Ab welchem ​​Grad schmilzt Metall? Schmelzpunkt von Edelstahl und Gusseisen

Die Schmelzpunkte fast aller derzeit weit verbreiteten Metalle sind in der Tabelle angegeben. 1. Es werden auch einige seltene Metalle erwähnt, deren Produktion und Verwendung ständig zunimmt. Wie Sie sehen, erstreckt sich der Schmelzpunkt von Metallen über einen sehr großen Bereich von -39 (Quecksilber) bis 3400 °C (Wolfram).
Metalle mit einem Schmelzpunkt unter 500–600 °C werden als schmelzbar bezeichnet. Zu den niedrig schmelzenden Metallen zählen Zink und alle anderen in der Tabelle aufgeführten Metalle. 1 über ihm. Es ist auch üblich, die sogenannten Refraktärmetalle herauszugreifen und sie als diejenigen zu bezeichnen, die einen höheren Schmelzpunkt als Eisen (1539 ° C) haben, d. h. laut Tabelle. 1 ist Titan und weiter Wolfram.

Aus den Daten in der Tabelle. 1 zeigt, dass auch die Dichten von Metallen bei Raumtemperatur eine sehr große Bandbreite aufweisen. Das leichteste Metall ist Lithium, das etwa zweimal leichter als Wasser ist. In der Technik ist es üblich, eine Gruppe von Leichtmetallen herauszugreifen, die als Grundlage für Strukturelemente dienen Metallmaterialien in der Luftfahrt und Raketenwissenschaft. Zu den Leichtmetallen zählen solche, deren Dichte 5 g/cm3 nicht überschreitet. Zu dieser Gruppe gehören Titan, Aluminium, Magnesium, Beryllium, Lithium.
Zur Beschreibung der Eigenschaften von Metallen wird neben der Dichte, bezeichnet mit dem Buchstaben d, der Kehrwert verwendet – das spezifische Volumen v = 1d (cm3 g).
Mit zunehmender Temperatur nimmt die Dichte aller Metalle im festen Zustand ab und das spezifische Volumen nimmt entsprechend zu. Eine Zunahme des spezifischen Volumens eines festen Metalls, das beim Erhitzen keine polymorphen Umwandlungen durchläuft, um Δt kann ziemlich genau beschrieben werden lineare Abhängigkeit vtvt=vtv20°С (1+βtv Δt), wobei βtv der Temperaturkoeffizient der Volumenausdehnung ist. Wie aus der Physik bekannt ist, gilt βtv=3α, wobei α der Temperaturkoeffizient der Längenausdehnung in einem gegebenen Temperaturbereich ist. Bei den meisten Metallen führt das Erhitzen von Raumtemperatur auf die Schmelztemperatur zu einer Volumenzunahme um 4–5 %, sodass dtvtmelt = 0,95/0,96dtv20°C.
Der Übergang eines Metalls in einen flüssigen Zustand geht in den meisten Fällen mit einer Volumenzunahme und einer entsprechenden Dichteabnahme einher. In der Tabelle. 1 wird dies durch die Änderung der spezifischen Volumina Δv = 100 (vl - vtv)/vl ausgedrückt, wobei vl und vtv die spezifischen Volumina von flüssigem und festem Metall bei der Schmelztemperatur sind. Es kann gezeigt werden, dass Δv = 100 (vl – vtv) / vl = Δd = 100 (dtv – dl) / dtv. Die Dichteabnahme beim Schmelzen wird in wenigen Prozent ausgedrückt. Es gibt mehrere Metalle und Nichtmetalle, die beim Schmelzen eine umgekehrte Änderung der Dichte und des spezifischen Volumens aufweisen. Gallium, Wismut, Antimon, Germanium und Silizium nehmen beim Schmelzen an Volumen ab und ihr Δv hat daher einen negativen Wert. Zum Vergleich kann festgestellt werden, dass für Veda Δv = -11 % ist.
Eine geringfügige Volumenänderung von Metallen während des Schmelzens weist darauf hin, dass sich die Abstände zwischen Atomen in einem flüssigen Metall kaum von den interatomaren Abständen im Kristallgitter unterscheiden. Die Anzahl der nächsten Nachbarn für jedes Atom (die sogenannte Koordinationszahl) ist in einer Flüssigkeit normalerweise etwas geringer als in einem Kristallgitter. Bei Metallen mit dicht gepackten Strukturen sinkt die Koordinationszahl beim Schmelzen von 12 auf 10-11, bei Metallen mit o. C. Struktur ändert sich diese Zahl von 8 auf 6. In einem flüssigen Metall nahe dem Schmelzpunkt bleibt die Nahordnung erhalten, bei der die Anordnung benachbarter Atome in einem Abstand von bis zu etwa drei Atomdurchmessern ähnlich bleibt wie zuvor im Kristallgitter, das bekanntlich auch weit entfernt ist. Während des Schmelzens beobachten Metalle keine grundlegende Änderung einer Reihe von Eigenschaften: Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität; die elektrische Leitfähigkeit bleibt in der gleichen Größenordnung wie bei einem festen Metall nahe dem Schmelzpunkt.
Eine Erhöhung der Temperatur eines flüssigen Metalls führt nicht nur zu einer allmählichen Änderung aller seiner Eigenschaften, sondern führt auch zu allmählichen Strukturumlagerungen, die sich in einer Abnahme der Koordinationszahl und dem allmählichen Verschwinden der Nahordnung in der Anordnung äußern von Atomen. Die durch eine Temperaturerhöhung verursachte Zunahme des spezifischen Volumens von flüssigem Metall kann näherungsweise durch die lineare Abhängigkeit vzht = vzhtpl (1 + βl Δt) beschrieben werden. Der Temperaturkoeffizient der Volumenausdehnung von flüssigem Metall ist deutlich größer als der von festem Metall. Normalerweise ist βl = 1,5/3βtv.
Legierungen, sowohl im festen als auch im flüssigen Zustand, stellen in der Regel keine perfekten Lösungen dar und die Verschmelzung zweier oder mehrerer Metalle ist immer mit einer Volumenänderung verbunden. In der Regel kommt es zu einer Volumenabnahme der Legierung gegenüber dem Gesamtvolumen der reinen Komponenten unter Berücksichtigung ihres Gehalts in der Legierung. Für technische Berechnungen kann die Volumenabnahme während der Fusion jedoch vernachlässigt werden. In diesem Fall kann das spezifische Volumen der Legierung durch die Additivitätsregel bestimmt werden, d. h. aus den Werten der spezifischen Volumina reiner Komponenten unter Berücksichtigung ihres Gehalts in der Legierung. Somit ist das spezifische Volumen der Legierung, die aus den Komponenten A, B, C, ..., X besteht, in Gewichtsprozenten in der Menge a, b, c, ..., x enthalten

Dabei sind vA, vB, vC, vX die spezifischen Volumina reiner Komponenten bei der Temperatur, für die das spezifische Volumen der Legierung berechnet wird.
Die Volumenänderung des flüssigen Metalls vor und während der Kristallisation bestimmt die wichtigste Gusseigenschaft – die Volumenschrumpfung, die sich, wie später gezeigt wird, in Form von Lunkern und Porosität (Lockerheit) im Gusskörper äußert.
Der maximal mögliche Wert der relativen Volumenschrumpfung des Gussstücks beträgt Δvmax = 100 (vЖt - vТвtmelt)/vЖt, wobei vЖt das spezifische Volumen des flüssigen Metalls bei der Gießtemperatur t ist; ttvtpl – spezifisches Volumen des festen Metalls am Schmelzpunkt.
Der experimentell ermittelte Volumenschwund bei Gussstücken liegt üblicherweise unter Δvmax. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass beim Befüllen der Form die Schmelze abkühlt und möglicherweise sogar eine Kristallisation einsetzt, sodass der Ausgangszustand der Schmelze in der Form nicht durch das spezifische Volumen vtl charakterisiert wird. Das Abkühlen des gehärteten Gussstücks auf Raumtemperatur hat keinen Einfluss auf die relative Volumenschrumpfung.
Bei Gussteilen aus Metallen und Legierungen mit negativen Δv-Werten (siehe Tabelle 1) kommt es nicht zum Schrumpfen, sondern zum sogenannten Wachstum – der Extrusion der Schmelze auf die Oberfläche der Gussteile.

Die Methode zum Schmelzen des Auskleidungsmaterials hängt von der Schmelztemperatur des Metalls ab Schmelzofen oder Tiegel und lineare Form. Die Schmelztemperatur und Dichte aller unedlen Metalle sind in Tabelle 1.1 angegeben.

Die Dichte von Metallen wird anhand der Masse pro Volumeneinheit gemessen. Der Dichtewert wird zur Berechnung der Masse der Schmelze bzw. des Gussstücks verwendet geometrische Abmessungen oder deren Volumina, wenn die Masse bekannt ist.

Von den in Tabelle 1 aufgeführten Metallen ist Lithium das leichteste und die schwersten sind Wolfram und Gold mit einer Dichte von mehr als 19 g/cm 3 . Der Schmelzpunkt von Metallen reicht von - 39 °C für Quecksilber bis 3400 °C für Wolfram.

Metalle mit einem Schmelzpunkt unter 500 – 600 °C werden als schmelzbar bezeichnet. In der Tabelle. Zu 1.1 schmelzbar zählen Zink und alle anderen davor befindlichen Metalle. Es ist auch üblich, feuerfeste Metalle zu unterscheiden und sie als solche zu bezeichnen, die einen höheren Schmelzpunkt als Eisen haben, das heißt laut Tabelle 1 ist dies Titan und weiter Wolfram.

Vom Tisch. 1.1 lässt sich erkennen, dass auch Metalle bei Raumtemperatur hinsichtlich der Dichte eine sehr große Wertespanne aufweisen.

Schmelzpunkt und Dichte von Metallen

In der Technik ist es üblich, eine Gruppe von Leichtmetallen herauszugreifen, die als Grundlage für strukturelle metallische Werkstoffe dienen. Zu den Leichtmetallen zählen solche, deren Dichte 5 g/cm 3 nicht überschreitet, d. h. zu dieser Gruppe gehören Titan, Aluminium, Magnesium, Beryllium, Lithium.

Der Schmelzpunkt der Legierung wird unter Berücksichtigung der Konzentration berechnet, Atommasse und Senkung des Schmelzpunkts des Grundmetalls:

Zum Beispiel der Schmelzpunkt reines Eisen nimmt in Gegenwart von 1 Masse-% ab: Cu- 1 über C; V, Mo, M n-2°C; Al- 3,5°C; Si- 12°C; Ti- 18°C; P- 28 °C; S- 30°C; C- 73 °C; B- 90 o C.

Bei einem Temperaturanstieg von Raumtemperatur auf Schmelztemperatur nimmt die Dichte der meisten Metalle um 3-5 % ab, da mit dem Übergang des Metalls in den flüssigen Zustand eine Volumenzunahme einhergeht. Ausnahmen bilden Helium, Wismut, Antimon, Germanium und Silizium, deren Volumen beim Schmelzen abnimmt und die Dichte der Schmelze entsprechend zunimmt.

Die Änderung der Dichte der Legierung beim Übergang vom flüssigen in den festen Zustand bestimmt die Volumenschrumpfung. Bei Gussteilen aus Legierungen mit positivem Wert D Mit Schrumpfung äußert sich in Form von Lunkern und kleinen Poren und mit negativer Wert D Mit- in Form von Auswüchsen (auf die Gussstückoberfläche extrudierte Schmelze).

Zusammen mit der Dichte ( Mit), um die Eigenschaften von Metallen zu beschreiben, wird der Kehrwert verwendet – das spezifische Volumen V = 1/scm 3 /G. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Dichte aller Metalle im festen Zustand ab und das spezifische Volumen nimmt entsprechend zu. Eine Vergrößerung des spezifischen Volumens eines festen Metalls, das beim Erhitzen keine polymorphen Umwandlungen erfährt Dt kann recht genau durch eine lineare Beziehung beschrieben werden. , wobei der Temperaturkoeffizient der Volumenausdehnung ist. Wie aus der Physik bekannt ist, ist der Temperaturkoeffizient der Längenausdehnung in einem bestimmten Temperaturbereich.

Der Übergang eines Metalls in einen flüssigen Zustand geht hauptsächlich mit einer Volumenzunahme und einer entsprechenden Abnahme der Dichte einher. In der Tabelle. 1 Dies wird durch die Änderung spezifischer Volumina, spezifischer Volumina von flüssigem und festem Metall bei der Schmelztemperatur, ausgedrückt. Das lässt sich zeigen

Eine geringfügige Volumenänderung von Metallen während des Schmelzens weist darauf hin, dass sich der Abstand zwischen Atomen in einem flüssigen Metall kaum von den interatomaren Abständen im Kristallgitter unterscheidet.

Eine Erhöhung der Temperatur des flüssigen Metalls führt zu einer allmählichen Änderung seiner Eigenschaften und zu allmählichen Strukturumlagerungen, die sich in einer Abnahme der Koordinationszahl und dem allmählichen Verschwinden der Nahordnung in der Anordnung der Atome äußern. Die durch die Temperaturerhöhung bedingte Vergrößerung des spezifischen Volumens der Schmelze lässt sich näherungsweise durch einen linearen Zusammenhang beschreiben. Der Temperaturkoeffizient der Volumenausdehnung von flüssigem Metall ist deutlich größer als der gleiche Koeffizient von festem Metall. Gewöhnlich.

Legierungen, sowohl im festen als auch im flüssigen Zustand, stellen in der Regel keine perfekten Lösungen dar und die Verschmelzung zweier oder mehrerer Metalle ist immer mit einer Volumenänderung verbunden. In der Regel kommt es zu einer Volumenabnahme der Legierung im Vergleich zum Gesamtvolumen der reinen Komponenten unter Berücksichtigung ihres Gehalts in der Legierung. Für technische Berechnungen kann die Volumenabnahme während der Fusion jedoch vernachlässigt werden. In diesem Fall kann das spezifische Volumen der Legierung durch die Additivitätsregel bestimmt werden, also durch die Werte der spezifischen Volumina reiner Komponenten unter Berücksichtigung ihres Gehalts in der Legierung. Somit ist das spezifische Volumen der Legierung, die aus gewichtsprozentual in einer Menge enthaltenen Bestandteilen besteht, jeweils gleich

Hierbei handelt es sich um die spezifischen Volumina reiner Komponenten bei derselben Temperatur, für die das spezifische Volumen der Legierung berechnet wird. Es ist wichtig zu bedenken, dass die oben beschriebene Additivitätsregel für das spezifische Volumen der Legierung gilt. Wenn wir bestimmte Volumina durch Dichten ersetzen, erhält man einen viel komplexeren Ausdruck, daher ist es sinnvoller, bestimmte Volumina zu verwenden.

IN wissenschaftliche Forschung Eine häufig verwendete Größe wird als Atomvolumen oder Grammatomvolumen eines Metalls oder einer Legierung bezeichnet. Dieser Wert wird ermittelt, indem man die Atommasse durch die Dichte dividiert. Bei Metallen liegt das Atomvolumen bei 5 - 20 cm 3, häufiger bei 8 - 12 cm 3.

Die Dichte hängt von der Art des Stoffes (der Legierung), vom Komplex der individuellen Eigenschaften der Elemente, aus denen seine Zusammensetzung besteht, und von der Art ihrer Wechselwirkung ab. Derselbe Stoff (Metall) kann je nach Kristallstruktur, Art des Kristallgitters, unterschiedliche Dichten aufweisen. Zum Beispiel, Fe B= 768 und Fe G = 7,76; MIT Alm = 3,51, MIT Graph = 2,23; B Quarz = 2,65, V Quarz= 2,51 usw.

Es ist wichtig, den Unterschied zwischen den Konzepten „Dichte“ und „ spezifisches Gewicht" Material.

Die Dichte ist das Verhältnis der Masse eines Stoffes zum Volumen, das er einnimmt:

Wo M- Masse, g (kg); V- Volumen, cm 3 (m 3); Mit- Dichte, g / cm 3 (kg / m 3).

Das spezifische Gewicht ist definiert als das Verhältnis des Gewichts einer Substanz zum Volumen, das sie einnimmt:

Wo P- Gewicht, g (kg); G- spezifisches Gewicht, cm 3 (m 3).

Das Gewicht ergibt sich im Verhältnis zu:

Wo G- Beschleunigung freier Fall; k- Proportionalitätskoeffizient, abhängig von der Wahl der in der Mengenformel enthaltenen Maßeinheiten.

Und deshalb

Im gleichen Einheitensystem stimmen Dichte und spezifisches Gewicht numerisch nicht überein. Zum Beispiel für destilliertes Wasser verschiedene Systeme Einheiten c und g haben unterschiedliche Bedeutungen(Tabelle 1.2).

Zusammentreffen der Zahlenwerte der Dichte und des spezifischen Gewichts entnommen aus verschiedene Systeme Maßeinheiten sind manchmal der Grund dafür, einen Wert durch einen anderen zu ersetzen.

Körpermasse- ein konstanter Wert und ein Maß für die Gravitations- und Trägheitseigenschaften von Materie und Gewicht- variabler Wert, abhängig von der freien Fallbeschleunigung am Beobachtungspunkt. Daher kann das spezifische Gewicht kein Referenzwert sein.

Das Verhältnis der Massen zweier Körper am gleichen Beobachtungspunkt ist Beziehung Gewichte dieser Körper:

Daher wird beim Wiegen die Masse des Körpers im Vergleich zur Masse der Gewichte ermittelt. Durch das Wiegen wird die Masse des Materials bestimmt.

In der Praxis wird die Dichte bestimmt, um Veränderungen im Endmetall im Vergleich zum ursprünglichen Rohmetall festzustellen. Daher kommt es nicht auf die Feststellung der Dichte an, sondern auf die Tatsache des Dichteunterschieds oder, noch bedeutsamer, auf das Verhältnis der Dichten:

Methoden zur Bestimmung der Dichte werden nach Gruppenmerkmalen klassifiziert: Gewicht, Volumen, Eintauchen.

ZU Gewichtsmethoden Dazu gehören das hydrostatische Wägen, die mikrometrische Methode, die arometrische Methode mit konstantem Volumen und konstanter Masse usw. Dies sind die gebräuchlichsten und genauesten Methoden.

Zur volumetrischen Bestimmung des Probenvolumens durch lineare Messungen (Probe in der richtigen Form) mit Gas- oder Flüssigkeitsvolumenmessgeräten. Volumetrische Methoden (nach geometrischen Abmessungen) ermöglichen genaue Berechnungen große Volumina Proben.

Den Dichteausgleich in einer Flüssigkeit nennt man Immersionsmethode. Dazu gehört auch die Thermogradientenrohrmethode usw.

Zusätzlich zu den aufgeführten werden auch mechanische, Strahlungs-, refraktometrische, analytische und andere Methoden zur Bestimmung der Dichte durch indirekte Indikatoren verwendet.

Damit das geschmolzene Metall die Form gut ausfüllt, Oberflächenspannung und seine Viskosität sollte die Translationsbewegung der Schmelze nicht beeinträchtigen, bis sie vollständig gefüllt ist. Viskosität, Oberflächenspannung und Diffusion beeinflussen die Prozesse des Raffinierens, Legierens und Modifizierens von Legierungen.

Der Schmelzpunkt eines Metalls ist die Mindesttemperatur, bei der es vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Während des Schmelzens ändert sich sein Volumen praktisch nicht. Metalle werden je nach Erhitzungsgrad nach Schmelzpunkt klassifiziert.

schmelzbare Metalle

Schmelzbare Metalle haben einen Schmelzpunkt unter 600 °C. Dies sind Zink, Zinn, Wismut. Solche Metalle können durch Erhitzen auf dem Herd oder mit einem Lötkolben eingeschmolzen werden. Schmelzbare Metalle werden in der Elektronik und Technik verwendet, um Metallelemente und Drähte für die Bewegung zu verbinden. elektrischer Strom. Die Temperatur beträgt 232 Grad und Zink - 419.

Mittelschmelzende Metalle

Mittelschmelzende Metalle beginnen bei Temperaturen von 600 °C bis 1600 °C vom festen in den flüssigen Zustand überzugehen. Sie werden zur Herstellung von Platten, Bewehrungsstäben, Blöcken und anderem verwendet Metallkonstruktionen geeignet für den Bau. Zu dieser Gruppe von Metallen gehören Eisen, Kupfer und Aluminium, sie sind auch Bestandteil vieler Legierungen. Legierungen werden mit Kupfer versetzt Edelmetalle wie Gold, Silber, Platin. 750er Gold enthält 25 % Legierungsmetalle, darunter Kupfer, was ihm einen rötlichen Farbton verleiht. Der Schmelzpunkt dieses Materials beträgt 1084 °C. Und Aluminium beginnt bei einer relativ niedrigen Temperatur von 660 Grad Celsius zu schmelzen. Es ist ein leichtes, duktiles und kostengünstiges Metall, das weder oxidiert noch rostet und daher häufig bei der Herstellung von Utensilien verwendet wird. Die Temperatur beträgt 1539 Grad. Es ist eines der beliebtesten und erschwinglichsten Metalle und wird häufig in der Bau- und Automobilindustrie eingesetzt. Da Eisen jedoch korrosionsanfällig ist, muss es weiterverarbeitet und mit einer Schutzschicht aus Farbe, trocknendem Öl überzogen werden, sonst darf keine Feuchtigkeit eindringen.

Refraktäre Metalle

Die Temperatur von Refraktärmetallen liegt über 1600 °C. Dies sind Wolfram, Titan, Platin, Chrom und andere. Sie werden als Lichtquellen, Maschinenteile, Schmiermittel und in der Nuklearindustrie eingesetzt. Sie werden zur Herstellung von Drähten, Hochspannungsdrähten und zum Schmelzen anderer Metalle mit niedrigerem Schmelzpunkt verwendet. Platin beginnt bei 1769 °C vom festen in den flüssigen Zustand überzugehen, Wolfram bei 3420 °C.

Quecksilber ist das einzige Metall, das in flüssigem Zustand vorliegt normale Bedingungen, nämlich normal Luftdruck und Durchschnittstemperatur Umfeld. Der Schmelzpunkt von Quecksilber liegt bei minus 39 °C. Dieses Metall und seine Dämpfe sind giftig und werden daher nur in geschlossenen Behältern oder in Laboren verwendet. Quecksilber wird häufig als Thermometer zur Messung der Körpertemperatur verwendet.

Nach der Kristallisation muss sichergestellt werden, dass die Substanz ausreichend rein ist. Die einfachste und effektivste Methode zur Identifizierung und Bestimmung des Reinheitsgrades eines Stoffes ist die Bestimmung seines Schmelzpunkts ( T pl). Der Schmelzpunkt ist der Temperaturbereich, bei dem ein Feststoff flüssig wird. Alle reinen chemischen Verbindungen haben einen engen Temperaturbereich beim Übergang von fest zu flüssig. Dieses Temperaturintervall beträgt für reine Stoffe maximal 1-2 o C. Die Verwendung des Schmelzpunkts als Maß für die Reinheit eines Stoffes basiert auf der Tatsache, dass das Vorhandensein von Verunreinigungen (1) den Schmelzpunkt senkt und ( 2) erweitert den Schmelztemperaturbereich. Beispielsweise schmilzt eine reine Benzoesäureprobe im Bereich von 120–122 °C, während eine leicht verunreinigte Probe bei 114–119 °C schmilzt.

Die Verwendung des Schmelzpunkts zur Identifizierung ist offensichtlich mit großer Unsicherheit behaftet, da es mehrere Millionen organische Verbindungen gibt und die Schmelzpunkte vieler von ihnen zwangsläufig übereinstimmen. Zunächst jedoch T Der Schmelzpunkt des bei der Synthese erhaltenen Stoffes weicht fast immer ab T pl Ausgangsverbindungen. Zweitens kann die Technik der „Bestimmung des Schmelzpunkts einer gemischten Probe“ angewendet werden. Wenn T Der Schmelzpunkt einer Mischung aus gleichen Mengen der Prüfsubstanz und einer bekannten Probe unterscheidet sich nicht von T pl der letzteren, dann handelt es sich bei beiden Proben um die gleiche Substanz.

VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER SCHMELZTEMPERATUR. Verreiben Sie die Testsubstanz gründlich zu einem feinen Pulver. Die Kapillare wird mit der Substanz gefüllt (3–5 mm hoch; die Kapillare sollte dünnwandig, einseitig verschlossen, mit einem Innendurchmesser von 0,8–1 mm und einer Höhe von 3–4 cm sein). Drücken Sie dazu die Kapillare mit dem offenen Ende vorsichtig in das Pulver der Substanz und schlagen Sie das versiegelte Ende in regelmäßigen Abständen 5–10 Mal gegen die Tischoberfläche. Um das Pulver vollständig zum verschlossenen Ende der Kapillare zu verdrängen, wird es in ein vertikales Glasrohr (30–40 cm lang und 0,5–1 cm Durchmesser) auf einer harten Oberfläche geworfen. Führen Sie die Kapillare in eine am Thermometeransatz befestigte Metallkassette ein (Abb. 3.5) und legen Sie das Thermometer mit der Kassette in das Gerät zur Schmelzpunktbestimmung ein.

In dem Gerät wird ein Thermometer mit Kapillaren durch eine elektrische Spule erhitzt, deren Spannung über einen Transformator zugeführt wird, und die Heizrate wird durch die angelegte Spannung bestimmt. Zunächst wird das Gerät mit einer Geschwindigkeit von 4–6 °C pro Minute und 10 °C vor der erwarteten Temperatur erhitzt T pl wird mit einer Geschwindigkeit von 1–2 °C pro Minute erhitzt. Unter Schmelztemperatur versteht man den Zeitraum vom Erweichen der Kristalle (Benetzung des Stoffes) bis zu ihrem vollständigen Schmelzen.

Die gewonnenen Daten werden im Laborjournal festgehalten.

1. Destillation

Die Destillation ist eine wichtige und weit verbreitete Methode zur Reinigung organischer Flüssigkeiten und zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen. Diese Methode besteht darin, die Flüssigkeit zu kochen und zu verdampfen und anschließend die Dämpfe zu einem Destillat zu kondensieren. Die Trennung zweier Flüssigkeiten mit einem Siedepunktunterschied von 50–70 °C oder mehr kann durch einfache Destillation erfolgen. Ist der Unterschied geringer, muss auf eine fraktionierte Destillation auf einem anspruchsvolleren Gerät zurückgegriffen werden. Einige Flüssigkeiten mit hohem Siedepunkt zersetzen sich während der Destillation. Bei einer Druckreduzierung sinkt jedoch der Siedepunkt, was eine zersetzungsfreie Destillation hochsiedender Flüssigkeiten im Vakuum ermöglicht.

Stahl ist eine Eisenlegierung, der Kohlenstoff zugesetzt ist. Seine Hauptanwendung im Bauwesen ist die Festigkeit, da dieser Stoff lange Zeit behält Volumen und Form. Die Sache ist, dass sich die Teilchen des Körpers in einer Gleichgewichtslage befinden. In diesem Fall sind die Anziehungskraft und die Abstoßungskraft zwischen den Teilchen gleich. Die Partikel liegen in einer klar definierten Reihenfolge vor.

Es gibt vier Arten dieses Materials: gewöhnlicher, legierter, niedriglegierter und hochlegierter Stahl. Sie unterscheiden sich in der Menge der Zusatzstoffe in ihrer Zusammensetzung. Das Übliche enthält eine kleine Menge und erhöht sich dann. Verwenden Sie folgende Zusatzstoffe:

• Mangan.
• Nickel.
• Chrom.
• Vanadium.
• Molybdän.

Schmelzpunkte von Stahl

Unter bestimmten Bedingungen feste Körper schmelzen, also in einen flüssigen Zustand übergehen. Jeder Stoff tut dies bei einer bestimmten Temperatur.

• Beim Schmelzen handelt es sich um den Vorgang, bei dem ein Stoff von einem festen in einen flüssigen Zustand übergeht.
• Der Schmelzpunkt ist die Temperatur, bei der eine feste kristalline Substanz schmilzt und flüssig wird. Bezeichnet mit t.

Physiker verwenden eine spezielle Schmelz- und Kristallisationstabelle, die unten aufgeführt ist:

Anhand der Tabelle können wir mit Sicherheit sagen, dass der Schmelzpunkt von Stahl bei 1400 °C liegt.

Edelstahl ist eine der vielen Eisenlegierungen, die in Stahl vorkommen. Es enthält 15 bis 30 % Chrom, was es rostbeständig macht und eine schützende Schicht aus Oxid und Kohlenstoff auf der Oberfläche bildet. Die beliebtesten Marken dieses Stahls sind ausländische. Es handelt sich um die 300. und 400. Serie. Sie zeichnen sich durch Festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen widrige Bedingungen und Plastizität aus. Die 200. Serie ist von geringerer Qualität, aber günstiger. Dies ist ein vorteilhafter Faktor für den Hersteller. Seine Zusammensetzung wurde erstmals 1913 von Harry Brearley bemerkt, der viele verschiedene Experimente mit Stahl durchführte.

Derzeit wird Edelstahl in drei Gruppen eingeteilt:

• hitzebeständig- bei hohen Temperaturen hat ein Hoch mechanische Festigkeit und Nachhaltigkeit. Die daraus hergestellten Teile werden in der Pharmaindustrie, der Raketenindustrie und der Textilindustrie eingesetzt.
• Rost resistent- weist eine hohe Beständigkeit gegen Rostprozesse auf. Es wird in Haushalts- und Medizingeräten sowie im Maschinenbau zur Herstellung von Teilen eingesetzt.
• hitzebeständig- ist korrosionsbeständig bei hohen Temperaturen und für den Einsatz in Chemieanlagen geeignet.

Der Schmelzpunkt von Edelstahl variiert je nach Qualität und Legierungsanteil zwischen etwa 1300 °C und 1400 °C.

Gusseisen ist eine Legierung aus Kohlenstoff und Eisen, es enthält Verunreinigungen wie Mangan, Silizium, Schwefel und Phosphor. Hält niedrigen Spannungen und Belastungen stand. Einer der vielen Vorteile sind die geringen Kosten für die Verbraucher. Es gibt vier Arten von Gusseisen:

Die Schmelzpunkte von Stahl und Gusseisen sind unterschiedlich, wie in der Tabelle oben angegeben. Stahl hat eine höhere Festigkeit und Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen als Gusseisen, die Temperaturen unterscheiden sich um bis zu 200 Grad. Bei Gusseisen liegt diese Zahl je nach enthaltenen Verunreinigungen zwischen etwa 1100 und 1200 Grad.