U metalurškoj industriji jedno je od glavnih područja lijevanje metala i njihovih legura zbog jeftinosti i relativne jednostavnosti postupka. Kalupi se mogu oblikovati bilo kojim oblikom raznih dimenzija, od malih do velikih; Pogodan je za masovnu i pojedinačnu proizvodnju.

Lijevanje je jedno od najstarijih područja rada s metalima, a započinje oko brončanog doba: 7–3 tisućljeća prije Krista. e. Od tada je otkriveno puno materijala što je dovelo do razvoja tehnologije i povećanih zahtjeva za livarsku industriju.

Danas postoji mnogo područja i vrsta lijevanja koje se razlikuju u tehnološkom procesu. Jedno ostaje nepromijenjeno - fizikalno svojstvo metala da prelaze iz krutih u tekuće, a važno je znati na kojoj temperaturi započinje topljenje različitih vrsta metala i njihovih legura.

Postupak taljenja metala

Ovaj postupak znači prijelaz neke tvari iz krutog u tekuće stanje. Kada dosegne talište, metal može biti i u čvrstom i u tekućem stanju, a daljnje povećanje će dovesti do potpunog prelaska materijala u tekuće.

Ista stvar događa se pri skrućivanju - kad dosegne granicu taljenja, tvar će početi prijeći iz tekućeg u čvrsto stanje, a temperatura se neće promijeniti sve dok se potpuno ne kristalizira.

Treba imati na umu da se ovo pravilo odnosi samo na čisti metal. Legure nemaju jasnu temperaturnu granicu i čine prijelaz stanja u određenom rasponu :

  1. Solidus je temperaturna linija na kojoj se najgoriva komponenta legure počinje topiti.
  2. Tekućina je završno talište svih komponenti, ispod koje se počinju pojavljivati ​​prvi legirani kristali.

Nemoguće je točno izmjeriti talište takvih tvari; brojčani jaz označen je prijelaznim stanjem stanja.

Ovisno o temperaturi na kojoj počinje topljenje metala, obično ih se dijeli na :

  • Topljivo, do 600 ° C. Oni uključuju kositar, cink, olovo i druge.
  • Srednje taljenje, do 1600 ° C. Najčešće su legure i metali poput zlata, srebra, bakra, željeza, aluminija.
  • Vatrostalni, preko 1600 ° C. Titan, molibden, volfram, krom.

Postoji i točka ključanja - točka na kojoj rastaljeni metal doseže prijelaz u plinovito stanje. To je vrlo visoka temperatura, obično 2 puta veća od tališta.

Učinak pritiska

Talište i jednaka temperatura skrućivanja ovise o tlaku, koji se povećava s porastom. To je zbog činjenice da se s povećanjem pritiska atomi približavaju jedni drugima, a da bi uništili kristalnu rešetku moraju se ukloniti. Pri povišenom tlaku potrebna je velika energija toplinskog gibanja i odgovarajuća temperatura taljenja raste.

Postoje iznimke kada se temperatura potrebna za prijelaz u tekuće stanje smanjuje s povećanim tlakom. Te tvari uključuju led, bizmut, germanij i antimon.

Tabela tališta

Važno je da bilo koja osoba povezana s metalurškom industrijom, bilo da se radi o zavarivaču, kotaču, topionici ili dragulju, zna temperature na kojima se tope materijali s kojima radi. Donja tablica prikazuje točke tališta najčešćih tvari.

Tablica temperatura topljenja metala i legura

imeT pl, ° C
aluminijum660, 4
bakar1084, 5
lim231, 9
cink419, 5
volfram3420
nikl1455
srebro960
zlato1064, 4
platina1768
titan1668
duraluminijum650
Ugljični čelik1100-1500
Lijevano željezo1110-1400
željezo1539
živa-38, 9
nikl srebro1170
cirkonij3530
silicij1414
nikromom1400
bizmut271.4
germanijum938, 2
bijeli lim1300-1500
bronza930-1140
kobalt1494
kalij63
natrij93.8
mesing1000
magnezij650
mangan1246
krom2130
molibden2890
voditi327.4
berilijum1287
Pobijedit će3150
fechral1460
antimon630, 6
titanov karbid3150
cirkonijev karbid3530
galijum29.76

Osim stola za taljenje, postoje i mnogi drugi prateći materijali. Na primjer, odgovor na pitanje koja je tačka ključanja željeza leži u vrelištu tablice. Osim vrenja, metali imaju i niz drugih fizičkih svojstava, poput čvrstoće.

Metalna čvrstoća

Pored sposobnosti prijelaza s krute u tekuću, jedno od važnih svojstava materijala je njegova čvrstoća - sposobnost krute tvari da se odupre lomu i nepovratnim promjenama oblika. Glavnim pokazateljem čvrstoće smatra se otpor koji nastaje zbog puknuća gredice koja se prethodno zapalila. Koncept snage ne odnosi se na živu, jer je u tekućem stanju. Oznaka snage prihvaćena je u MPa - Mega Pascalsima.

Postoje sljedeće skupine čvrstoće metala :

  • Krhak. Otpornost im ne prelazi 50MPa. Oni uključuju kositar, olovo, meke alkalne metale
  • Izdržljiv, 50-500MPa. Bakar, aluminij, željezo, titan. Materijali ove skupine su temelj mnogih strukturnih legura.
  • Visoka čvrstoća, preko 500MPa. Na primjer, molibden i volfram.

Tablica čvrstoće metala

metalniOtpor, MPa
bakar200-250
srebro150
lim27
zlato120
voditi18
cink120-140
magnezij120-200
željezo200-300
aluminijum120
titan580

Najčešće legure u svakodnevnom životu

Kao što se vidi iz tablice, točke tališta elemenata uvelike se razlikuju čak i u materijalima koji se često nalaze u svakodnevnom životu.

Dakle, minimalna talište žive je -38, 9 ° C, tako da je na sobnoj temperaturi već u tekućem stanju. To objašnjava činjenicu da termometri za kućanstvo imaju nižu oznaku od -39 stupnjeva Celzijusa: ispod ovog pokazatelja, živa prelazi u čvrsto stanje.

Prevari, najčešći u domaćoj upotrebi, sadrže značajan postotak kositra koji ima talište 231, 9 ° C, pa se većina prodavača topi pri radnoj temperaturi željeza od 250-400 ° C.

Pored toga, postoje topljivi lemilice s nižom granicom taline, do 30 ° C, a koriste se kada je pregrijavanje lemljenog materijala opasno. U te svrhe postoje prodavači s bizmutom, a taljenje tih materijala nalazi se u rasponu od 29, 7 - 120 ° C.

Taljenje visoko ugljičnih materijala, ovisno o legirajućim komponentama, kreće se u rasponu od 1100 do 1500 ° C.

Talište metala i njihovih legura nalazi se u vrlo širokom temperaturnom rasponu, od vrlo niskih temperatura (živa) do granice od nekoliko tisuća stupnjeva. Poznavanje ovih pokazatelja, kao i drugih fizikalnih svojstava, vrlo je važno za ljude koji rade u metalurškom polju. Na primjer, poznavanje temperature pri kojoj se zlato i drugi metali tope korisno je draguljima, kotačima i topionicama.

Kategorija: