Температура кипения чугуна: Температура плавления чугуна: характеристика + свойства сплава

плавка белого, серого сортов металла

Содержание

• 1 Отличия от стали
  • 1.1 Сероватый чугун
  • 1.2 Цвета отбеленного полотна
  • 1.3 Чугун высокой прочности
• 2 Изменения решётки

В промышленности, быту широкого используются изделия из чугуна. Металл представляет собой железо, в молекулярную структуру которого интегрировано 2 процента углерода. Сегодня получают большое величество марок металла, имеющего различные характеристики излома. Около ста видов.

Производство требует огромного количества тепловой энергии, поскольку температура плавления чугуна составляет свыше одной тысячи градусов по Цельсию. Плавка происходит при температуре 1150 — 1200 C° .

Помимо углерода, для получения необходимой марки, в замесы добавляют кремний, серу, марганец, фосфор. Повышения прочности добиваются вкраплением в замесы легирующих добавок.

Отличия от стали

По технологическому процессу чугун является первичным продуктом, получаемый путём литья, а сталь конечным. Молекулярное построение стали содержит углерод в ничтожном объёме. Материал пластичный, хорошо поддаётся механической обработке. Изготовление продукции осуществляется ковкой, сваркой, прокаткой на станах. Имеет высокую температуру плавления. По технологии сталь подлежит закалке. Качество зависит от приготовленной смеси и от того, какая температура плавления сталей задана.

Скорость превращение стали в жидкое состояние находится в зависимости от различных добавок. Конкретно ответить на вопрос, при какой температуре плавится сталь, можно условно, указав лишь диапазон нагрева. Переход из твёрдого вещества в жидкую консистенцию происходит при температуре 1450—1600 C° .Приведённый цифровой параметр указывает на отличие стали от чугуна. Это различные температуры плавления.

Чугун не так прочен, как сталь. Отлитые заготовки содержат поры, придающие им хрупкость. Именно в процессе литья получают изделия из чугуна. Наличие микроскопических пустот снижает теплопроводные характеристики металла. Важно задать тепловой режим, зафиксировать, при какой температуре плавится чугун .

Чёрная металлургия производит несколько разновидность первичного продукта. Рассмотрим некоторые из них.

Сероватый чугун

Сплавы, образованные компонентами железа и углерода, изменяют структуру при интеграции хлопьевидного, пластинчатого, волокнистого графита. Производители получают чугун повышенной прочности, добавляя графит глобулярный. Присутствие в замесе Mg, Ce (магний, церий) мотивируют его модификацию. От того, как быстро расплавленный чугун остывает, он приобретает новые потребительские характеристики. Получают изделия нужного качества от умелого сочетания конкретных свойств.

Для облегченного поиска нужного материала в каталогах, изделия маркируются аббревиатурой С. Ч. Цифры , следующие после букв, указывают на предел силовой нагрузки в килограммах/на миллиметр квадратный. Металл повышенной прочности имеет буквенное обозначение В. Ч. Цифры , показывают величину прочности, а также через дефис — увеличения длины в процентном отношении. Например, ВЧ60−1

Чугун серый обладает отличными технологическими показателями в процессе его производства:

1. Кристаллизация не требует запредельных температур, что положительно сказывается на экономии электрической, других видов энергии.
2. Показывает уникальную жидкостную текучесть.
3. При разливе демонстрирует оптимальную усадку.

Металл благодаря уникальным свойствам является базовым материалом для производства изделий.

Имеет недостатки в применении. Изготавливают узлы, детали, работающие только на сжатие. Отливают станины для станков, цилиндры, различные поршни и так далее. Критичные показатели по хрупкости не позволяют использовать для производства изделий, работающих в условиях силовых воздействий на изгиб. Температура плавления 1150 — 1260 C°

Цвета отбеленного полотна

Белый чугун содержит железоуглеродистое соединение, называемое цементитом. Обладает колоссальной твёрдостью, исключающую пластичность. Если произвести разлом металла, то цвет виден на изломе. Чугун тверже камня и хрупок, как яичная скорлупа. Подвергают обработке с целью получить ковкое разнообразие. Температура плавления происходит в диапазоне 1150 — 1350 C °. Уместно заметить, что термин ковкий используется условно, поскольку металл не поддаётся пластической обработке. Ковкий чугун получают в результате термического обжига.

Нагрев материала свыше 900 градусов по Цельсию влияет на его свойства. К такому результату приводит и быстрота остывания графита. Несоблюдение технологических параметров ведёт к усложнению производства сварочных работ, обработке заготовок.

Чугун высокой прочности

В чёрной металлургии высокопрочным материалом называют чугун, имеющий в молекулярной структуре графитные вкрапления, форма которых сфероидальная. Уникальное отношение поверхности шаровидного графита к объёму обеспечивает формирование металлической основы, то есть влияет на прочность. Плавление металла с интеграцией шаровидного графита не допускает трещин. Образуются новые свойства металла: становится прочным при силовом воздействии на изгиб.

Кроме этого, демонстрирует:

• вязкость при мгновенных ударах;
• повышение коэффициента текучести;
• небольшое удлинение, которое можно назвать относительным явлением.
• уникальную сопротивляемость при сжатии;
• износостойкость.

Этот вид поддаётся сварке. Соединение металла осуществляется с помощью флюсов, применяемых в виде пастообразных консистенций.

Сверхпрочный чугунный материал обладает отличными свойствами литья. Прекрасная текучесть в жидком состоянии обеспечивает образцовое наполнение форм. По некоторым технологическим параметрам материал можно сравнивать со сталью.

Учитывая отличные конструктивные свойства, на заводах производят детали для узлов и систем, если они не испытывают при эксплуатации машин и механизмов силовых нагрузок на растяжение.

Изменения решётки

При увеличении тепла (чугун плавится при температуре 1200 градусов по Цельсию), происходит переход кристаллической решётки в текущее жидкое состояние. Именно в этот момент растёт внутренняя энергия металла. Достигнув нагрева свыше одной тысячи градусов, кристаллическая решётка разрушается. В это время, поступающая тепловая энергия продолжает ослаблять молекулярные связи. Наблюдается увеличение запасов энергии внутри металла. Она выше той, что содержит кристаллизованный материал, в несколько раз.

Прекращение нагревания является началом охлаждения металла. Происходит обратный процесс кристаллизации, развивающийся по дендритному алгоритму. То есть из точек, мотивирующих такое развитие. Они (дендриты) выступают в роли априорных стадий процесса. Кристалл вырастает как бы из центра явления. В жидком, но уже в остывающем чугуне, кристаллизация происходит по принципу строения дерева. В процессе участвуют дендриты цементита, аустенита и графита. Зафиксировано термодинамическим способом, что именно графит шаровидной формы представлен дендритом, имеющим секторальную слоистую конструкцию.

При какой температуре плавится чугун: температура плавления сплава

Чугуном называют железный сплав, содержание углерода в котором превышает 2%. Кроме этих компонентов, в смеси содержится ряд постоянных веществ, таких как марганец, кремний, фосфор, сера, и легирующие добавки.

Материалы разделяют на типы в зависимости от сплава, который определяют по структуре надломов. Имеется около ста марок чугуна, в их числе особо выделяется литейный, его от других отличает текстура, назначение и технология производства.

• Особенности классификации материала
  • Отличия от стали
• Плавление чугуна
  • Разновидности сварки

Особенности классификации материала

Материал более хрупкий по сравнению со сталью, может разрушаться даже в тех случаях, если отсутствуют значительные деформации. Углерод в составе представлен в виде графита или цементита, каждое вещество может быть представлено отдельно.

Разделяют чугун на виды, ориентируясь на форму и количество данных веществ:

• Белый. Углерод в полном объеме в виде цементита. Оттенок можно заметить именно на изломе материалов. Отличается хрупкостью и одновременной твердостью. Его поддают обработке преимущественно для того, чтобы обеспечить нормальную ковку.
• Серый. Углерод пластичной формы в виде графита. Характеризуется мягкостью, отличается легкостью обработки при низких температурах.
• Ковкий. Данное обозначение является условным, ведь материал не поддается ковке. Разновидность получают путем длительного обжига белого, в результате чего образовывается графит. На полезные свойства оказывает негативное воздействие нагрев, превышающий 900 градусов Цельсия, а также значительная скорость охлаждения самого графита, что ведет к затруднению процесса обработки и сваривания.
• Высокопрочный. Характеризуется содержанием шаровидного графита, который получают путем кристаллизации.

Отличия от стали

Разница между двумя материалами состоит в следующем:

1. Чугун обладает меньшей твердостью и прочностью по сравнению со сталью.
2. Сталь больше весит, обладает более высокой температурой плавления.
3. Незначительный процент углерода в стали делает ее податливой к различным видам обработки (ковка, резка, сварка, прокатка). По этой причине чугунные изделия делают методом литья.
4. Декоративные стальные изделия имеют красивый блеск, а те, что сделаны из чугуна, — матовые с черным оттенком.
5. Чугуном называют первичный продукт черной металлургии, сталью — конечный.
6. Сталь подвергается закалке.
7. Чугунные изделия получают посредством литья, стальные — в результате ковки и сварки.

Плавление чугуна

Материал обладает отличными литейными свойствами, имеет неплохую жидкотекучесть, и температура его плавления существенно ниже, если сравнивать со сталью и ковким чугуном. Такие свойства учитываются при придании формы.

Для соединения материала с латунью в большинстве случаев используют газообразный флюс. Также могут применяться чугунные прутки с медным напылением, что хорошо отражается на смачиваемости окантовки наплавляемым металлом. Для прутков берут эвтектический чугун, диапазон температуры плавления которого находится в пределах 1050−1200 градусов.

Сварка может происходить и посредством пастообразных флюсов. Когда нет специальных прутков из чугуна либо латуни Л-62, то трещины в элементах из данного материала можно устранить, воспользовавшись проволокой, главный компонент которой — электролитическая красная медь.

Существенно выше температуры плавления перегрев материала, что приводит к растворению взвешенных частиц. Они не всегда растворяются полностью, но графит все равно образовывается с затруднениями. В отдельных случаях возникает, если в чугун добавляются дополнительные вещества, влияющие на образование дополнительных центров кристаллизации графита.

У чугуна отличные литейные качества, если сравнивать со сталью, что делает работу с ним удобной. Хорошая жидкотекучесть и заполняемость форм обеспечивает более низкая температура плавления и завершающий процесс кристаллизации при постоянных температурах.

Указанные преимущества позволяют утверждать, что чугун является ценным конструктивным материалом, который активно применяют при производстве деталей машин (если отсутствуют значительные растягивающие и ударные нагрузки).

Полусинтетический чугун расплавляют при помощи плавления шихты, температурный диапазон составляет 1400−1450 градусов. После окончания плавления шихты материал хранится в тигле печей при небольшом перегреве (температура плавления не должна быть превышена более чем на сто градусов). Что следует сделать для создания шлакового покрова? Когда шихта постепенно плавится, на зеркало металла необходимо подавать стеклобой или раскаленный кварцевый песок.

Разновидности сварки

Реализация газовой сварки проходит оплавлением пламенем частиц соединяемых элементов и прутков из присадочных металлов.

Данную сварку используют для соединения металлических деталей, неметаллических компонентов и сплавов с неодинаковой температурой плавления. Их толщина не должна превышать 30 мм. Для устройства не понадобится электроэнергия.

Широко применяют и электродуговую сварку. Электрическая дуга способствует активному взаимодействию оплавленного металла с металлом электрода и образованию прочного шва. Чтобы избежать окисления, на шов наносят специальный защитный слой.

С помощью электродуговой сварки соединяются чугунные детали, конструкционные стали, медные, алюминиевые и другие сплавы.

Чугун

На рисунке показана фазовая диаграмма железо-карбид железа (Fe-Fe3C). Процент присутствующего углерода и температура определяют фазу железоуглеродистого сплава, его физические характеристики и механические свойства. Процентное содержание углерода определяет тип ферросплава: железо, сталь или чугун. Источник: wikipedia.org Лэппле, Фолькер – Wärmebehandlung des Stahls Grundlagen. Лицензия: CC BY-SA 4.0

В материаловедении чугуны относятся к классу ферросплавов с содержанием углерода выше 2,14 мас.% . Как правило, чугуны содержат от 2,14 % масс. до 4,0 % масс. углерода и от 0,5 % масс. до 3 % масс. кремния . Сплавы железа с более низким содержанием углерода известны как стали. Разница в том, что чугуны могут использовать эвтектическое затвердевание в бинарной системе железо-углерод. Эвтектика в переводе с греческого означает « легко или хорошо плавится ». Эвтектическая точка представляет собой состав на фазовой диаграмме, где самая низкая температура плавления достигается. Для системы железо-углерод точка эвтектики возникает при составе 4,26 мас.% С и температуре 1148°С .

Чугун , следовательно, имеет более низкую температуру плавления (приблизительно между 1150°C и 1300°C), чем традиционная сталь, что облегчает литье по сравнению со стандартной сталью. Из-за своей высокой текучести в расплавленном состоянии жидкое железо легко заполняет сложные формы и может образовывать сложные формы. Для большинства применений требуется очень небольшая отделка, поэтому чугун используется для самых разных мелких и крупных деталей. Это идеальный материал для литья в песчаные формы сложных форм, таких как выпускные коллекторы, без необходимости дополнительной механической обработки. Кроме того, некоторые чугуны очень хрупкие, и литье является наиболее удобной технологией изготовления. Чугуны стали конструкционным материалом с широким спектром применения. Они используются в трубах, машинах и деталях автомобильной промышленности, таких как головки цилиндров, блоки цилиндров и коробки передач. Он устойчив к повреждениям в результате окисления.

Типы чугуна

Серый чугун также обладает отличной демпфирующей способностью, которая обеспечивается графитом, поскольку он поглощает энергию и преобразует ее в тепло. Большая демпфирующая способность желательна для материалов, используемых в конструкциях, вызывающих нежелательные вибрации во время работы, таких как основания станков или коленчатые валы.

Чугуны также включают большое семейство различных типов железа, в зависимости от того, как образуется богатая углеродом фаза во время затвердевания . Микроструктуру чугуна можно контролировать, чтобы получить изделия с отличной пластичностью, хорошей обрабатываемостью, отличным гашением вибрации, превосходной износостойкостью и хорошей теплопроводностью. При правильном легировании коррозионная стойкость чугуна может быть равна стойкости нержавеющей стали и сплавов на основе никеля во многих областях применения. В большинстве чугунов углерод существует в виде графита, а микроструктура и механическое поведение зависят от состава и термической обработки. Наиболее распространенные типы чугуна:

• Серый чугун . Серый чугун является старейшим и наиболее распространенным типом чугуна. Серый чугун характеризуется графитовой микроструктурой, из-за которой изломы материала имеют серый цвет. Это связано с наличием в его составе графита. Графит образует чешуйки в сером чугуне, приобретая трехмерную геометрию.
• Белый чугун . Белый чугун твердый, хрупкий и не поддается механической обработке, в то время как серый чугун с более мягким графитом достаточно прочен и поддается механической обработке. Поверхность излома этого сплава имеет белый цвет, поэтому его называют белым чугуном.
• Ковкий чугун . Ковкий чугун — это белый чугун, подвергнутый отжигу. Термическая обработка отжигом превращает хрупкую структуру первой отливки в ковкую форму. Следовательно, его состав подобен белому чугуну с несколько большим содержанием углерода и кремния.
• Чугун ковкий . Ковкий чугун, также известный как чугун с шаровидным графитом, по составу подобен серому чугуну. Во время затвердевания графит зарождается в виде сферических частиц (узелков) в ковком чугуне, а не в виде чешуек. Ковкий чугун прочнее и устойчивее к ударам, чем серый чугун. Ковкий чугун по механическим характеристикам приближается к стали, при этом сохраняет высокую текучесть в расплавленном состоянии и снижает температуру плавления.

Чугун Затвердевание

Чугун — один из самых сложных сплавов, используемых в промышленности. Из-за более высокого содержания углерода в структуре чугуна, в отличие от стали, присутствует фаза, богатая углеродом. В зависимости главным образом от состава, скорости охлаждения и обработки расплава богатая углеродом фаза может затвердевать с образованием либо стабильной (аустенит-графит), либо метастабильной (аустенит-Fe ₃ C) эвтектики. Цементит (Fe ₃ C) является метастабильным соединением, и при некоторых обстоятельствах может диссоциировать или разлагаться с образованием α-феррита и графита в соответствии с реакцией:

Fe ₃ C → 3Fe (α) + C (графит)

Таким образом, может происходить два типа затвердевания эвтектики. Кроме того, существуют различные формы графита в зависимости от химического состава и скорости охлаждения. Образованию графита способствует присутствие кремния в концентрациях, превышающих примерно 1 мас.%. Кроме того, более медленные скорости охлаждения во время затвердевания способствуют графитизации (образованию графита).

Свойства чугуна

Свойства материала  являются интенсивными свойствами , что означает, что они не зависят от количества массы и могут варьироваться от места к месту в системе в любой момент. Материаловедение включает в себя изучение структуры материалов и связывание их с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структура-свойство, он может приступить к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются входящие в его состав химические элементы и то, как он был обработан до конечной формы.

Прочность чугуна

В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов учитывает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала  – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предел прочности при растяжении

Предел прочности при растяжении серого чугуна (ASTM A48 класс 40) составляет 295 МПа.

Предел прочности на растяжение мартенситного белого чугуна (ASTM A532, класс 1, тип A) составляет 350 МПа.

Предел прочности на растяжение ковкого чугуна – ASTM A220 составляет 580 МПа.

Предел прочности на растяжение ковкого чугуна – ASTM A536 – 60-40-18 составляет 414 МПа (>60 ksi).

Предел прочности при растяжении  является максимальным на инженерной кривой зависимости напряжения от деформации, соответствующей  максимальное напряжение , выдерживаемое конструкцией при растяжении. Предельная прочность на растяжение часто сокращается до «предельной прочности» или «предела прочности». Если это напряжение применяется и поддерживается, в результате произойдет перелом.

Модуль упругости Юнга

Модуль упругости Юнга серого чугуна (ASTM A48 класс 40) составляет 124 ГПа.

Модуль упругости Юнга мартенситного белого чугуна (ASTM A532, класс 1, тип A) составляет 175 ГПа.

Модуль упругости Юнга ковкого чугуна – ASTM A220 составляет 172 ГПа.

Модуль упругости Юнга ковкого чугуна – ASTM A536 – 60-40-18 составляет 170 ГПа.

Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости при растяжении и сжатии в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение. Вплоть до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки.

Твердость чугуна

Твердость серого чугуна по Бринеллю (ASTM A48 класс 40) составляет примерно 235 МПа.

Твердость по Бринеллю серого чугуна мартенситного белого чугуна (ASTM A532 Class 1 Type A) составляет примерно 600 МПа.

Твердость ковкого чугуна по Бринеллю – ASTM A220 примерно 250 МПа.

Твердость ковкого чугуна по Бринеллю – ASTM A536 – 60-40-18 приблизительно составляет 150–180 МПа.

В материаловедении  твердость  – это способность выдерживать  вдавливание поверхности ( локализованная пластическая деформация ) и  царапание . Твердость  является, вероятно, наиболее плохо определяемым свойством материала, поскольку она может указывать на устойчивость к царапанию, истиранию, вдавливанию или даже сопротивляемость формованию или локализованной пластической деформации. Твердость важна с инженерной точки зрения, потому что сопротивление износу при трении или эрозии паром, маслом и водой обычно увеличивается с увеличением твердости.

Тепловые свойства чугунов

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и приложение тепла. Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но различные материалы реагируют  на приложение тепла по-разному .

Температура плавления чугуна

Температура плавления серого чугуна – стали ASTM A48 составляет около 1260°C.

Температура плавления мартенситного белого чугуна (ASTM A532, класс 1, тип A) составляет около 1260°C.

Температура плавления ковкого чугуна – ASTM A220 составляет около 1260°C.

Температура плавления ковкого чугуна – ASTM A536 – стали 60-40-18 составляет около 1150°C.

В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердого состояния в жидкое. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность чугуна

Теплопроводность серого чугуна – ASTM A48 составляет 53 Вт/(м·К).

Теплопроводность мартенситного белого чугуна (ASTM A532 класс 1 тип A) составляет 15 – 30 Вт/(м·К).

Теплопроводность ковкого чугуна составляет примерно 40 Вт/(м·К).

Теплопроводность ковкого чугуна составляет 36 Вт/(м·К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м.K . Он измеряет способность вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье применяется ко всем веществам, независимо от их состояния (твердое, жидкое или газообразное). Поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Ссылки:

Материаловедение:

Министерство энергетики США, Материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. Январь 1993 г.
Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г. Ретвиш. Материаловедение и инженерия: введение, 9-е издание, Wiley; 9 издание (4 декабря 2013 г.), ISBN-13: 978-1118324578.
Эберхарт, Марк (2003). Почему все ломается: понимание мира по тому, как он разваливается. Гармония. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Гаскелл, Дэвид Р. (1995). Введение в термодинамику материалов (4-е изд.). Издательство Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-56032-992-3.
Гонсалес-Виньяс, В. и Манчини, Х.Л. (2004). Введение в материаловедение. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-07097-1.
Эшби, Майкл; Хью Шерклифф; Дэвид Себон (2007). Материалы: инженерия, наука, обработка и дизайн (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-8391-3.
Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Какова температура плавления железа? Температура, цвет и свойства

Железо — самый распространенный элемент на Земле, даже больше, чем кислород. Он содержится в основном в земной коре, которую добывают и используют самыми разными способами, в том числе для оружия, мостов и зданий по всему миру.

Чтобы железо можно было превратить во что-то полезное, его нужно сначала расплавить. После расплавления элемент становится пластичным, и им легко манипулировать, когда кузнецы и мастера по металлу придают ему желаемую форму.

Железо — самый распространенный элемент на Земле, даже больше, чем кислород. Он содержится в основном в земной коре, которую добывают и используют самыми разными способами, в том числе для оружия, мостов и зданий по всему миру.

Чтобы железо можно было превратить во что-то полезное, его нужно сначала расплавить. После расплавления элемент становится пластичным, и им легко манипулировать, когда кузнецы и мастера по металлу придают ему желаемую форму.

Температура плавления железа 1583°C (2800°F) . Когда наука о металлургии была впервые разработана около 1200 г. до н.э. анатолийскими (современными турецкими) хеттами, они плавили свои «черные камни, которые плавятся», используя маленькие керамические тигли. Сегодня кузнецы и слесари плавят железо в горнах, работающих на пропане, газе, угле или древесном угле. После расплавления они придают железу форму, используя такие инструменты, как молотки, наковальни и долота.

Цвет является хорошим индикатором температуры железа и степени его плавления. При нагревании он окрашивается в разные цвета: красный, оранжевый, желтый, а затем белый. Лучшая температура для ковки обычно находится между оранжевым и желтым цветом, когда материал особенно яркий.

Это называется «ковочное тепло».

Хотя плавление и выплавка часто путают, это два разных процесса с уникальными целями. Железо плавится, чтобы превратить его в полезные вещи, а плавка — это способ извлечения неблагородного металла из руды, например серебра или меди. Плавка часто используется для производства чугуна, который затем может быть преобразован в гораздо более полезную сталь.

Железо является странным химическим веществом из-за того, как его атомы упорядочиваются при воздействии тепла. При обычной комнатной температуре его атомы находятся в неплотно упакованном открытом расположении. Когда тепло применяется после 912°C атомы становятся еще более плотно упакованными, что является странным явлением. Когда достигается температура 1394 °C, атомы снова разрыхляются, а затем, наконец, плавятся, когда температура достигает 1538 °C. Эта причудливость железа — одна из причин, по которой сталь такая прочная и крепкая.

Сталь — это сплав железа, который также используется в самых разных целях, в том числе для инструментов, автомобилей и других машин. Температура плавления стали составляет от 1371 до 1537°C (от 2500 до 2800°F). Как сплав железа и углерода, «примесь» углерода в железе является причиной более низкой температуры плавления. Это происходит с любым материалом, который имеет примесь, потому что добавленный химикат разрушает структуру связи и делает вещество менее энергетически выгодным, облегчая его плавление.

Property
Element
Atomic number
Atomic weight	55. 847
Период
	D-блок
Температура плавления	1,538°F0021
Boiling point	3,000°C (5,432°F)
Specific gravity	7. 86 (20 °C)
Oxidation states	+2, +3, +4, +6
Electron configuration	[Ar]3d64s2
Density (g cm−3)
Relative atomic mass	55.845
Key isotopes
Electrons per shell	2, 8, 14, 2

References

1. Jessica Stoller -Конрад, 2015, Почему плавка железа такой странный процесс, Futurity

РубрикиБлог, Последние новости Опубликовано 13 июля 2022 г.