Температура плавления драгоценных металлов таблица
Обновлено: 17.05.2024
Металлы и сплавы — это незаменимая основа для литейного и ювелирного производства, ковки и многих других сфер. Что бы ни делал человек из металла (какой бы это ни был процесс), для правильной работы ему нужно знать, при какой температуре плавится тот или иной металл. Мы подробно рассмотрим процесс плавления, его отличие от кипения, а также сравним температуры в таблицах.
Таблица температур плавления
Что такое температура плавления
Каждый металл имеет неповторимые свойства, и в этот список входит температура плавления. При плавке металл уходит из одного состояния в другое, а именно из твёрдого превращается в жидкое. Чтобы сплавить металл, нужно приблизить к нему тепло и нагреть до необходимой температуры – этот процесс и называется температурой плавления. В момент, когда температура доходит до нужной отметки, он ещё может пребывать в твёрдом состоянии. Если продолжать воздействие – металл или сплав начнет плавиться.
Плавление и кипение – это не одно и то же. Точкой перехода вещества из твердого состояния в жидкое, зачастую называют температуру плавления металла. В расплавленном состоянии у молекул нет определенного расположения, но притяжение сдерживает их рядом, в жидком виде кристаллическое тело оставляет объем, но форма теряется.
При кипении объем теряется, молекулы между собой очень слабо взаимодействуют, движутся хаотично в разных направлениях, совершают отрыв от поверхности. Температура кипения – это процесс, при котором давление металлического пара приравнивается к давлению внешней среды.
Для того, чтобы упростить разницу между критическими точками нагрева мы подготовили для вас простую таблицу:
| Свойство | Температура плавки | Температура кипения |
|---|---|---|
| Физическое состояние | Сплав переходит в расплав, разрушается кристаллическая структура, проходит зернистость | Переходит в состояние газа, некоторые молекулы могут улетать за пределы расплава |
| Фазовый переход | Равновесие между твердым состоянием и жидким | Равновесие давления между парами металла и воздухом |
| Влияние внешнего давления | Нет изменений | Изменения есть, температура уменьшается при разряжении |
При какой температуре плавится
Металлические элементы, какими бы они ни были — плавятся почти один в один. Этот процесс происходит при нагреве. Оно может быть, как внешнее, так и внутреннее. Первое проходит в печи, а для второго используют резистивный нагрев, пропуская электричество либо индукционный нагрев. Воздействие выходит практически схожее. При нагреве, увеличивается амплитуда колебаний молекул. Образуются структурные дефекты решётки, которые сопровождаются обрывом межатомных связей. Под процессом разрушения решётки и скоплением подобных дефектов и подразумевается плавление.
У разных веществ разные температуры плавления. Теоретически, металлы делят на:
- Легкоплавкие – достаточно температуры до 600 градусов Цельсия, для получения жидкого вещества.
- Среднеплавкие – необходима температура от 600 до 1600 ⁰С.
- Тугоплавкие – это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ⁰С.
Плавление железа
Температура плавления железа достаточно высока. Для технически чистого элемента требуется температура +1539 °C. В этом веществе имеется примесь — сера, а извлечь ее допустимо лишь в жидком виде.
Без примесей чистый материал можно получить при электролизе солей металла.
Плавление чугуна
Чугун – это лучший металл для плавки. Высокий показатель жидкотекучести и низкий показатель усадки дают возможность эффективнее пользоваться им при литье. Далее рассмотрим показатели температуры кипения чугуна в градусах Цельсия:
- Серый — температурный режим может достигать отметки 1260 градусов. При заливке в формы температура может подниматься до 1400.
- Белый — температура достигает отметки 1350 градусов. В формы заливается при показателе 1450.
Важно! Показатели плавления такого металла, как чугун – на 400 градусов ниже, по сравнению со сталью. Это значительно снижает затраты энергии при обработке.
Плавление стали
Плавления стали при температуре 1400 °C
Сталь — это сплав железа с примесью углерода. Её главная польза — прочность, поскольку это вещество способно на протяжении длительного времени сохранять свой объем и форму. Связано это с тем, что частицы находятся в положении равновесия. Таким образом силы притяжения и отталкивания между частицами равны.
Справка! Сталь плавится при 1400 °C.
Плавление алюминия и меди
Температура плавления алюминия равна 660 градусам, это означает то, что расплавить его можно в домашних условиях.
Чистой меди – 1083 градусов, а для медных сплавов составляет от 930 до 1140 градусов.
От чего зависит температура плавления
Для разных веществ температура, при которой полностью перестраивается структура до жидкого состояния – разная. Если взять во внимание металлы и сплавы, то стоит подметить такие моменты:
- В чистом виде не часто можно встретить металлы. Температура напрямую зависит от его состава. В качестве примера укажем олово, к которому могут добавлять другие вещества (например, серебро). Примеси позволяют делать материал более либо менее устойчивым к нагреву.
- Бывают сплавы, которые благодаря своему химическому составу могут переходить в жидкое состояние при температуре свыше ста пятидесяти градусов. Также бывают сплавы, которые могут «держаться» при нагреве до трех тысяч градусов и выше. С учетом того, что при изменении кристаллической решетки меняются физические и механические качества, а условия эксплуатации могут определяться температурой нагрева. Стоит отметить, что точка плавления металла — важное свойство вещества. Пример этому – авиационное оборудование.
Термообработка, в большинстве случаев, почти не изменяет устойчивость к нагреву. Единственно верным способом увеличения устойчивости к нагреванию можно назвать внесение изменений в химический состав, для этого и проводят легирование стали.
У какого металла самая высокая температура плавления
Вольфрам – самый тугоплавкий металл, 3422 °C (6170 °F).
Твердый, тугоплавкий, достаточно тяжелый материал светло-серого цвета, который имеет металлический блеск. Механической обработке поддается с трудом. При комнатной температуре достаточно хрупок и ломается. Ломкость металла связана с загрязнением примесями углерода и кислорода.
Примечание! Технически, чистый металл при температуре выше 400 °C становится очень пластичным. Демонстрирует химическую инертность, неохотно вступает в реакции с другими элементами. В природе встречается в виде таких сложных минералов, как: гюбнерит, шеелит, ферберит и вольфрамит.
Вольфрам можно получить из руды, благодаря сложным химическим переработкам, в качестве порошка. Используя прессование и спекание, из него создают детали обычной формы и бруски.
Вольфрам — крайне стойкий элемент к любым температурным воздействиям. По этой причине размягчить вольфрам не могли более сотни лет. Не существовало такой печи, которая смогла бы нагреться до нескольких тысяч градусов по Цельсию. Ученым удалось доказать, что это самый тугоплавкий металл. Хотя бытует мнение, что сиборгий, по некоторым теоретическим данным, имеет большую тугоплавкость, но это лишь предположение, поскольку он является радиоактивным элементом и у него небольшой срок существования.
При какой температуре плавится металл
При термическом воздействии на детали в процессе сварки важно учитывать температуру плавления металлов. От этого показателя зависят токовые параметры. Необходимо создать электрической дугу или пламя в газовой горелке такой тепловой мощности, чтобы разрушить молекулярные связи. Параметр, при котором сталь или цветной сплав плавится, учитывают при выборе конструкционных материалов для узлов, испытывающих силу трения или металлоконструкций, испытывающих термическое воздействие.
Процесс плавления
При термовоздействии на деталь изменение внутренней структуры происходит за счет накопления энергии молекулами. Скорость их движения возрастает. В критической точке нагрева начинается разрушение кристаллической структуры, межмолекулярные связи уже не могут удержать молекулы в узлах решетки. Взамен колебательным движениям в пределах узла происходит хаотическое движение, образуется ванна расплава в месте нагрева. Точку начала расплавления вещества в лабораторных условиях определяют до сотых долей градуса, причем этот показатель не зависит от внешнего давления на заготовку. В вакууме и под давлением металлические заготовки начинают плавиться при одной и той же температуре, это объясняется процессом накопления внутренней энергии, необходимой для разрушения межмолекулярных связей.
Классификация металлов по температуре плавления
В физике переход твердого тела в жидкое состояние характерен только для веществ кристаллической структуры. Температуру плавления металлов чаще обозначают диапазоном значений, для сплавов точно определить нагрев до пограничного фазового состояния сложно. Для чистых элементов каждый градус имеет значение, особенно, если это легкоплавкие элементы,
значения не имеет. Сводная таблица показателей t обычно делится на 3 группы. Помимо легкоплавких элементов, которые максимально нагревают до +600°С, указывают тугоплавкие, выдерживающие нагрев свыше +1600°С, и среднеплавкие. В этой группе сплавы, образующие ванну расплава при температуре от +600 до 1600°С.
Разница между температурой плавления и кипения
Точкой фазового перехода вещества из твердого кристаллического состояния в жидкое нередко называют температуру плавления металла. В расплаве молекулы не имеют определенного расположения, но притяжение удерживает их вместе, в жидком состоянии кристаллическое тело сохраняет объем, но теряет форму.
При кипении теряется объем, молекулы слабо взаимодействуют, хаотично движутся во всех направлениях, отрываются от поверхности. Температура кипения – это когда давление металлических паров достигает давления внешней среды.
Для наглядности разницу между критическими точками нагрева лучше представить в виде таблицы:
| Свойства | Температура плавки | Температура кипения |
|---|---|---|
| Физическое состояние | Сплав превращается в расплав, кристаллическая структура разрушается, исчезает зернистость | Переход в газообразное состояние, отдельные молекулы улетают за пределы расплава |
| Фазовый переход | Равновесие между жидкой и твердой фазами | Равновесие между давлением паров металла и внешним давлением воздуха |
| Влияние внешнего давления | Не меняется | Изменяется, падает при разряжении |
Таблицы температур плавления металлов и сплавов
Для удобства границы фазового перехода указаны по группам в порядке возрастания t фазового перехода из твердого в жидкое состояние. Из всех элементов выбраны часто встречающиеся.
Таблица плавления легкоплавких металлов и сплавов (расплавляются до +600°С).
Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов, диапазон фазового перехода от +600 до 1600°С.
Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов (свыше +1600°С).
Температура плавления драгоценных металлов таблица
Категории: История золота | Дата: 2020-06-05 18:03:39 | Обновлена дата: 2021-05-02 19:17:56 | Автор: Евгения
Плотность - самый важный признак, отличающий сталь от драгоценных металлов.
Таблица "Плотность стали и драгоценных металлов", плотность металлов показана в возрастающей последовательности.
| Металл | Символ | Плотность кг/м³ | Плотность г/см³ |
| СТАЛЬ | STEEL | 7800 кг/м3 | 7,8 г/cм3 |
| СЕРЕБРО | SILVER | 10500 кг/м3 | 10,5 г/cм3 |
| ПАЛЛАДИЙ | PALLADIUM | 12020 кг/м3 | 12,02 г/cм3 |
| РОДИЙ | RHODIUM | 12410 кг/м3 | 12,41г/cм3 |
| РУТЕНИЙ | RUTHENIUM | 12450 кг/м3 | 12,45г/cм3 |
| ЗОЛОТО | GOLD | 19300 кг/м3 | 19,3г/cм3 |
| ПЛАТИНА | PLATINUM | 21500 кг/м3 | 21,5г/cм3 |
| ИРИДИЙ | IRIDIUM | 22650 кг/м3 | 22,65г/cм3 |
Определение плотности
Плотность - это отношение массы тела (веса предмета) к его площади или объему.
В чем измеряется плотность
Единицы измерения плотности металлов в международной системе измерения - это кг/м³ и г/см³.
Мы не случайно сравниваем плотность драгоценных металлов и плотность стали. Сегодня ювелирные изделия из нержавеющей стали на пике популярности. Такие изделия достаточно практичны и неприхотливы в уходе, а цена настолько заманчива, что ювелирная сталь успешно конкурирует с серебром и даже платиной. Более того, внешне не представляется возможным отличить ювелирное изделие из нержавеющей стали от украшения из платины, серебра, палладия или белого золота. Взгляните на фото.
1.Cталь. 2.Серебро 3.Белое золото 4.Платина 5.Палладий
Все эти изделия роднит светло-серебристый цвет и блеск. Так вот отличительной особенностью сравниваемых металлов является именно плотность, которая оказывает непосредственное влияние на вес ювелирного изделия.
Негласное правило: ювелирное изделие из стали всегда будет легче украшения из представленных драгоценных металлов. При сравнении украшений в одной весовой категории.
Клейма ювелирных металлов - второй отличительный признак
Определить, какой перед Вами металл, можно также по клейму. Для этого необходимо знать стандарты проб драгоценных металлов, как российские (украинские) так и зарубежные. Т.к. в различных странах пробы благородных металлов могут отличаться, не говоря уже о грубом нарушении законодательства и прав потребителя – подделке ювелирных изделий.
На представленных выше фотографиях можно разглядеть отличительные маркировки металлов. Для стали – steel (иногда можно встретить конкретную марку стали, например, L316), для серебра – 925 проба, для белого золота - 585 проба, для платины – 950 проба, для палладия – также 950 проба. Обратите внимание, маркировка платины - Pt и палладия – PD, - говорит нам об импортном изделии.
Как отличается золото от платины по плотности - в продолжение темы проиллюстрирован пример с обручальными кольцами из золота и платины.
Какая температура плавления золота
Сегодня, как минимум 99 из 100 человек не знают даже примерно какая температура плавления золота, хотя многие когда-то проходили этот материал в школе. Для тех, кто хочет узнать, какая нужна температура золота для начала его плавления будет полезна информация в этой статье.
Какой градус плавления золота
Плавление любого металла это переход его из твердого состояния в жидкое. Стоит отметить, что золото относится к группе среднеплавких металлов. Удельная теплота плавления золота равна 67 кДж/кг. Это значение действительно только для чистого золота с минимальным количеством примесей.
Перед тем как узнать температуру, при которой происходит плавление золота, немаловажно, что это значение будет актуально только для высокопробного желтого драгметалла. Это условно чистое золото, сплав которого имеет пробу не ниже 999. В таком золоте содержится не более 0,1% примесей, и оно чаще всего встречается в виде банковских слитков или высокопробных инвестиционных монет.
Многолетний ювелирный опыт и практика показывают, что температура плавления золота 999 в градусах цельсия составляет 1064,18. Но такое слишком точное значение температуры – до сотых градуса актуально в редких случаях. Обычно последний градус плавления золота большинство литейщиков драгметаллов округляют. Учитывая этот момент, можно обозначить, что золото плавится при температуре около 1064 градуса цельсия.
На картинке хорошо видно, какая должна быть температура плавления золота по цельсию, чтобы желтый драгметалл принял жидкое состояние.
Какая температура плавления золота 585 пробы
Выше, в этой статье уже была обозначена реальная температура плавления золота в градусах цельсия, но стоит еще раз отметить, что это значение действительно только для высокопробного желтого драгоценного металла.
В ювелирном деле, медицине и промышленности используются сплавы золота, которые имеют разную пробу. Самые распространенные пробы золота: 375, 585, 750. Эти сплавы кроме золота в своем составе содержат лигатуру. Чаще всех в качестве лигатуры используются следующие металлы: медь, серебро и палладий. Довольно редко в золотых ювелирных сплавах применяется платина, цинк, олово и алюминий.
Самой популярной среди всех ювелирных сплавов является золото 585 пробы. Золото этой пробы наиболее часто встречается как на отечественном ювелирном рынке украшений, так и на мировом. Температура плавления золота 585 пробы имеет разные значения, так как этот ювелирный сплав имеет разную лигатуру.
Ниже на картинке показано, при какой температуре плавится золото 585 пробы, имеющее желтый цвет.
В таблице ниже хорошо видно, что температура плавления золота 585 в градусах цельсия колеблется от 880 до 1280. Самая высокая температура расплавленного золота 750 пробы, имеющего белый цвет – 1280°C, так как в этом сплаве в качестве лигатуры кроме серебра (962°C) присутствует более тугоплавкий палладий (1554°C). Самая низкая температура плавления золота и серебра, она составляет 880°C. Объясняется это тем, что добавление к золоту большого количества серебра, существенно снижает температуру плавления такого сплава.
При какой температуре плавится золото и другие металлы
Среди 49 металлов, золото по температуре плавления находится почти посередине и занимает 22 место. Чистое золото плавится при температуре – 1064,18°C. Самую близкую к золоту температуру плавления имеет медь – 1083,4°C и серебро – 962°C.
Самую низкую температуру плавления среди всех металлов имеет цезий, всего 28,5°C. Самый высокий градус плавления у металла, который имеет почти одинаковую с золотом плотность, это вольфрам – 3422°C.
Читайте также: