+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

При какой температуре плавится сталь


Таблица температуры плавления (tпл) металлов и сплавов при нормальном атмосферном давлении

Металл или сплав tпл. С
Алюминий 660,4
Вольфрам 3420
Германий 937
Дуралюмин ~650
Железо 1539
Золото 1064?4
Инвар 1425
Иридий 2447
Калий 63,6
Карбиды гафния 3890
ниобия 3760
титана 3150
циркония 3530
Константин ~1260
Кремний 1415
Латунь ~1000
Легкоплавкий сплав 60,5
Магний 650
Медь 1084,5
Натрий 97,8
Нейзильбер ~1100
Никель 1455
Нихром ~1400
Олово 231,9
Осмий 3030
Платина 17772
Ртуть -
38,9
Свинец 327,4
Серебро 961,9
Сталь 1300-1500
Фехраль ~1460
Цезий 28,4
Цинк 419,5
Чугун 1100-1300

Вернуться в раздел аналитики

Запись опубликована автором admin в рубрике Полезные материалы. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Температура плавления металлов, сплавов, фосфора и кремния, в °C и °F

Алюминий (Al) / Aluminum 660 1220
Алюминиевые сплавы / Aluminum Alloy 463 - 671 865 - 1240
Баббит = Babbitt 249 480
Бериллий (Be) = Beryllium 1285 2345
Бронза алюминиевая = Aluminum Bronze 1027 - 1038 1881 - 1900
Бронза бериллиевая, бериллиевая бронза = Beryllium Copper 865 - 955 1587 - 1750
Бронза марганцовистая = Manganese bronze 865 - 890 1590 - 1630
Ванадий (V), Vanadium 1900 3450
Висмут (Bi) = Bismuth 271.4 520.5
Вольфрам (W), Tungsten 3400 6150
Железо ковкое (Fe)  = Carbon Steel 1482 - 1593 2700 - 2900
Золото (Au) чистое 999 пробы  100% золото = Gold 24K Pure 1063 1945
Инконель, жаропрочный никелехромовый сплав = Inconel 1390 - 1425 2540 - 2600
Инколой, жаропрочный никелехромовый сплав = Incoloy 1390 - 1425 2540 - 2600
Иридий (Ir), Iridium 2450 4440
Кадмий (Cd) = Cadmium 321 610
Калий (K) = Potassium 63.3 146
Кобальт (Co) = Cobalt 1495 2723
Кремний (Si) = Silicon 1411 2572
Латунь желтая = Brass, Yellow 905-932 1660-1710
Латунь морская = Морская латунь (29-30% Zn, 70% Cu-1% Sn и 0,02-0,05% As) = Admiralty Brass 900 - 940 1650 - 1720
Латунь красная = Brass, Red 990 - 1025 1810 - 1880
Медь (Cu) = Copper 1084 1983
Мельхиор, купроникель = Cupronickel 1170 - 1240 2140 - 2260
Магний (Mg), Magnesium 650 1200
Магниевые сплавы = Magnesium Alloy 349 - 649 660 - 1200
Марганец (Mn), Manganese 1244 2271
Молибден (Mo), Molybdenum 2620 4750
Монель (до 67 % никеля и до 38 % меди) = Monel 1300 - 1350 2370 - 2460
Натрий (Na) = Sodium 97.83 208
Никель (Ni), Nickel 1453 2647
Ниобий (Nb), Niobium (Columbium) 2470 4473
Олово (Sn), Tin 232 449.4
Осмий (Os), Osmium 3025 5477
Палладий (Pd), Palladium 1555 2831
Платина (Pt),Platinum 1770 3220
Плутоний (Pu), Plutonium 640 1180
Рений (Re), Rhenium 3186 5767
Родий (Rh) = Rhodium 1965 3569
Ртуть (Hg) = Mercury -38.86 -37.95
Рутений (Ru) = Ruthenium 2482 4500
Селен (Se) = Selenium 217 423
Cеребро 900 пробы = Coin Silver 879 1615
Серебро (Ar) чистое = Pure Silver 961 1761
Cеребро 925 пробы = Sterling Silver 893 1640
Свинец (Pb), Lead 327.5 621
Сталь углеродистая = Carbon Steel 1425 - 1540 2600 - 2800
Сталь нержавеющая = Stainless Steel 1510 2750
Сурьма (Sb) = Antimony 630 1170
Тантал (Ta) = Tantalum 2980 5400
Титан (Ti), Titanium 1670 3040
Торий (Th), Thorium 1750 3180
Уран (U), Uranium 1132 2070
Фосфор (P), Phosphorus 44 111
Хастелой С, Hastelloy C (54,5-59,5% Ni; 15-19% Mo; 0,04-0,15% C; 4-7% Fe; 13-16% Cr; 3,5-5,5% W) 1320 - 1350 2410 - 2460
Хром (Cr) = Chromium 1860 3380
Цинк (Zn), Zinc 419.5 787
Цирконий (Zr), Zirconium 1854 3369
Чугун серый = Grey Cast Iron 1127 - 1204 2060 - 2200
Чугун Ковкий, Ductile Iron 1149 2100

Температура кипения и плавления металлов, температура плавления стали

Температура кипения и плавления металлов

В таблице представлена температура плавления металлов tпл, их температура кипения tк при атмосферном давлении, плотность металлов ρ при 25°С и теплопроводность λ при 27°С.

Температура плавления металлов, а также их плотность и теплопроводность приведены в таблице для следующих металлов: актиний Ac, серебро Ag, алюминий Al, золото Au, барий Ba, берилий Be, висмут Bi, кальций Ca, кадмий Cd, кобальт Co, хром Cr, цезий Cs, медь Cu, железо Fe, галлий Ga, гафний Hf, ртуть Hg, индий In, иридий Ir, калий K, литий Li, магний Mg, марганец Mn, молибден Mo, натрий Na, ниобий Nb, никель Ni, нептуний Np, осмий Os, протактиний Pa, свинец Pb, палладий Pd, полоний Po, платина Pt, плутоний Pu, радий Ra, рубидий Pb, рений Re, родий Rh, рутений Ru, сурьма Sb, олово Sn, стронций Sr, тантал Ta, технеций Tc, торий Th, титан Ti, таллий Tl, уран U, ванадий V, вольфрам W, цинк Zn, цирконий Zr.

По данным таблицы видно, что температура плавления металлов изменяется в широком диапазоне (от -38,83°С у ртути до 3422°С у вольфрама). Низкой положительной температурой плавления обладают такие металлы, как литий (18,05°С), цезий (28,44°С), рубидий (39,3°С) и другие щелочные металлы.

Наиболее тугоплавкими являются следующие металлы: гафний, иридий, молибден, ниобий, осмий, рений, рутений, тантал, технеций, вольфрам. Температура плавления этих металлов выше 2000°С.

Приведем примеры температуры плавления металлов, широко применяемых в промышленности и в быту:

  • температура плавления алюминия 660,32 °С;
  • температура плавления меди 1084,62 °С;
  • температура плавления свинца 327,46 °С;
  • температура плавления золота 1064,18 °С;
  • температура плавления олова 231,93 °С;
  • температура плавления серебра 961,78 °С;
  • температура плавления ртути -38,83°С.

Максимальной температурой кипения из металлов, представленных в таблице, обладает рений Re — она составляет 5596°С. Также высокими температурами кипения обладают металлы, относящиеся к группе с высокой температурой плавления.

Плотность металлов в таблице находится в диапазоне от 0,534 до 22,59 г/см3, то есть самым легким металлом является литий, а самым тяжелым металлом осмий. Следует отметить, что осмий имеет плотность большую, чем плотность урана и даже плутония при комнатной температуре.

Теплопроводность металлов в таблице изменяется от 6,3 до 427 Вт/(м·град), таким образом хуже всего проводит тепло такой металл, как нептуний, а лучшим теплопроводящим металлом является серебро.

Температура плавления стали

Представлена таблица значений температуры плавления стали распространенных марок. Рассмотрены стали для отливок, конструкционные, жаропрочные, углеродистые и другие классы сталей.

Температура плавления стали находится в диапазоне от 1350 до 1535°С. Стали в таблице расположены в порядке возрастания их температуры плавления.

Температура плавления стали — таблица
Сталь tпл, °С Сталь tпл, °С
Стали для отливок Х28Л и Х34Л 1350 Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9Т 1425
Сталь конструкционная 12Х18Н10Т 1400 Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н13 1440
Жаропрочная высоколегированная 20Х20Н14С2 1400 Жаропрочная высоколегированная 40Х10С2М 1480
Жаропрочная высоколегированная 20Х25Н20С2 1400 Сталь коррозионно-стойкая Х25С3Н (ЭИ261) 1480
Сталь конструкционная 12Х18Н10 1410 Жаропрочная высоколегированная 40Х9С2 (ЭСХ8) 1480
Коррозионно-стойкая жаропрочная 12Х18Н9 1410 Коррозионно-стойкие обыкновенные 95Х18…15Х28 1500
Сталь жаропрочная Х20Н35 1410 Коррозионно-стойкая жаропрочная 15Х25Т (ЭИ439) 1500
Жаропрочная высоколегированная 20Х23Н18 (ЭИ417) 1415 Углеродистые стали 1535

Источники:

  1. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М: Советская школа, 2005. — 608 с.
  2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  3. Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

таблица по возрастанию в градусах, самая высокая температура плавления

Таблица температур плавления

Узнать какая нужна температура для плавления металлов, поможет таблица по возрастанию температурных показателей.

Элемент или соединениеНеобходимый температурный режим
Литий+18°С
Калий+63,6°С
Индий+156,6°С
Олово+232°С
Таллий+304°С
Кадмий+321°С
Свинец+327°С
Цинк+420°С

Таблица плавления среднеплавких металлов и сплавов.

Элемент либо сплавТемпературный режим
Магний+650°С
Алюминий+660°С
Барий+727°С
Серебро+960°С
Золото+1063°С
Марганец+1246°С
Медь+1083°С
Никель+1455°С
Кобальт+1495°С
Железо+1539°С
Дюрали+650°С
Латуни+950…1050°С
Чугун+1100…1300°С
Углеродистые стали+1300…1500°С
Нихром+1400°С

Таблица плавления тугоплавких металлов и сплавов.

Наименование элементаТемпературный режим
Титан+1680°С
Платина+1769,3°С
Хром+1907°С
Цирконий+1855°С
Ванадий+1910°С
Иридий+2447°С
Молибден+2623°С
Тантал+3017°С
Вольфрам+3420°С

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.

Интересное: Как варить чугун

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:

СвойствоТемпература плавкиТемпература кипения
Физическое состояниеСплав переходит в расплав, разрушается кристаллическая структура, проходит зернистостьПереходит в состояние газа, некоторые молекулы могут улетать за пределы расплава
Фазовый переходРавновесие между твердым состоянием и жидкимРавновесие давления между парами металла и воздухом
Влияние внешнего давленияНет измененийИзменения 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:

  1. Легкоплавкие – достаточно температуры до 600 градусов Цельсия, для получения жидкого вещества.
  2. Среднеплавкие – необходима температура от 600 до 1600 ⁰С.
  3. Тугоплавкие – это металлы, для плавления которых требуется температура выше 1600 ⁰С.

Интересное: Контроль неразрушающий соединения сварные методы ультразвуковые

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.

Тайны уникального металла

В исходном виде галлий на поверхности или в недрах Земли не встречается, только в химических соединениях бокситов и цинковых руд. Интересно, что металл обладает крайне низкой температурой плавления — 29,8 градусов Цельсия. Так, если из уникального галлия изготовить настоящую чайную ложку и положить ее в чашку с чаем, причем далеко не теплым, то изделие растает и расплавится прямо на глазах. Пройдет всего лишь несколько секунд, как галлиевая ложка начнет растворяться. Загадка природы, да и только!

Галлий открыли еще в 1875-м году и начали применять при изготовлении различных сплавов, выгодно используя его чрезвычайно низкие показатели плавления. Известный по тем временам французский химик П. Э. Лекок де Буабодран рассматривал цинковую обманку и неожиданно разглядел в ее спектре пару фиолетовых линий. Они свидетельствовали о присутствии какого-то нового вещества. Чудо-металл ученый назвал в честь старинного наименования Франции, которую когда-то называли Галлией.

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:

  1. 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.
  2. 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.

Интересное: Особенности измерительного контроля сварных соединений

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.

Таблица характеристик

Металлы и сплавы — непременная основа для ковки, литейного производства, ювелирной продукции и многих других сфер производства. Чтобы не делал мастер (ювелирные украшения из золота, ограды из чугуна, ножи из стали или браслеты из меди), для правильной работы ему необходимо знать температуры, при которых плавится тот или иной элемент.

Читать также: Ресанта какой лучше выбрать

Чтобы узнать этот параметр, нужно обратиться к таблице. В таблице также можно найти и градус кипения.

Среди наиболее часто применяемых в быту элементов показатели температуры плавления такие:

  1. алюминий — 660 °C;
  2. температура плавления меди — 1083 °C;
  3. температура плавления золота — 1063 °C;
  4. серебро — 960 °C;
  5. олово — 232 °C. Олово часто используют при пайке, так как температура работающего паяльника составляет как раз 250–400 градусов;
  6. свинец — 327 °C;
  7. температура плавления железо — 1539 °C;
  8. температура плавления стали (сплав железа и углерода) — от 1300 °C до 1500 °C. Она колеблется в зависимости от насыщенности стали компонентами;
  9. температура плавления чугуна (также сплав железа и углерода) — от 1100 °C до 1300 °C;
  10. ртуть — -38,9 °C.

Как понятно из этой части таблицы, самый легкоплавкий металл — ртуть, которая при плюсовых температурах уже находится в жидком состоянии.

Градус кипения всех этих элементов почти вдвое, а иногда и ещё выше градуса плавления. Например, у золота он 2660 °C, у алюминия — 2519 °C, у железа — 2900 °C, у меди — 2580 °C, у ртути — 356,73 °C.

У сплавов типа стали, чугуна и прочих металлов расчёт примерно такой же и зависит от соотношения компонентов в сплаве.

Максимальная температура кипения у металлов — у рения — 5596 °C. Наибольшая температура кипения — у наиболее тугоплавящихся материалов.

Бывают таблицы, в которых также указана плотность металлов. Самым лёгким металлом является литий, самым тяжёлым — осмий. У осмия плотность выше, чем у урана и плутония, если рассматривать её при комнатной температуре. К лёгким металлам относятся: магний, алюминий, титан. К тяжёлым относится большинство распространённых металлов: железо, медь, цинк, олово и многие другие. Последняя группа — очень тяжёлые металлы, к ним относятся: вольфрам, золото, свинец и другие.

Ещё один показатель, встречающийся в таблицах — это теплопроводность металлов. Хуже всего тепло проводит нептуний, а лучший по теплопроводности металл — серебро. Золото, сталь, железо, чугун и прочие элементы находится посередине между этими двумя крайностями. Чёткие характеристики для каждого можно найти в нужной таблице.

Читать также: Угол заточки ножей для кухни

Всё зависит от массы металла, который нужно расплавить и от его формы. Посмотрим, какие металлы самые легкоплавкие. Ртуть расплавлять не нужно, она и так жидкая. Цезий плавится при 28°С, нор самовоспламеняется на воздухе, его плавить не нужно. Галлий плавится при температуре 30°С, его (в ампуле) можно расплавить подмышкой или (в небольшим количестве) – расплавить дыханием на ладони. Рубидий плавится при 39°С, очень активный, но можно расплавить теплой водой, если он в запаянной ампуле. Горячей водой можно расплавить (в запаянных ампулах) калий (плавится при 63°С) и натрий (98°С). Индий плавится при 156°С – никаких проблем. Литий (186°С) плавим на газу в запаянной ампуле. Олово (232°С) плавится паяльником. Висмут (плавится при 271°С), таллий (248°С – яд!), кадмий (321°С – ядовит!) и свинец (327°С) расплавляются тоже легко. Цинк (419°С) я плавил на газу в больших количествах в консервной банке. Сурьме (631°С) может плавиться в запаянной тугоплавкой ампуле, иначе загорится. Магний (651°С) тоже легко загорается, но в инертной атмосфере лента из магния расплавится. Алюминий (660°С каждый может расплавить, если взять проволоку, только капелька расплава повиснет с чехольчике из тугоплавкого оксида алюминия. Барий (660°С) и стронций (770°С) слишком активны на воздухе. Но даже серебро (961°С), золото (1063°С) и медь (1083°) можно расплавить на газу, если взять тонкую проволоку (маленький теплоотвод) и сунуть ее конец в самое горячую часть пламени (синюю) – образуется на конце проволоки маленький королек расплавленного металла. А вот марганец (1250°С) и тем более кобальт, никель и железо уже не расплавить.

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.

Галлий: металл, который плавится в руках

Поистине, занимательный химический элемент, который имеется в любом школьном кабинете химии. Благодаря демонстрационной наглядности, галлий считается лучшим вариантом донесения до умов учащихся тепловых свойств химических элементов.

Gallium (Ga) – металл, который плавится в руках при достижении температуры в 29.8 градуса по Цельсию. Учитывая стандартные 36.6 в организме человека, чтобы получить желаемый эффект, достаточно кусочек галлия положить на ладошку и наблюдать как тот медленно по ней растекается в разные стороны.

1) Общая информация по элементу

В периодической системе химических элементов галлий находится на 31 позиции. Его латинское обозначение – «Ga». Металл принадлежит к группе легких металлов, куда также входит алюминий, индий, олово, таллий, свинец и висмут.
Внешне, галлий представляет собой мягкий или хрупкий металл (в зависимости от температуры), имеющий белый + серебристый оттенки. Иногда можно заметить синеватые отблески на поверхности чистого вещества.

Великий Менделеев заранее знал о данном химическом элементе. Впервые он просчитал некоторые свойства галлия еще в 1871 году. Изначальное название, присвоенное химиком, звучало как «экаалюминий».

К предугаданным свойствам галлия Менделеевым относились:

  • оксидный тип;
  • варианты связи с хлором;
  • медленная растворимость при соприкасании с щелочами/кислотами;
  • галлий не будет реагировать с кислородом;
  • возможность легкоплавкого металла образовывать основные соли;
  • химический элемент будет открыт при использовании спектроскопии.

Непосредственное выделение металла в чистом виде пришлось на француза Буабодраном. Открытие приходится на 1875 год. Из-за малого долевого содержания галлия в руде (менее 0.2%), пришлось потратить пару месяцев на получение минимального запаса чистого вещества для полноценного исследования его физических/химических свойств.

Физика галлияХимия галлия
Наличие нескольких модификаций полиморфного типа.Низкая химическая активность замедляет протекание химических реакций металла в твердом состоянии.
При нормальных условиях кристаллическая решетка имеет орторомбическую структуру. При повышении давления наблюдается образование 2 структур полиморфного типа с кубической и тетрагональной решетками.На воздухе галлий покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейших реакций окисления.
Плотность галлия – 5.9 грамма на сантиметр кубический, а в жидком состоянии плотность увеличивается до 6.1 грамма на сантиметр кубический.В контакте с горячей водой, он вытесняет из нее водород, в результате чего образуется гидроксид галлия.
Сопротивление электричеству у галлия в твердом и жидком состояниях одинаковы и равны 0.5 на 10-8 Ом*см при температурном режиме в 0 градусов по Цельсию.Вступает в реакцию с паром (выше 340 градусов) и образует метагаллиевую кислоту.
Вязкость галлия колеблется в зависимости от температурного режима. При температуре в 100 градусов – 1.6 сантипуаз, а при 1000 градусов С – 0.6 сантипуаз.Может взаимодействовать с кислотами минерального типа – происходит выделение Н и образование солевых веществ.
Поверхностное натяжение составляет 0.74 ньютона на метр, а отражательный коэффициент от 71% до 76% при разной длине волн.Галлий инертен по отношению к водороду, азоту, углероду и кремнию.

В земной коре металл, который плавится в руках, встречается довольно часто. На 1 тонну земли приходится 19 грамм чистого вещества. В химическом аспекте, галлий – элемент рассеянного типа, располагающий двойной природой по геохимии. Хотя кларки вещества и большие, из-за его сильной склонности к изоморфизму, больших скоплений чистого галлия в природе не найти.

К основным минералам, где сравнительно высокое содержание галлия в чистом виде относят сфалерит (до 0.1%), биотит (до 0.1%) и натролит (до 0.1%). В остальных 10+ минералах, которые также применяются для добычи галлия, долевое содержание чистого вещества менее 0.1%. В морской воде галлий также присутствует, но его содержание крайне мало – всего 30 на 10-6 миллиграммов на литр жидкости.

10 самых крепких металлов в мире

2) Почему галлий – это металл, который плавится в руке?

Обратимся к тепловым свойствам металла, и полностью разберем их при различных уровнях, хотя ответ на вопрос очевиден уже из базового понятия, температуры плавления, которая приравнивается к 29 градусам по Цельсию.
Термодинамические свойства чистого галлия:

  • металл переходит из твердого в жидкое состояние при достижении температуры в 29.8 С или 302 градуса Кельвина;
  • металл закипает при достижении температуры в 2 448 градусов Кельвина;
  • удельная теплота плавления чистого галлия составляет 5600 Джоулей на моль;
  • удельная теплота по испарению составляет 270 000 джоулей на моль;
  • молярная теплоемкость составляет 26 джоулей, деленных на Кельвины, перемноженные на моли.

Главными поставщиками галлия на мировой рынок являются государства из Юго-Запада Африки, Российская Федерация и большинство стран СНГ. Галлий – металл, который не только плавится в руке, но и вещество, способное менять плотность при смене температурного режима на основании данного свойства можно провести интересный опыт.

Эксперимент: переводим галлий в жидкое состояние, а далее загоняем его в маленький стеклянный пузырек. По мере охлаждения емкости, металл станет постепенно превращаться в твердую субстанцию. Постепенно образующиеся кристаллы начнут расширяться, за счет чего колба рано или поздно треснет.

Во избежание повреждений со стороны зрителей, демонстрация должна проходить в изолированном пространстве с защитной перегородкой. Если слишком резко переохладить колбу, осколки могут разлететься в разные стороны в радиусе нескольких десятков метров.

Обзор свойств и характеристик плавящегося в руке металла, галлия:

Характеристики стали 20: температура нагрева, твердость, применение

Марка стали: 20 (отечественные аналоги: сталь 15, сталь 25).

Класс: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Использование в промышленности:
20А: после нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450 °С под давлением, после ХТО - шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины;
20кп, 20пс: без термообработки или нормализации - патрубки, штуцера, вилки, болты, фланцы, корпуса аппаратов и другие детали из кипящей стали, работающие от -20 до 425 °С, после цементации и цианирования - детали от которых требуется высокая твердость поверхности и невысокая прочность сердцевины (оси, крепежные детали, пальцы, звездочки).

Удельный вес стали 20: 7,85 г/см3

Твердость материала: HB 10-1 = 163 МПа

Температура критических точек: Ac1 = 735 , Ac3(Acm) = 850 , Ar3(Arcm) = 835 , Ar1 = 680

Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750, охлаждение на воздухе.

Обрабатываемость резанием: в горячекатанном состоянии при HB 126-131 и δB=450-490 МПа, Кυ тв. спл=1,7 и Кυ б.ст=1,6

Свариваемость материала: без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС.

Флокеночувствительность: не чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Вид поставки:

  • Cортовой прокат в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-97.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 5654-76, ГОСТ 550-75.
Зарубежные аналоги марки стали 20
США 1020, 1023, 1024, G10200, G10230, h20200, M1020, M1023
Германия 1.0402, 1.0405, 1.1151, C22, C22E, C22R, Ck22, Cm22, Cq22, St35, St45-8
Япония S20C, S20CK, S22C, STB410, STKM12A, STKM12A-S, STKM13B, STKM13B-W
Франция 1C22, 2C22, AF42, AF42C20, C20, C22, C22E, C25E, XC15, XC18, XC25
Англия 050A20, 055M15, 070M20, 070M26, 1449-22CS, 1449-22HS, 1C22, 22HS, 430, C22, C22E
Евросоюз 1.1151, 2C22, C20E2C, C22, C22E
Италия C18, C20, C21, C22, C22E, C22R, C25, C25E
Бельгия C25-1, C25-2
Испания 1C22, C22, C25k, F.112, F.1120
Китай 20, 20G, 20R, 20Z
Швеция 1450
Болгария 20, C22, C22E
Венгрия A45.47, C22E
Польша 20, K18
Румыния OLC20, OLC20X
Чехия 12022, 12024
Австралия 1020, M1020
Швейцария Ck22
Юж.Корея SM20C, SM20CK, SM22C

Сталь марки 20 – прочность, надежность и применение

Сталь 20 имеет стандартные характеристики для металла своего класса: она идеально подходит для создания различных труб и нагревательных элементов, широко используется в котлостроении, так как выдерживает воздействие высоких температур, не склонна к деформации и износу. Температура плавления стали 20 составляет от 1280 градусов в начале процесса ковки до 750 в конце.

Как правило, высокая твердость стали 20 позволяет использовать ее для производства различных востребованных в строительстве деталей, таких как:

Этот вид стали идеален для создания тонких деталей, которые работают на истирание. Сталь 20 температура эксплуатации – не выше +350 градусов.

После специальной обработки химико-термическим образом металл можно применять для производства высококачественных деталей повышенной прочности, но наиболее широкое распространение он получил для создания трубопроводных систем, арматуры, предназначенных для подачи воды и пара на критически высоких температурах.

Свойство стали 20

Удельный вес металла составляет 7,85 г/см3. Сталь 20 обладает высокими эксплуатационными характеристиками, что позволяет значительно расширять области ее применения. Для того, чтобы готовые изделия получались максимально качественными, обработка производится в несколько этапов. Изначально производится ковка, изделию придается нужная форма. Затем формируются пазы, резьбы и отверстия. Сталь 20 температура нагрева составляет от 750 градусов.

В нашем магазине мы предлагаем широкий ассортимент различных изделий из металла, в том числе из стали 20 марки. Отечественные ее аналоги – это 15 и 25 марки. У нас вы можете приобрести по приемлемым ценам различные детали для строительства и производства под заказ, также широким спросом пользуются различные металлоконструкции, которые наши мастера изготавливают на мощностях компании. Одним из основных направлений нашей деятельности является изготовление оконных отливов и автомобильных навесов. Мы предоставляем вашему вниманию готовые чертежи, по которым несложно высчитать стоимость изделий и конструкций. Стоит отметить, что цены у нас максимально доступные, мы рады каждому новому клиенту, поэтому предлагаем исключительно высококачественную продукцию собственного производства. Обращайтесь к нам!

Температура плавления некоторых металлов, их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

Температура плавления некоторых металлов и их сплавов и сталей в градусах Цельсия.

90 015-38.86
Металл Температура плавления
Латунь (Cu-69%, Zn 30%, Sn-1%) 900 - 940
Алюминий 660
Алюминиевые сплавы 463 - 671
Алюминиевая бронза 600 - 655
Сурьма 630
Берилл 1285
Медный берилл 865 - 955
Висмут 271.4
Латунь 1000 - 930
Кадмий 321
Серый чугун 1175 - 1290
Хром 1860
Кобальт 1495
Медь 1084
Мельхиор 1170 - 1240
Золото, 24К 1063
Хастеллой С 1320 - 1350
Инконель 1390 - 1425
Инколой 1390 - 1425
Иридий - Иридий 2450
Кованое железо 1482 - 1593
Чугун, серый чугун 1127 - 1204
Ковкий чугун 1149
Свинец 327,5
Магний 650
Магниевые сплавы 349 - 649
Марганец 1244
Марганцево-коричневый 865 - 890
Меркурий
Молибден 2620
Монель 1300 - 1350
Никель 1453
Ниобий (колумбий) 2470
Осм 3025
Палладий 1555
Люминофор 44
Платина 1770
Плутон 640
Калий 63.3
Красная латунь 990 - 1025
Рен 3186
Стержень 1965
Рутений 2482
Селен 217
Кремний 1411
Серебро, Монета 879
Чистое серебро 961
Серебро 92,5% + надбавка 893
Натрий 97.83
Углеродистая сталь 1425 - 1540
Нержавеющая сталь 1510
Тантал 2980
Трек 1750
Олово 232
Титан 1670
Вольфрам 3400
Уран 1132
Ванадий 1900
Желтая латунь 905 - 932
Цинк 419.5
Циркон 1854


.90 000 американских ученых разработали супермет - tvp.info

Комбинация гафния, углерода и азота. В правильных пропорциях такой сплав обладает теоретически замечательными свойствами. Ученые американского Университета Брауна подсчитали, что температура плавления такого металла составит 4400 градусов Кельвина, или 4126 градусов Цельсия.

Мостик в стиле оригами.Гениальное изобретение японских инженеров

Обеспечение связью регионов, пострадавших от стихийных бедствий, является сложной задачей для служб: ее необходимо выполнять быстро, а природные условия...

увидеть больше

Если удастся создать такой сплав и он будет обладать нужными свойствами, то это будет самое тугоплавкое вещество, известное человеку.Считающаяся стойкой, сталь плавится при температуре около 1500 градусов Цельсия, золото — около 1000 градусов Цельсия, а алюминий — всего 660 градусов Цельсия.

Ученые из Университета Род-Айленда использовали компьютерное моделирование для разработки новой формулы. Теперь они надеются синтезировать такой металл и подвергнуть его дальнейшим исследованиям.

Более дешевый метод

- Преимущество компьютерного моделирования заключается в том, что различные комбинации можно опробовать с меньшими затратами.Вместо того, чтобы искать в темноте, у нас есть шанс найти решение, о котором стоит позаботиться в лаборатории, — пояснил проф. Аксель ван де Валле из Университета Брауна.

В настоящее время наиболее устойчивым к плавлению веществом является сплав гафния, тантала и углерода. Он плавится при 3526 градусах Цельсия. Эти типы металлов в основном используются в теплозащитных экранах космических аппаратов и газовых турбинах.

источник: ежедневная почта.co.uk

#металл #Останавливаться #гафний #коричневый университет #азот #золото #алюминий .

Какова температура разрушения стальных конструкций?

Категория: Услуги 25 августа 2020 г.

Сталь в настоящее время является одним из основных материалов, используемых в строительной отрасли, из нее изготавливают многочисленные элементы, в том числе арматуру бетона и несущие конструкции объектов, таких как склады или промышленные предприятия. Несмотря на множество преимуществ, сталь имеет и некоторые недостатки, в том числе предельную стойкость к температуре, что может привести к разрушению изготовленных из нее элементов.

Сталь и низкотемпературная

Сталь

представляет собой сплав железа и углерода, ценимый, в том числе, за очень высокую механическую прочность. Не зря же его используют для создания конструкций, задачей которых является передача очень высоких нагрузок. Однако следует помнить, что долговечность металлоконструкций во многом зависит от условий окружающей среды, в том числе от температуры. Какая температура может способствовать разрушению металлоконструкций? Следует подчеркнуть, что для стали неблагоприятна ни слишком низкая, ни слишком высокая температура.В первом случае, однако, многое зависит от того, о какой стали идет речь. Обычная углеродистая сталь может успешно выдерживать температуры выше -30 градусов по Цельсию. Для строительства таких объектов, как резервуары для хранения определенных химических веществ (например, гелия, углекислого газа или пропана), используются тщательно подобранные марки стали, более устойчивые к низким температурам. Это достигается, среди прочего, добавлением в сталь определенных элементов, напримерникель. Почему это так важно? Так как сталь теряет свою пластичность при слишком низкой температуре, она становится хрупкой и поэтому совершенно неустойчивой к любым механическим повреждениям и нагрузкам.

Жаропрочная сталь

Очень низкие температуры означают, что они на самом деле не встречаются в естественных условиях, поэтому чрезвычайно хладостойкие марки стали используются в очень строго определенных ситуациях, например, при строительстве резервуаров или лабораторных помещений.Иная ситуация в случае высоких температур, с которыми мы имеем дело во время пожаров.

- Сталь не меняет своих свойств при температурах до 120 градусов - говорит представитель Jack Service - Однако выше этого диапазона допустимое напряжение стали снижается. Другими словами, он начинает легче деформироваться при нагрузках. Чем выше температура, тем больше падение напряжения. При 500-600 градусах сталь становится неспособной выдерживать любые нагрузки, конструкции из нее очень уязвимы к разрушению под собственным весом.

Как защитить стальные конструкции?

Чтобы свести к минимуму риск повреждения стальных конструкций в результате воздействия высоких температур, их защищают с помощью огнеупорной изоляции. Такая изоляция не способна предотвратить нагрев стальных компонентов, но может привести к значительному замедлению стали при достижении критической температуры. Таким образом, мы выиграем больше времени для эвакуации или тушения пожара.В настоящее время распространенным решением являются специальные огнезащитные краски, которыми покрывают стальную поверхность. Под воздействием температуры это покрытие набухает, образуя толстый защитный слой. У такого решения много преимуществ – краски легко наносятся, они не нарушают эстетику строения и в то же время не представляют для него дополнительной нагрузки.

Материал партнера

.

Мир Бетона 9000 1

Строительные сооружения должны возводиться и содержаться в порядке, обеспечивающем общественный порядок и безопасность, в частности таким образом, чтобы не создавать опасности для жизни и здоровья людей. Отсюда необходимость применения превентивной противопожарной защиты.

Стандарты ПН-90/В-02851, ПН-91/В-02840, DIN 4102 по огнезащите и огнестойкости строительных элементов и материалов - составляющие основу требований противопожарной защиты, уточняют подробные требования, направленные на , обеспечение безопасности людей, а также проведение эффективных противопожарных мероприятий до обрушения здания из-за потери несущей способности строительных элементов.Соблюдение минимальных размеров элементов и соответствующих характеристик используемых материалов, указанных в настоящих стандартах, в зависимости от требуемого класса огнестойкости позволит обеспечить требуемую сохранность конструкции и предотвратить ее разрушение вследствие потери несущей способности.

Размеры железобетонных несущих элементов с учетом пожарной опасности обычно основываются на значениях, приведенных в стандартах с учетом воздействия огня на материалы и элементы. Железобетон – негорючий и огнестойкий материал.Тем не менее, даже в диапазоне температур от 500 до 1000°С, характерном для обычных пожаров, могут возникать повреждения, последствия которых зависят от продолжительности пожара и типа сооружения.

Бетон
Снижение прочности бетона при температуре около 200°С незначительное; в интервале между 200 и 500°С снижение прочности происходит значительно быстрее и при температуре 500°С основные предел прочности при сжатии и растяжении может снижаться на 50%. Проще говоря, можно предположить, что при пожаре до температуры 500°С бетон сохраняет свою прочность, а выше 500°С его прочность падает практически до нуля.Благодаря хорошим теплоизоляционным свойствам, при обычном пожаре высокая температура возникает только в приповерхностной зоне элемента, не доходя до поперечного сечения сердцевины.

Сталь
Сталь более чувствительна к теплу, чем бетон. Даже при относительно низких температурах сталь начинает удлиняться. Это происходит тем быстрее, чем меньше защитный слой бетона. В результате удлинения стали происходит отрыв бетонного покрытия, особенно в углах поперечного сечения.На практике наиболее важным является снижение предела текучести стали в результате нагрева. Уже при температуре 500 °С сталь при растяжении достигает предела текучести (в зависимости от марки стали; чем больше прочность стали, тем чувствительнее она к высоким температурам) и не способна выдерживать большие нагрузки. Напротив, в случае предварительно напряженной стали критическая температура чуть выше 350°С. Если предел текучести стали в арматуре элемента конструкции падает ниже величины возникающих в ней напряжений, несущая способность исчерпывается.Конструкция сначала деформируется, а затем разрушается.

Огнеупорный бетон
Огнеупорный бетон с минеральным заполнителем, не устойчивый к высоким температурам, может постоянно подвергаться воздействию высоких температур примерно до 1100 °C. Такая температура возникает, например, в фундаментах и ​​других частях промышленных печей, промышленных дымоходов и ядерных реакторов. В футеровках печей применяют жаростойкие и высокожаростойкие бетоны с огнеупорным заполнителем.Огнеупорные и жаропрочные бетоны сохраняют свои физико-механические свойства даже при длительном воздействии высоких температур. Их термостойкость основана на исходной гидравлической связке, которая при нагревании до очень высокой температуры превращается в керамическую связку. Некоторые бетоны теряют первоначальную прочность при температурах от 600°С до примерно 1000°С, а при более высоких температурах благодаря керамическому армированию приобретают значительно более высокие прочности, чем при нормальной температуре (20°С).

Компоненты бетона
Огнеупорные бетоны, применяемые при температурах до 1100°С, изготавливаются как обычные бетоны (также легкие и пористые) на портландцементе (ЦЕМ I), металлургическом цементе (ЦЕМ II/A-S, ЦЕМ II/B-S ) и доменный цемент (ЦЕМ III/А, ЦЕМ III/В) в качестве вяжущего. Подходящими заполнителями являются диабаз и базальт, а также доменный шлак, пемза, андезит, глина, обожженный сланец, перлит и вермикулит. Кварцевый песок и гравий не подходят, так как при температуре575°С, их объем быстро увеличивается.

Бетоны огнеупорные, применяемые при температурах выше 1000 °С, изготовляют на портландцементах, доменном и доменном цементах, чаще, однако, на алюминиевом цементе в качестве вяжущего, с огнеупорным заполнителем и мелкомолотыми керамическими отвердителями (стабилизаторами).

Содержание цемента должно быть в пределах 300–400 кг/м3; Отношение В/Ц должно быть ниже 0,60. В качестве заполнителей используются: шамот, корунд, агломераты и магнезиальные сплавы, хромит, карборунд.При зернистости от 16 до 32 мм кривая зернистости заполнителя должна лежать между кривыми зернистости А и В. Керамическое армирование получают добавлением тонкоизмельченных материалов (керамических стабилизаторов), таких как: хромит, карборунд, шамотная мука, молотый кирпич, огнеупорная глина. Количество добавки составляет от 25 до 30% от веса цемента. Рекомендуемая консистенция: густопластичная/среднепластичная.

www.solidnydom.pl

Монолитное строительство, № 2-3 2013

.

Научитесь правильно паять

Пайка – это процесс соединения материалов, незаменимых в электронике, автоматике или гидравлике, среди прочего. Этот процесс используется как энтузиастами DIY, так и профессионалами. Характерной чертой процесса пайки, отличающей его от процессов сварки и плавления, является соединение материалов в твердом состоянии. Необходимость неразъемного соединения металлических элементов вынуждает пользователя готовить устройства, которые обеспечат хорошее качество припоя на отдельных элементах.

Работа с паяльником — это повседневная рутина для электроники. Люди, ежедневно использующие в своей работе технику пайки, не имеют ни малейших проблем с выполнением ремонта паяльником. Однако, если вы используете это устройство только изредка, результат может быть неудовлетворительным. Правильная пайка довольно проста, даже если вы неопытны, этому можно легко научиться. Мы собрали интересную информацию о пайке и подскажем, как паять правильно.

В чем разница между пайкой и сваркой?

Пайка и сварка представляют собой соединения материалов, различающиеся по трем пунктам:

1.Рабочая температура
Припой при пайке плавится уже при температуре ниже 1000°С. При газовой сварке кислородно-ацетиленовое пламя имеет температуру почти 3000°С.

2. Тип соединения
При сварке соединяемые материалы разжижаются в месте сварки. Поставляемая сварочная проволока используется для заполнения зазоров и может повлиять на свойства расплавленного металла.
При пайке материалы нагреваются только до точки, при которой они образуют заподлицо с флюсом.Заготовки не оплавляются, как в случае сварки.

3 Прочность соединения
В принципе можно сказать, что: чем выше температура при соединении, тем выше долговечность или прочность соединения. Следовательно, сварное соединение имеет большую прочность, чем паяное. Однако это намного сложнее и требует обширного защитного оборудования.

Кроме того, не все материалы и точки соединения устойчивы к высоким температурам, возникающим при сварке, т.е.из-за малой толщины материала желоба не свариваются, а припаиваются. А пайка медных проводов — один из основных навыков монтажника.

В чем разница между мягкой и твердой пайкой?

В зависимости от температуры плавления припоя различают два вида пайки: мягкую и твердую, которые различаются областями применения и методами:

Мягкий припой

При мягком припое нагрев осуществляется выборочно.Он используется в основном в электротехнике, например для электропроводного соединения элементов на печатной плате. Данная методика имеет множество преимуществ:

Диапазон рабочих температур 180 - 250°С, а значит, соединяемые элементы не подвергаются термическим перегрузкам.

Паяное соединение обеспечивает достаточную механическую прочность, чтобы надежно удерживать даже более крупные компоненты.

Паяльник избирательно нагревает материал, чтобы можно было быстро выполнить процесс пайки.

Кроме системы отвода паров припоя, никаких специальных мер защиты не требуется.

Пайка

При пайке происходит нагрев большой площади при температурах выше 450°С.

Температуры намного выше и работа не ведется выборочно. Пайка обеспечивает герметичное соединение с высокой прочностью на растяжение и ударной вязкостью.

Некоторые припои имеют температуру плавления почти 1000°С.Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью паяльников, поэтому используются подходящие паяльные горелки.

Как и при сварке, при пайке необходимо соблюдать соответствующие правила пожарной безопасности.

Какие материалы можно паять?

Многие металлы можно паять с помощью подходящего припоя и флюса.

В принципе, многие металлы и сплавы могут быть спаяны вместе. Благодаря универсальным связующим и флюсам легко комбинируются между собой следующие материалы:

  • медь (Cu) и медные сплавы, такие как латунь (Me) или бронза (Br)
  • никель и никелевые сплавы
  • железосодержащие материалы
  • Стали
  • Драгоценные металлы

Для других металлов, таких как алюминий (Al), олово, цинк, свинец или нержавеющая сталь, требуются специальные припои или флюсы.

В разделе "Пайка алюминия - как правильно" мы более подробно разберем эту тему, в том числе на что стоит обратить внимание.

Что нужно для пайки?

Когда мы говорим о «пайке» в целом, в большинстве случаев мы имеем в виду мягкую пайку, так как пайка в основном выполняется квалифицированным персоналом.

1. Паяльник

Роторный паяльник
Паяльники просты и недороги.

В большинстве случаев люди, не обладающие специальными знаниями, но все же любящие заниматься своими руками, тянутся к ручному паяльнику без контроля температуры.
Паяльники предлагают очень хорошее соотношение цены и качества, а это значит, что бюджет любителя не перегружен. Кроме того, они доступны в широком диапазоне классов производительности и размеров, что позволяет оптимально выполнять различные задачи по пайке.

Паяльники для проверки стыка

Пистолетные паяльники
Быстрые паяльники.

Специалисты по обслуживанию рады иметь паяльные пистолеты в своих ящиках для инструментов. Высокая температура в них достигается за счет протекания тока большой силы по проводу, который одновременно является наконечником. Если причиной неисправности является плохой контакт, обрыв проводки или плохое соединение проводов, паяльный инструмент должен быть готов к использованию быстро. Именно здесь паяльник имеет наибольшее преимущество. Они быстро нагреваются, но установить точную рабочую температуру не представляется возможным.

Достигается температура пайки всего за несколько секунд благодаря мощным нагревательным элементам.

Паяльники с контрольным пистолетом

Паяльная станция
Паяльные станции с точным контролем температуры.

Люди, уже имеющие базовые знания, а также квалифицированные специалисты оценят преимущества паяльной станции. Это сложные, профессиональные паяльные устройства. Они имеют встроенные электронные системы, позволяющие точно и плавно регулировать и поддерживать температуру.На дисплее сразу отображается вся важная информация: текущая температура, мощность нагрева и запрограммированная температура. В случае массивного отвода тепла через большие поверхности олово быстро разогревается до необходимой температуры. Это означает, что процесс пайки может быть выполнен за короткое время без чрезмерной термической нагрузки на компоненты.

Еще одним преимуществом станции является наличие паяльных жал различной формы для соответствующих паяльников.

Проверка паяльных станций

Газовый паяльник
Пайка без электропитания.

Газовые паяльники не требуют подключения к сети. Это делает их идеальными для мобильного использования за пределами дома и мастерской. Высокая температура наконечника достигается за счет нагрева наконечника газовой горелкой, работающей на газе пропан-бутан. В зависимости от модели газовые паяльники подходят как для точной пайки, так и для типичных работ в мастерской, не требующих очень большой мощности.Они также подходят для плавления, горячей резки, сварки пластмасс, усадки или окраски огнем (пирография).

При их выборе стоит обратить внимание на объем бензобака, от которого будет зависеть время работы паяльника и регулировка температуры. Они имеют небольшие габариты, поэтому поместятся в любую сумку для инструментов.

Паяльники контрольные газовые

2. фев

Припой с различными сплавами и в жидкой форме используется для заполнения паяльного зазора.Поскольку олово (Sn) является основным компонентом припоя, название оловянный припой стало нарицательным. Другими материалами, которые добавляют в припой в различных количествах, являются, например, свинец (Pb), медь (Cu), серебро (Ag), золото (Au) или висмут (Bi). В зависимости от добавки и соотношения смешивания свойства припоя изменяются. В результате его можно оптимально адаптировать к различным требованиям.

Основная задача припоя – заполнить пространство между спаиваемыми деталями. Кроме того, он должен образовывать как механическое, так и электропроводящее соединение.Температура плавления должна быть ниже температуры соединений.

1. Печатная плата
2. Шайба
3. Компонент (резистор)
4. Шина с защитным лаком
5. Соединительные компоненты кабеля
6. Припой

Припой делится на две категории:

3

2 90 припой
На протяжении десятилетий оловянно-свинцовый припой широко использовался для мягкой пайки. Припой с обозначением Sn60Pb40 состоял из 60 % олова и 40 % свинца.При 183°С он переходит из твердого в «мягкое» состояние, а при 191°С — в жидкое. Оловянный припой имеет очень хорошие эксплуатационные свойства и создает паяные соединения с металлическим блеском. Соединения методом холодной пайки образуются быстро, если компоненты встряхиваются или перемещаются на этапе охлаждения.

Припой SN63Pb37 является эвтектическим, что означает, что при 183°C он быстро переходит из твердого состояния в жидкое. Если температура падает, он так же быстро превращается из жидкого в твердое.

Согласно Директиве ЕС 2011/65/EU (RoHS = Restriction of Hazardous Substances) использование определенных опасных веществ ограничено. Это также относится к токсичному тяжелому металлу свинцу. По этой причине на несколько лет отказались от свинца в олове, используемом в производстве электрических и электронных устройств.

Бессвинцовый припой
Самым большим отличием от оловянно-свинцового припоя является повышенная температура плавления, которая составляет 218 - 230°С.Бессвинцовые припои в основном состоят из олова (Sn), к которому добавлено серебро (Ag), золото (Au) или медь (Cu).

К сожалению, текучесть и качество поверхности бессвинцового припоя намного хуже, чем у свинцового припоя. Наилучшие результаты достигаются при содержании в нем помимо олова 3 % серебра и 0,5 % меди (Sn3,0Ag0,5Cu).

3. Флюс

Флюс требуется в процессе пайки, чтобы обеспечить требуемую смачиваемость и плавучесть припоя на припое за счет уменьшения содержания оксидов на припое и поверхностях припоя, а также для предотвращения повторного окисления.

Кроме того, поверхностное натяжение жидкого припоя снижается, благодаря чему припой может плотно прилегать к заготовке. На практике флюс подается к месту пайки вместе с припоем. Для этого оловянный припой имеет трубчатую форму, внутрь которой залит флюс.

Обозначение типа F-SW-23 определяет согласно DIN 8511, для каких материалов подходит флюс и насколько агрессивны его остатки.
F = обозначение флюса
S = материал припоя (S — тяжелый металл, L — легкий металл).
H = процесс пайки (H означает пайка, W означает пайку мягким припоем).
11 - 13 (высокая коррозионная активность - необходимо удалить остатки флюса).
21 - 28 (Слабокоррозийный - удалить остатки флюса).
31 - 34 (не вызывает коррозии - не требует удаления остатков флюса).

4) Приспособления для пайки

Классика среди припоев.

При покупке паяльника стоит обратить внимание на дополнительные элементы, которые нужны для пайки или облегчают ее.

При пайке вам часто может понадобиться больше, чем две руки, потому что одна рука занята паяльником, а другая припаивается.В ситуации, когда печатную плату, компоненты или провода также необходимо удерживать в правильном положении для облегчения процесса пайки, применяется так называемый третья рука в виде небольшой подставки с зажимами типа «крокодил».

Если дополнительно использовать лупу для лучшего наблюдения за рабочим местом, то даже самые мелкие детали будут спаяны быстро.

Существует множество других практичных принадлежностей, таких как наборы штифтов для печатных плат, очистители наконечников припоя и диспенсеры для припоя, которые еще больше упрощают пайку.

Проверка принадлежностей для пайки

5) Вытяжка паров припоя

Система вытяжки паров припоя очищает воздух от паров припоя.

Опасность для здоровья от паров при пайке должна быть как можно меньше. По этой причине даже те, кто занимается пайкой редко, должны использовать подходящую систему всасывания паров припоя, в том числе при работе только с бессвинцовыми припоями.

Канифольсодержащие аэрозоли, возникающие при пайке, всасываются непосредственно на рабочем месте и связываются в фильтре с активированным углем.Таким образом эффективно предотвращается прямой контакт с кожей, глазами и дыхательными путями.

Какой мощности должен быть паяльник?

При правильной мощности паять можно быстро и аккуратно.

К сожалению, на этот вопрос нельзя ответить конкретными значениями. Мощность устройства должна соответствовать типу впаиваемых элементов. Чем прочнее паяльник, тем быстрее он достигнет более высокой температуры.

Если спаять два тонких провода, тепловыделение будет минимальным.В этом случае нет необходимости быстро разогревать паяльное жало. Для небольших электронных деталей достаточно паяльника меньшей мощности. Мощный паяльник может разрушить.

Иначе обстоит дело с экранирующими пластинами или заземленными паяными соединениями. Если материал с хорошей теплопроводностью значительно снижает температуру паяльного жала, его следует быстро нагреть, чтобы за короткое время достичь необходимой температуры пайки. Это, в свою очередь, возможно только с сильными паяльниками, которые также требуют более широкого наконечника в форме долота, чтобы тепло могло адекватно передаваться паяному соединению.Это обеспечивает быстрое выполнение процесса пайки без тепловой перегрузки компонентов.

Как правильно паять?

Прежде чем приступить к пайке, вы должны знать, как выглядит правильный трехэтапный процесс. Для правильных результатов их необходимо правильно проводить.

Этап 1: Увлажнение

Место пайки нагревается наконечником, а затем добавляется припой.Убедитесь, что место пайки полностью покрыто или смочено припоем.

Этап 2: Растекание

На этом этапе жидкий припой должен затекать в места пайки и, таким образом, создавать соединение элементов на большой площади.

Этап 3: Склеивание

В процессе склеивания паяное соединение охлаждается и затвердевает. На этом этапе заготовку ни в коем случае нельзя трясти, так как это приводит к образованию «холодного припоя».

Наш практический совет: Оптимальная пайка

Весь процесс пайки должен занимать от 2 до 5 секунд, в зависимости от размера паяного соединения. Если через 5 секунд поток припоя все еще отсутствует, остановите процесс пайки и используйте более сильный паяльник.

Какие ошибки часто допускают при пайке?

Неправильный выбор паяльника

Припой не перешел в жидкую фазу.

Если выбран паяльник со слишком малой мощностью, олово не перейдет в жидкую фазу, и паяное соединение будет иметь плохую проводимость или вообще не будет ее проводить.Кроме того, процесс пайки займет гораздо больше времени, что может привести к перегреву компонентов.

Паяльное жало отделяется слишком быстро

Если паяльное жало преждевременно удаляется из паяного соединения, фаза протекания не может возникнуть или возникает только частично. Фаза настройки, которая начинается слишком рано, приводит к недостаточному или неправильному контакту.

Неверная процедура пайки

Припой не выполняет соединение.

Люди с меньшим опытом, как правило, наносят олово на жало припоя, а затем пытаются каким-то образом переместить пузырек жидкого припоя к месту припоя.

В этом случае, поскольку паяное соединение холодное, припой не сцепляется с поверхностью или компонентом.

Интенсивное использование припоя

Припой течет через покрытие сквозного отверстия.

Применение слишком большого количества припоя обычно приводит к нежелательным перемычкам припоя.По этой причине, при пайке точек пайки близко друг к другу, всегда будьте осторожны, чтобы избежать короткого замыкания из-за перемычек припоя.

В случае сквозных контактных точек пайки (см. рисунок) избыток припоя может капать с нижней стороны печатной платы и вызывать короткие замыкания.

Перемещение компонентов во время фазы охлаждения

Припой ломается и не образует токопроводящего соединения.

Если детали перемещаются во время фазы охлаждения, припой может сломаться там, где он еще мягкий.

Это приводит к трещинам в пайке и плохому контакту или его отсутствию.

Перегрев места пайки

Выступ припоя выступает из печатной платы.

Если температура паяльника слишком высока или жало паяльника слишком долго остается в зоне пайки, может произойти термическое повреждение.

В результате может расплавиться изоляция кабелей, а в случае печатных плат могут отсоединиться проводящие дорожки и наконечники для пайки.В экстремальных случаях это может вызвать невидимые микротрещины, которые приводят к нарушению проводимости.

Слишком высокая температура также может повредить компоненты.

Наш практический совет: берегитесь нагрева

Опыт показывает, что полупроводники, такие как диоды, транзисторы, тиристоры или симисторы, не обязательно подвержены тепловой гибели во время пайки. Электролитические конденсаторы гораздо более чувствительны к перегреву при пайке.

Как правильно распаять?

Не рекомендуется «ремонтировать» поврежденный паяный шов путем его повторного нагрева. Гораздо лучшим решением является удаление припоя и повторная пайка.

Когда компонент должен быть удален с печатной платы, олово должно быть удалено. Это можно сделать с помощью различных инструментов:

Демонтажный насос

При нажатии кнопки насос кратковременно создает вакуум.

Насос для удаления припоя имеет на конце трубку из термостойкого материала.Устройство подпружинено и может кратковременно создавать вакуум при нажатии кнопки.
Паяльник используется для разжижения олова в месте пайки. Часто бывает полезно добавить немного свежего припоя при нагреве паяного соединения. Добавленный таким образом флюс обеспечивает достаточное разжижение всего припоя в паяном соединении.

Как только припой перейдет в жидкую фазу, наконечник насоса для всасывания припоя помещается на место пайки и включается насос.Это освобождает место пайки от жидкого припоя.

Оплетка для отпайки

Оплетка для отпайки идеально подходит для аккуратного удаления припоя.

Оловянная оплетка состоит из оплетки из тонких медных проволок, пропитанных флюсом. Витая пара укладывается на холодный припой и прижимается паяльником.

Тепло от паяльного жала проникает в демонтажную оплетку и расплавляет припой в месте пайки. Жидкий припой втягивается в оплетку под действием капиллярных сил.Если на стыке остались оловянные отложения, отрежьте «изношенный» отрезок оплетки и повторите процесс.

Этот метод удаления припоя намного мягче, чем откачка, поэтому плетеные провода идеально подходят для небольших точек пайки с тонкими токопроводящими дорожками.

Демонтажные устройства

Профессиональная электростанция с паяльником и демонтажным утюгом. Демонтажные устройства

идеально подходят для сервисных мастерских и лабораторий электроники, где выполняется множество работ по пайке и распайке.В некоторых случаях паяльные и демонтажные станции предлагаются как агрегаты, совмещающие обе функции в одном устройстве.

Демонтажные устройства имеют полый нагреваемый наконечник, который полностью окружает место пайки. Вакуумный насос создает вакуум, необходимый для отсасывания горячего припоя.

В зависимости от применения (кабельные компоненты или компоненты SMD) существуют различные версии устройств для распайки.

Пайка SMD: на что обратить внимание?

SMD является аббревиатурой от Surface Mounted Device и означает компонент поверхностного монтажа, который не имеет соединительных проводов и поэтому припаивается непосредственно к печатной плате.

В промышленном производстве технология поверхностного монтажа экономит время и деньги. Кроме того, устройства становятся меньше, так как плотность монтажа может быть значительно увеличена.

При ремонте SMD-компонентов, где переделываются небольшие паяные соединения или заменяются SMD-компоненты, требуется большая ловкость. Поэтому для распайки SMD используются специальные инструменты:

Пинцет для распайки

Паяльник и пинцет в одном устройстве.

Биполярные компоненты SMD можно очень легко отпаять с помощью пинцета, который сочетает в себе паяльник и пинцет в одном умном устройстве.

При захвате компонента демонтажным пинцетом точки пайки нагреваются с обеих сторон. Припой становится жидким за очень короткое время, и компонент можно удалить с печатной платы пинцетом.

Во избежание перегрева как можно скорее поместите элемент на термостойкую поверхность.

Оборудование для пайки горячим воздухом

Когда электронные компоненты в технологии SMD имеют несколько соединений, для их разборки и сборки используются термовоздушные устройства, не имеющие физического контакта с припаиваемыми деталями.Процесс пайки осуществляется путем направления образующегося горячего воздуха на припаиваемые элементы. Пайка горячим воздухом особенно удобна для работы с небольшими и хрупкими деталями. Он отлично работает в процессе распайки компонентов.

Бывает, что термовоздушный паяльник интегрирован с паяльной станцией, которая обычно имеет довольно большие габариты.

Доступны различные насадки для различных компонентов.

В дополнение к универсальным точечным соплам существуют также сменные сопла, специально адаптированные к конструкции интегральных схем.Таким образом, вы можете отключить все соединения процессора и удалить компонент с платы за одну операцию.

Особой проблемой является профессиональная пайка компонентов SMD.

Из-за чрезвычайно малых размеров мелкие детали, а также небольшие токопроводящие дорожки могут быть очень быстро разрушены во время пайки. Поэтому в начале стоит потренироваться в пайке и выпаивании SMD-компонентов на старых и ненужных платах.

В частности, с оборудованием для пайки горячим воздухом необходимо обращаться осторожно, чтобы не повредить плату чрезмерным нагревом.

Алюминий паять не так просто, как, например, медь или латунь. Проблема заключается в оксидном слое, который образуется поверх алюминия в течение нескольких минут, когда алюминий вступает в контакт с кислородом окружающего воздуха.

В отличие от черных металлов, где слой оксида или ржавчины медленно, но неуклонно разрушает металл, оксид алюминия образует своего рода уплотнение, защищающее материал. В процессе анодирования на алюминий наносится оксидный слой для защиты и улучшения качества заготовки.Также следует обратить внимание на температуру паяемого алюминия. Перегретый алюминий становится хрупким и мягким.

Сварка, пайка или мягкая пайка?

Сварка и пайка обеспечивают очень прочные соединения, но технически очень сложны. По этой причине алюминиевые детали в основном соединяются между собой мягкой пайкой. Однако, если вы хотите паять алюминий, вам нужно обратить внимание на несколько моментов и использовать правильные инструменты.

Материалы, необходимые для пайки алюминия

Газовая горелка

Поскольку алюминий является очень хорошим проводником тепла, его можно использовать для нагрева паяного соединения до требуемой температуры ок.380°С, используйте газовую горелку.

Алюминиевый припой

Для мягкой пайки алюминия требуется специальный алюминиевый припой. Различают фрикционный припой (например, AL370 или AL380), который необходимо вводить в место пайки, и капиллярный припой (например, AL 390), автоматически затекающий в зазоры и трещины.

Флюс

Флюс обычно используется для пайки. Флюс предназначен для химического удаления оксидного слоя или предотвращения окисления алюминия в процессе пайки.Это также улучшает текучесть припоя.
Если вы работаете с фрикционным припоем, флюс можно наносить на место пайки кистью сразу после очистки. Флюс герметизирует паяное соединение и предотвращает контакт алюминия с кислородом воздуха. В случае капиллярного припоя припой покрыт твердым флюсом.

Процесс пайки

Температура плавления оксидного слоя на алюминии 1600 - 2100°С. Сам алюминий плавится при температуре 580 - 680°С.Поскольку оксидный слой препятствует процессу пайки, его необходимо удалить перед пайкой. Это можно сделать щеткой из нержавеющей стали или шлифовкой.

Затем место пайки должно быть защищено флюсом или процесс пайки должен быть начат немедленно. Точка пайки доводится до необходимой температуры с помощью горячей газовой горелки. Поскольку алюминий не тускнеет и не меняет цвет при воздействии тепла, требуется некоторый опыт в отношении того, когда можно наносить припой.При необходимости поможет инфракрасный термометр.

Если используется фрикционный припой, используйте отвертку или небольшой шпатель, чтобы втереть жидкий припой в паяное соединение. В случае капиллярного припоя припой автоматически поступает в паяное соединение. Всегда следите за тем, чтобы паяное соединение имело правильную температуру.

После завершения процесса пайки заготовка должна остыть, после чего ее можно очистить от остатков флюса. Поскольку флюс растворяется в воде, для очистки достаточно проточной воды и щетки.При необходимости место пайки можно отшлифовать и отполировать.

Наш полезный совет: при необходимости предварительно нагрейте компоненты

Для цельных алюминиевых заготовок имеет смысл предварительно нагреть их в печи. Тогда тепловыделение в месте пайки не так велико и температура пайки достигается быстрее.
В качестве основы для пайки используйте огнеупорный камень или кирпич. Металлическая пластина в качестве площадки для пайки будет слишком сильно рассеивать тепло.

.

Холодная сварка, способ соединения стали с алюминием | Новости отрасли

Запись от: 19.07.2017 / Автор: Daniel

Что делать, если нам нужно соединить металлы с разными свойствами? Как справиться со сложностью соединения сплавов металлов с алюминием или пластмассами с низкой температурой плавления? Вот альтернатива склейке...

Сварка – это процесс соединения материалов путем их нагревания и одновременного плавления в месте соединения.Таким образом, проблема этого решения заключается в том, что не все металлы одинаково пригодны для склеивания. В этой системе попытки совмещения материалов с низким содержанием углерода со сталями с высоким содержанием углерода становятся крайне нежелательными, причем проблема касается и легированных металлов.

Материалы с различными физическими свойствами чаще всего соединяют с помощью клея, поскольку становится невозможным использование метода термического плавления обоих соединяемых материалов без изменения физических свойств хотя бы одного из них.При попытке соединить любую сталь с алюминием можно ожидать появления напряжений, вызванных разным коэффициентом механических и технологических свойств обоих материалов. При термическом соединении таких материалов возникает так наз. интерметаллическая фаза, дифференцированная по механическим свойствам соединяемых материалов. Она увеличивается с увеличением тепловложения, а механические и технологические свойства самого соединения также изменяются пропорционально повышению температуры.

Таким образом, эффективным методом соединения без физических потерь является так называемый Холодная сварка. CMT, или Cold Metal Transfer, представляет собой тип сварки MIG/MAG, при котором тепло, подводимое к свариваемым элементам, намного ниже по сравнению с наиболее часто используемым методом. В методе СМТ сварочная проволока продвигается вперед и одновременно удаляется от заготовки. Решение этого типа позволяет получить гораздо более низкую температуру в среде самого сварного шва. Кроме того, здесь используется низкочастотный ток, что изначально помогает уменьшить, а в некоторых случаях даже исключить нежелательные брызги.

При сварке СМТ основной материал сплавляется с алюминиевым связующим, а жидкий металл покрывает стальной материал. Сам метод заключается в основном в двустороннем вращении элемента подачи флюса таким образом, чтобы он мог остыть, эта точная операция влияет на контролируемое отделение капли и чистое прохождение материала без разбрызгивания. Это означает, что сварочная проволока движется в направлении, противоположном направлению подачи, с короткими интервалами. Благодаря отсутствию брызг сварка СМТ является менее затратной и не требует дополнительных трудоемких доработок.

Особо желательным преимуществом метода СМТ является чрезвычайно высокая способность заполнения швов. В случае с тонкими листами и большими зазорами в традиционном методе MIG/MAG проблема заключается в относительно высокой подводимой теплоте — такие листы расплавляются до закрытия зазора. Благодаря CMT также можно сваривать тонкие алюминиевые листы толщиной от 0,03 мм до 0,8 мм. Помимо ранее описанных случаев, метод СМТ подходит для множества других приложений.

Также рекомендуем прочитать...

.

Какова огнестойкость нержавеющих сталей?

Благодаря своей высокой стойкости к окислению и хорошей жаростойкости нержавеющие стали широко используются для изготовления элементов конструкций, где решающим фактором является огнестойкость. В таких применениях аустенитные марки являются наиболее полезной группой нержавеющих сталей, но также могут успешно использоваться ферритные и феррито-аустенитные марки из-за кратковременного воздействия огня.
Нержавеющая сталь как конструкционный материал не классифицируется по огнестойкости. Испытания, направленные на оценку огнестойкости, обычно проводятся на соответствующих изделиях в строго определенных условиях, которые указаны, например, в британском стандарте BS476 (Испытания на огнестойкость строительных материалов и конструкций), часть 20 (общие положения), 21 (для несущих элементов). , 22 (для ненесущих элементов) или европейских EN1363 (Испытания на огнестойкость) и ENV13381 (Методы испытаний для оценки огнестойкости элементов конструкции с огнезащитными материалами), а также ISO 834.

Испытание на огнестойкость
Стандарт BS476 определяет испытания строительных материалов и строительных конструкций на огнестойкость. Нержавеющие стали негорючи и не способствуют распространению огня за счет дополнительного распространения пламени.

Примеры результатов испытаний на огнестойкость компонентов из нержавеющей стали
Испытания, проведенные в соответствии со стандартом BS476-22 на огнестойкой стальной двери (AISI 316), показали, что через 60 минут температура на «безопасной» стороне двери достигла только 98°С.(Дверь имела каркас из стали AISI 316 и теплоизоляционный негорючий заполнитель). Единственным повреждением на «безопасной» стороне двери была термическая деформация и обесцвечивание стальной поверхности. Дверь выдержала огонь более 2 часов.
Очередные испытания были проведены на переборке судна из дуплексной двухфазной ферритно-аустенитной дуплексной стали с номером по EN 1.4362, которые также подтвердили огнестойкость нержавеющей стали. Крышка переборки изготовлена ​​из гофрированного стального листа EN 1 толщиной 1,5 мм.4362, а наполнитель из керамической ваты. Изготовленный таким образом элемент подвергался имитации возгорания углеводородного топлива. Во время пожара температура была 1100°С. В ходе испытания были обнаружены деформации и наличие дыма в утеплителе, но через 40 минут испытания температура на «безопасной» стороне двери была еще ниже 30°С, а через 60 минут повысилась до 110 ° С. Дверь также выдержала огонь более 2 часов.
Высокая термостойкость нержавеющих сталей
Большинство марок нержавеющих сталей, используемых в строительстве, например, AISI 304 (1.4301) и AISI 316 (1.4401) проявляют полезную долговременную стойкость к окислению выше 800°С и не начинают плавиться, пока температура не достигнет 1375°С.
При рассмотрении вопроса об использовании нержавеющей стали для огнеупорных элементов следует учитывать следующие свойства стали: предел прочности при растяжении, модуль Юнга, тепловое расширение, теплопроводность.
Аустенитные нержавеющие стали марок AISI 304 и AISI 316 при 700°C теряют примерно до 55% своей прочности по отношению к своей прочности от температуры окружающей среды, а предел текучести падает примерно с 225-308 МПа при температуре окружающей среды до 95-131 МПа при температуре окружающей среды. 700°С.Модуль Юнга, обычно составляющий 200 кН/мм2, при температуре окружающей среды падает примерно до 144 ГПа при 700°C для марки AISI 304.

Термические свойства нержавеющих сталей
Термические свойства нержавеющих сталей сильно отличаются от свойств обычных (углеродистых) сталей.
- Термическое расширение нержавеющих сталей, по сравнению с углеродистыми сталями, незначительно изменяется от температуры окружающей среды до температуры 1200°С (рис. 1).
- Нержавеющие стали демонстрируют более высокое тепловое расширение по сравнению с углеродистыми сталями.
- Удельная теплоемкость нержавеющих сталей незначительно увеличивается при высокой температуре, а у углеродистых сталей при температуре 730°С значительно увеличивается за счет фазовых переходов (феррит-перлит-аустенит) (рис. 2).
- При температуре окружающей среды нержавеющие стали имеют значительно меньшую теплопроводность по сравнению с углеродистыми сталями, которая, однако, увеличивается при более высоких температурах и превышает значения, достигаемые для углеродистой стали при температурах свыше 1000°С (рис.3).

Рис. 1. Тепловое расширение (термическое расширение) нержавеющей стали в зависимости от температуры

Рис. 2. Зависимость удельной теплоемкости нержавеющей стали от температуры

Рис. 3. Зависимость теплопроводности нержавеющей стали от температуры

Литература
[1]. Портал: Универсальный центр структурной пожарной инженерии Манчестерского университета, Structural Fire Engineering Design, http: // www.mace.manchester.ac.uk/project/research/structures/strucfire/
[2]. Оценка огнестойкости и испытания нержавеющей стали, Британская ассоциация нержавеющей стали, www.bssa.org.uk
[3]. PN-EN 13501-1: 2007 (U), Классификация строительных изделий и строительных элементов по пожарной безопасности. Часть 1: Классификация на основе испытаний на реакцию на огонь
[4]. PN-EN 1993-1-2: 2007, Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Часть 1-2. Общие правила. Расчет конструкций в условиях пожара
[5].PN-EN 1363-1: 2001, Испытания на огнестойкость. Часть 1. Общие требования
[6]. PN-EN 13823: 2004 Реакция строительных изделий на огневые испытания. Строительные изделия, за исключением полов, подвергающиеся тепловому воздействию одиночного горящего объекта
[7]. PN-EN ISO 13943: 2002, Пожарная безопасность. Терминология
[8]. PN-B-02851-1:1997, Противопожарная защита зданий. Испытания строительных элементов на огнестойкость. Общие требования и классификация
[9]. PN-EN 1634-(1-3), Испытания на огнестойкость комплектов дверей и жалюзи
[10].ПН-ЭНВ 13381 (1-7): 2004, Методы исследований по определению влияния защит на огнестойкость элементов конструкций
[11]. Стандарт BS 476-20: 1999, Огневые испытания строительных материалов и конструкций. Метод определения огнестойкости элементов конструкции (общие принципы)

.

Смотрите также