություն մատակարարել նրան մինչև հալման կետի հասնելը։ Դրանով այն դեռ կարող է մնալ պինդ վիճակում, բայց հետագա ազդեցության և ջերմության ավելացման դեպքում մետաղը սկսում է հալվել: Եթե ​​ջերմաստիճանը իջեցվի, այսինքն՝ ջերմության մի մասը հեռացվի, տարրը կկարծրանա։

Մետաղների մեջ հալման ամենաբարձր կետը պատկանում է վոլֆրամին 3422C o է, ամենացածրը սնդիկի համար է. տարրը հալվում է արդեն -39C o-ում: Որպես կանոն, համաձուլվածքների ճշգրիտ արժեքը հնարավոր չէ որոշել. այն կարող է զգալիորեն տարբերվել՝ կախված բաղադրիչների տոկոսից: Դրանք սովորաբար գրվում են որպես թվային միջակայք:

Ինչպես է դա տեղի ունենում

Բոլոր մետաղների հալումը տեղի է ունենում մոտավորապես նույն կերպ՝ արտաքին կամ ներքին ջեռուցման օգնությամբ։ Առաջինն իրականացվում է ջերմային վառարանում, երկրորդի համար՝ անցնելիս օգտագործվում է դիմադրողական ջեռուցում էլեկտրական հոսանքկամ ինդուկցիոն ջեռուցում բարձր հաճախականությամբ էլեկտրամագնիսական դաշտում: Երկու տարբերակներն էլ մոտավորապես նույն կերպ են ազդում մետաղի վրա:

Ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց ավելանում է մոլեկուլների ջերմային թրթռումների ամպլիտուդը, ի հայտ են գալիս կառուցվածքային վանդակավոր արատներ, որոնք արտահայտվում են տեղաշարժերի աճով, ատոմների ցատկումով և այլ խանգարումներով։ Սա ուղեկցվում է միջատոմային կապերի խզմամբ և պահանջում է որոշակի քանակությամբ էներգիա։ Միաժամանակ մարմնի մակերեսին ձևավորվում է քվազիհեղուկ շերտ։ Ցանցի քայքայման և արատների կուտակման շրջանը կոչվում է հալեցում։

Կախված հալման կետից, մետաղները բաժանվում են.

Կախված հալման ջերմաստիճանից ընտրել և հալեցնող ապարատ. Որքան բարձր է միավորը, այնքան ավելի ուժեղ պետք է լինի: Դուք կարող եք պարզել ձեզ անհրաժեշտ տարրի ջերմաստիճանը աղյուսակից:

Մեկ այլ կարևոր արժեք է եռման կետը: Սա այն արժեքն է, որով սկսվում է հեղուկների եռման գործընթացը, այն համապատասխանում է ջերմաստիճանին հագեցած գոլորշի, որը ձևավորվում է եռացող հեղուկի հարթ մակերեսի վերևում։ Սովորաբար այն գրեթե երկու անգամ ավելի բարձր է, քան հալման կետը:

Երկու արժեքները սովորաբար տրվում են նորմալ ճնշում. Իրենց մեջ նրանք ուղիղ համեմատական.

1. Ճնշումը մեծանում է - հալման քանակությունը կավելանա:
2. Ճնշումը նվազում է - հալման քանակությունը նվազում է:

Հալվող մետաղների և համաձուլվածքների աղյուսակ (մինչև 600C o)

Միջին հալվող մետաղների և համաձուլվածքների աղյուսակ (600С o-ից մինչև 1600С o)