Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сталь нержавеющая температура плавления – Состав нержавеющей стали – какие типы антикоррозийных сплавов существуют. Температура плавления нержавеющая сталь

Сталь нержавеющая температура плавления – Состав нержавеющей стали – какие типы антикоррозийных сплавов существуют. Температура плавления нержавеющая сталь

Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Сталь нержавеющая температура плавления

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

Вернуться в раздел аналитики

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

Температура — плавление — сталь

Температура — плавление — сталь

Температура плавления сталей — 1300 — 1400 С, температура плавления медноникелевого сплава ( Си — 90 %, Ni — 10 %) — 1150 С. Увеличение никеля в сплаве более 10 % делает затруднительным проведение спекания и пропитку твердого сплава в стальной заготовке. [1]

Температура плавления стали в зависимости от химического состава колеблется в пределах 1420 — 1525 С; температура разливки стали в литейные формы должна быть выше на 100 град для толстостенных отливок и на 150 град для тонкостенных отливок. [2]

Температура плавления стали и чугуна зависит от содержания углерода. [3]

Температура плавления стали в зависимости от химического состава колеблется в пределах 1420 — 1525

Температура плавления стали

Прежде чем говорить о сталях, давайте определимся с физическим смыслом самой категории температура плавления. В научно-производственной сфере это понятие используется еще и как температура отвердевания. Физический смысл данной категории состоит в том, что эта температура показывает, при каком ее значении происходит смена агрегатного состояния вещества, то есть его переход из жидкого в твердое состояние. В самой же точке температурного перехода вещество может быть как в одном, так и в другом состоянии. При подаче дополнительного тепла предмет или вещество приобретает жидкое состояние, а при отведении тепла – отвердевает. Этот показатель считается одним из самых важных в системе физических свойств любого вещества, при этом необходимо учитывать (это особенно важно понимать применительно к сталям), что температура отвердевания численно равна температуре плавления лишь в том случае, когда мы говорим об идеально чистом веществе.

Как известно из школьной программы, температура плавления стали для различных видов сплавов различна. Это определяется структурой сплава, входящими в него компонентами, характером технологического производства стали и другими факторами.

Так, например, температура плавления стали, состоящей из медноникелевого сплава равна примерно 1150 °С. Если мы будем в таком сплаве увеличивать содержание никеля, то температура будет повышаться, так как температура плавления самого никеля гораздо выше, чем у меди. Как правило, в зависимости от химического состава сплава и соотношения присутствующих в нем компонентов температура плавления стали может находиться в границах 1420-1525 °С, если такая сталь подлежит разливке в формы в процессе металлургического производства, то температуру необходимо поддерживать еще на 100-150 градусов выше. Важным фактором, который влияет на температуру плавления, является уровень содержания в сплаве углерода. Если его содержание высоко, то температура будет ниже, и, соответственно, наоборот – при понижении количества углерода температура повышается.

Более сложным с точки зрения определения величины является процесс измерения температуры плавления в нержавеющих сталях. Причиной этого является их сложный химический состав. Например, стали марки 1X18H9, широко используемые в стоматологии и электротехнике, имеют в своем составе, кроме собственно железа, еще углерод, никель, хром, марганец, титан и кремний. Естественно, температура плавления нержавеющей стали такого состава будет определяться свойствами каждого компонента, входящего в нее. Из такой стали изготавливаются литые зубы, коронки, различного типа зубные протезы, электродетали и другое. Можно привести перечень некоторых свойств, которыми обладает эта нержавеющая сталь, температура плавления ее составляет 1460-1500 °С, поэтому, исходя из данного параметра и химического состава сплава, для его пайки применяются специальные серебряные припои.

Одними из самых высокотехнологичных в современном производстве видов сплавов являются различные стали с включением в их состав элементов титана. Это обусловлено тем, что эти стали имеют практически стопроцентную биологическую инертность, а температура плавления стали на основе титана – одна их самых высоких.

Большинство сталей содержит в своем составе железо в качестве основного компонента. Это объясняется не только тем, что этот металл – один из распространенных в природной среде, а еще и тем, что железо представляет собой практически универсальный элемент для производства сталей различных марок и сплавов, в состав которых он входит. Эта широта применения объясняется тем, что показатель температуры плавления этого металла, равный 1539 градусам, в сочетании с иными уникальными химическими свойствами делает железо подходящим компонентом для широкого перечня марок сталей различного назначения.

Технические характеристики аустенитной нержавеющей стали

Ниже приведена таблица физических свойств аустенитной нержавеющей стали. Эти даные можно использовать для определения нагрузок на нержавеющий крепеж.

Таблица технических характеристик аустенитных сталей

Сварка аустенитной нержавеющей стали

Температура плавления нержавеющей стали около 1800°С. Это весьма тугоплавкий материал, однако ввиду незначительного содержания углерода нержавейка хорошо поддается сварке без образования неприятной окалины и не воняет, как при сварке оцинковки. Для аустенитных нержавеющих сталей следует применять метод быстрой сварки, исключающий возникновение короблений и межкристаллической коррозии.

Вкратце, при свариваниии аустенитой нержавейки, протекают следующие тепловые процессы:
1. В процессе сварки околошовная зона металла нагревается до высоких температур, и при замедленном охлаждении в интервале 600—700°С происходит выпадение карбидов хрома, связанное с разрушением аустенитной структуры данной стали.
2. В процессе сварки возможно окисление хрома с образованием тугоплавкого окисла Cr2O3, плавящегося при 1900—2000°С и обычно остающегося в металле шва в виде неметаллического включения.
3. Обладая низкой теплопроводностью и высоким коэффициентом линейного расширения, нержавеющая сталь имеет склонность к возникновению в ней (в околошовной зоне) значительных внутренних напряжений. При газовой сварке вследствие относительно малой интенсивности источника тепла — пламени, нагрев металла происходит в большой зоне, в результате чего скорость охлаждения металла в околошовной зоне незначительна и сталь сравнительно долго пребывает при температуре нагрева порядка 600—700°С, вследствие этого наблюдается выпадение карбидов. При газовой сварке также происходит окисление хрома, причем это окисление имеет место с обратной стороны свариваемых кромок, не защищенных от соприкосновения с воздухом.

Образующийся при газовой сварке окисел хрома имеет вид губчатой массы и, залегая в вершине сварного шва, в некоторых случаях является очагом образования трещин. Внутренние остаточные напряжения в нержавеющей стали при газовой сварке вследствие большого разогрева также больше, чем при дуговой сварке. Таким образом, газовая сварка нержавеющей стали является худшим способом, по сравнению с дуговой сваркой, не гарантирующим сохранения структуры стали и получения качественного соединения.

Читайте так же:
Как пишется слово тиски

Тем не менее в некоторых случаях для сталей малых толщин (до 1,5—2 мм) применяют газовую сварку. Процесс газовой сварки ведут нормальным пламенем. Мощность пламени та же, что и при сварке малоуглеродистой стали. В качестве присадочного материала служит проволока того же состава, что и основной металл, в некоторых случаях с небольшой добавкой титана или ниобия, уменьшающего выпадение карбидов хрома.

Сварку ведут с применением флюса, содержащего по одной весовой части буры, борной кислоты и кремнекислой соды, наносимого на присадочный металл и на свариваемые кромки с обратной стороны шва. Весьма радикальным средством для уничтожения выпавших в процессе сварки карбидов хрома является термическая обработка сварного изделия, заключающаяся в нагреве до 1100°С, выдержке при этой температуре и быстром охлаждении.

Еще про сварку нержавейки читаем тут (покороче), тут (много букв) и тут (12Х18Н10Т=A2=AISI 304) …

Износостойкость нержавейки

износостойкие пиктограмки стащены тут>Добрый день.
>Просим вас нам помочь
>нам нужна
>Шайба плоская DIN 125(ISO 7089) M16 из теплоустойчивой стали (рабочая температура до 400-500 >градусов)- в количестве 800 штук или мин.партию, какую вы сможете.
>. Из материала 21 Cr Mo V 5 7(DIN — Deutsche Industrie Norm 1.7709) или из другой стали
>Может ли нам подойти сталь A3?
>A3- схожие свойства со сталью A2. Дополнительная стабилизация титаном, ниобием или танталом >улучшает сопротивление коррозии при температурах до +800 С. Инфо с вашего каталога.
>Сообщите цену/срок поставки и параметры материала (теплоустойчивой стали)

Ответ: Изготовление и поставка шайб из A3 весьма небюджетно. Сделать можно, но будет очень большая партия и длительный срок поставки. С другой стороны, нержавеющая сталь легированная с помощью молибдена, ванадия и вольфрама, сохраняет свои износостойкие характеристики даже при температурах от 500 до 700С. Вам подойдет шайба из молибденосодержащей нержавейки A4.
В наличии на складе.

Нержавеющая сталь. Особенности. Применение. Нержавеющая сталь температура плавления

Температура плавления стали

Прежде чем говорить о сталях, давайте определимся с физическим смыслом самой категории температура плавления. В научно-производственной сфере это понятие используется еще и как температура отвердевания. Физический смысл данной категории состоит в том, что эта температура показывает, при каком ее значении происходит смена агрегатного состояния вещества, то есть его переход из жидкого в твердое состояние. В самой же точке температурного перехода вещество может быть как в одном, так и в другом состоянии. При подаче дополнительного тепла предмет или вещество приобретает жидкое состояние, а при отведении тепла – отвердевает. Этот показатель считается одним из самых важных в системе физических свойств любого вещества, при этом необходимо учитывать (это особенно важно понимать применительно к сталям), что температура отвердевания численно равна температуре плавления лишь в том случае, когда мы говорим об идеально чистом веществе.

При скольки градусах плавится сталь. Температура — плавление — сталь

Температура плавления сталей — 1300 — 1400 С, температура плавления медноникелевого сплава (Си — 90 %, Ni — 10 %) — 1150 С. Увеличение никеля в сплаве более 10 % делает затруднительным проведение спекания и пропитку твердого сплава в стальной заготовке.

Температура плавления стали и чугуна зависит от содержания углерода.

Температура плавления стали в зависимости от химического состава колеблется в пределах 1420 — 1525 С; температура разливки стали в литейные формы должна быть выше на 100 град для толстостенных отливок и на 150 град для тонкостенных отливок.

С повышением содержания углерода температура плавления стали понижается; при содержании углерода 0 7 % и выше кислородная резка стали затрудняется. Кроме того, при содержании углерода свыше 0 3 % обработанная поверхность заметно увеличивает свою твердость по сравнению с первоначальной. Это явление поверхностной закалки выражается тем резче, чем выше содержание углерода и скорость охлаждения изделия после резки. При содержании углерода свыше 0 7 % в случае резки без предварительного подогрева изделия необходимо более мощное подогревающее пламя для нагрева стали до температуры, при которой она может гореть в кислороде.

С повышением содержания углерода температура плавления стали понижается; при содержании углерода 0 7 % и выше кислородная резка стали затрудняется. Кроме того, при содержании углерода свыше 0 3 % обработанная поверхность заметно увеличивает свою твердость по сравнению с первоначальной. Это явление поверхностной закалки выражается тем резче, чем выше содержание углерода и скорость охлаждения изделия после резки. При содержании углерода свыше 0 7 % в случае резки без предварительного подогрева изделия необходимо более мощцое подогревающее пламя для нагрева стали до температуры, при которой она может гореть в кислороде.

С повышением содержания углерода понижается температура плавления стали, и ее легко можно пережечь, учитывая высокую температуру зоны нагрева при газовой сварке.

Очистить стремительный поток сжатых и раскаленных до температуры плавления стали газов от частиц, имеющих размеры 15 — 30 микрон, нелегкое дело.

Неметаллические включения делятся на тугоплавкие; плавящиеся при температуре плавления стали; обладающие низкой температурой плавления; выделяющиеся из расплава на последней стадии кристаллизации.

Флюс обладает высокой жидкотекучестью и малой вязкостью при температуре плавления стали. Вследствие высокого содержания закиси марганца этот флюс можно применять при сварке низкоуглеродистых сталей стандартной низкоуглеродистой электродной проволокой; при этом швы получаются высокого качества. Флюс ОСЦ-45 менее чувствителен, чем другие плавленые флюсы, к отклонениям в химическом составе основного металла, электродной проволоки и самого флюса, а также к ржавчине, содержащейся на поверхности основного металла, что практически очень ценно.

Оплавление происходит в результате общего или местного нагрева выше температуры плавления стали.

Литые сплавы сравнительно легкоплавки, температура их плавления несколько ниже температуры плавления сталей и составляет около 1300 — 1350 С. Выпускаются они обычно в виде литых прутков или стержней длиной 300 — 400 мм, диаметром 5 — 8 мм. Сплавы обладают высокой износоустойчивостью, сохраняющейся до температур 600 — 700 С — начала красного каления.

В период доводки металл перегревают примерно на 100 С выше температуры плавления стали, чтобы обеспечить нормальную разливку. Нагрев металла затрудняется из-за наличия шлака; он может быть ускорен перемешиванием металла. Для этого в период доводки в стали стараются иметь углерода больше (на 0 6 — 0 7 %), чем предусматривается для готового металла. Углерод окисляется по реакции С О. СО f и выделяющиеся пузырьки газа СО активно перемешивают ванну.

Прежде чем говорить о сталях, давайте определимся с физическим смыслом самой категории температура плавления. В научно-производственной сфере это понятие используется еще и как температура отвердевания. Физический смысл данной категории состоит в том, что эта температура показывает, при каком ее значении происходит смена вещества, то есть его переход из жидкого в твердое состояние. В самой же точке температурного перехода вещество может быть как в одном, так и в другом состоянии. При подаче дополнительного тепла предмет или вещество приобретает жидкое состояние, а при отведении тепла — отвердевает. Этот показатель считается одним из самых важных в системе физических свойств любого вещества, при этом необходимо учитывать (это особенно важно понимать применительно к сталям), что температура отвердевания численно равна температуре плавления лишь в том случае, когда мы говорим об идеально чистом веществе.

Читайте так же:
В какую сторону должна крутится бетономешалка

Как известно из школьной программы, температура плавления стали для различных видов сплавов различна. Это определяется структурой сплава, входящими в него компонентами, характером технологического производства стали и другими факторами.

Так, например, температура плавления стали, состоящей из медноникелевого сплава равна примерно 1150 °С. Если мы будем в таком сплаве увеличивать содержание никеля, то температура будет повышаться, так как температура плавления самого никеля гораздо выше, чем у меди. Как правило, в зависимости от химического состава сплава и соотношения присутствующих в нем компонентов температура плавления стали может находиться в границах 1420-1525 °С, если такая сталь подлежит разливке в формы в процессе металлургического производства, то температуру необходимо поддерживать еще на 100-150 градусов выше. Важным фактором, который влияет на температуру плавления, является уровень содержания в сплаве углерода. Если его содержание высоко, то температура будет ниже, и, соответственно, наоборот — при понижении количества углерода температура повышается.

Более сложным с точки зрения определения величины является процесс плавления в нержавеющих сталях. Причиной этого является их сложный химический состав. Например, стали марки 1X18H9, широко используемые в стоматологии и электротехнике, имеют в своем составе, кроме собственно железа, еще углерод, никель, хром, марганец, титан и кремний. Естественно, нержавеющей стали такого состава будет определяться свойствами каждого компонента, входящего в нее. Из такой стали изготавливаются литые зубы, коронки, различного типа зубные протезы, электродетали и другое. Можно привести перечень некоторых свойств, которыми обладает эта нержавеющая сталь, температура плавления ее составляет 1460-1500 °С, поэтому, исходя из данного параметра и химического состава сплава, для его пайки применяются специальные

Одними из самых высокотехнологичных в современном производстве видов сплавов являются различные стали с включением в их состав элементов титана. Это обусловлено тем, что эти стали имеют практически стопроцентную биологическую инертность, а температура плавления стали на основе титана — одна их самых высоких.

Большинство сталей содержит в своем составе железо в качестве основного компонента. Это объясняется не только тем, что этот металл — один из распространенных в а еще и тем, что железо представляет собой практически универсальный элемент для производства сталей различных марок и сплавов, в состав которых он входит. Эта широта применения объясняется тем, что показатель температуры плавления этого металла, равный 1539 градусам, в сочетании с иными уникальными химическими свойствами делает железо подходящим компонентом для широкого перечня марок сталей различного назначения.

Каждый год во всех частях нашей планеты вместе производится около полутора миллионов тысяч тонн стали. Её используют в множестве отраслей, начиная от производства зубных протезов, заканчивая деталями космических шаттлов. Для каждой отрасли найдётся такая марка стали, которая будет подходить по физическим и механическим свойствам, по структуре и химическому составу.

Разные характеристики получаются в зависимости от того, какие примеси и в каком количестве содержатся в металле, каким способом он изготовлен и как обработан. Оттого меняются итоговые свойства, такие как плотность, температура плавления, теплопроводность, предел прочности при растяжении, линейное тепловое расширение, удельная теплоёмкость и так далее.

Сталью является сплав железа с углеродом , в комплекте с другими различными элементами. При этом железа в нём должно содержаться не менее 45%. Раз речь зашла о составе, то рассмотрим классификацию по химической составляющей.

Основное разделение идёт на сталь углеродистую и легированную (пример — нержавеющая сталь). Первый вид имеет несколько подвидов по количеству процентного содержания углерода:

  • низкоуглеродистые стали, в которых содержится до 0,25% C;
  • среднеуглеродистые (до 0,55% C);
  • высокоуглеродистые (от 0,6% до 2% C).

Аналогично и второй вид разделяется на три подвида по содержанию легирующих элементов:

  • низколегированные (до 4%);
  • средне (до 11%);
  • высоколегированные (более 11%).

Кроме того, в стали могут содержаться и неметаллические включения. В зависимости от них идёт классификация по другому параметру – по качеству. Чем меньший процент неметаллических включений, тем выше качество стали. В целом здесь выделяют четыре вида:

  • обыкновенная;
  • качественная;
  • высококачественная;
  • особо высококачественная сталь.

Её состав также определяет разделение на виды по назначению. Их множество, например, криогенные стали, конструкционные, жаропрочные , нержавеющие, инструментальные и т. д. Разделение на виды идёт также по структуре:

  • ферритная;
  • аустенитная;
  • бейнитная;
  • мартенситная;
  • перлитная.

В структуре могут преобладать две фазы и даже более. Сталь в этом случае разделяют соответственно на двухфазную и многофазную.

Основные моменты технологии производства

Суть производства стали заключается в том, чтобы в процессе переработки исходного материала в нём понизилась концентрация углерода, серы, фосфора и других нежелательных составляющих. Эти элементы делают сталь ломкой и хрупкой , а избавление от них приносит повышенную прочность и жаростойкость. Исходным материалом чаще всего выступает чугун и стальной лом.

Процесс производства может быть выполнен одним из двух основных способов, которые обобщают собой однотипные методы – это либо конвертерный, либо подовый процесс. Первый не требует дополнительных источников тепла, так как его используют для расплавленного передельного чугуна, который и так обладает достаточной температурой. В этом случае происходит вдувание чистого кислорода (или обогащённого им воздуха, что уже устарело) в расплавленный металл, который окисляет присутствующие в чугуне элементы типа фосфора, марганца, кремния или углерода. Это, в свою очередь, позволяет поддерживать достаточное количество тепла для пребывания стали в жидком состоянии.

При таком изготовлении может получиться три вида стали – кипящая, полуспокойная и спокойная. Спокойная сталь обладает лучшим составом и более однородной структурой, когда кипящая содержит в себе весомое количество растворённых газов. Для полуспокойной характерны промежуточные значения между первыми двумя видами. Естественно, что спокойная сталь, исходя из лучших характеристик, дороже. Её цена выше, чем у кипящей, примерно на 10-15%.

Подовые процессы происходят при высоких температурах, которых добиваются за счёт задействования внешнего источника тепла для переработки твёрдой шихты. Их есть два вида – мартеновский процесс и электротермический . Мартеновский происходит в результате нагрева исходного материала от сгорания газа или мазута, а электротермический выполняется в индукционных или дуговых печах, где нагрев идёт при помощи электричества.

Читайте так же:
Как сделать зернодробилку в домашних условиях видео

При необходимости, для производства особых видов стали могут быть использованы два последовательных метода, а для отдельных специальных её видов существует иные специфические процессы. Кроме того, появляются новые методы производства, которые ещё не стали широко используемыми, но успешно развиваются. Такими методами является электрошлаковый переплав, электролиз, прямое восстановление стали из руды и т. д.

Обработка стали для получения специальных свойств

Чтобы придавать материалу определённые свойства или изменять их, применяют легирующие элементы и различные виды обработки.

В качестве легирующих элементов выступают некоторые металлы. Ими могут быть хром, алюминий, никель, молибден и другие. Таким образом, добиваются определённых электрических, магнитных или механических свойств, а также коррозионной устойчивости. Так, нержавеющая сталь получается, если она была легирована хромом.

Изменяются свойства стали путём обработки:

  • термомеханической (ковка, прокатка);
  • термическая (отжиг, закалка);
  • химикотермической (азотирование, цементизация).

Термическая обработка имеет в своей основе свойство полиморфизма – при нагреве и охлаждении кристаллическая решётка способная менять своё строение. Это свойство характерно основе стали – железу, потому присуще и ей.

Разные виды элементов, которые могут присутствовать в стали

Углерод . С повышением процентного содержания в стали этого элемента увеличивается её прочность и твёрдость. Но идут потери в пластичности.

Сера . Эта примесь вредна, так как вместе с железом она образует сернистое железо. Из-за него в материале возникают трещины как следствие потери связей между зёрнами при обработке высокой температурой и под воздействием давления. Негативно наличие серы сказывается и на прочности стали, её пластичности, износостойкости, коррозийной стойкости.

Феррит . Это железо, которое обладает объемноцентрированной кристаллической решёткой. Характерно, что сплавы с его наличием выходят мягкими и обладают пластичной микроструктурой.

Фосфор . Если сера уменьшает прочность при высоких температурах, то фосфор придаёт стали хрупкости при температурах пониженных. Тем не менее есть группа сталей, в которой повышено содержание этого, казалось бы, вредного элемента. Изделия из такого металла очень легко поддаются резке.

Цементит , он же карбид железа. Его влияние противоположно к влиянию феррита. Сталь становится твёрдой и хрупкой.

Конкретный пример легированной стали

Нержавеющей называют такую сталь, которая может сопротивляться коррозии в агрессивных средах или в атмосфере. Её состав был открыт в 1913 году Гарри Бреарли. Он заметил во время экспериментов, что сталь, в которой содержалось большое количество хрома, могла активно сопротивляться кислотной коррозии.

Тест с ответами: “Удельная теплота плавления”

1. Удельной теплотой плавления называется:
а) физическая величина, показывающая необходимое количество теплоты для расплавления 1 кг вещества при температуре его плавления +
б) физическая величина, показывающая необходимое количество теплоты для кристаллизации 1 кг вещества при температуре его плавления
в) нет верного ответа
г) оба варианта верны

2. Что в СИ служит единицей количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества:
а) 1кг/Дж
б) 1Дж/кг +
в) 1Дж +

3. Необходимо указать формулу количества теплоты, необходимого для плавления вещества:
а) Q = -λm
б) Q = λm –
в) Q = λm +

4. Что из перечисленного представлено как плавление:
а) таяние снега и льда
б) переход при получении веществом энергии из твердого состояния в жидкое +
в) разжижение вещества, когда оно получает теплоту

5. Какое название носит температура, при которой вещество плавится:
а) температурой таяния
б) температурой перехода в жидкое состояние
в) температурой плавления +

6. Необходимо выбрать правильный вариант:
Температура плавления цинка 420°С(№1)? 430°С(№2)?:
а) №1 и №2 – жидком
б) №1 – твердом, №2 – жидком +
в) №1 – жидком, №2 – твердом

7. Что такое отвердевание:
а) переход вещества из жидкого состояния в твердое +
б) отдача веществом энергии и превращение в другое вещество
в) замерзание воды

8. Внутренняя энергия вещества при плавлении, при отвердевании изменяется таким образом:
а) не изменяется
б) при плавлении увеличивается, при отвердевании уменьшается +
в) при плавлении уменьшается, при отвердевании увеличивается

9. При какой температуре отвердевает сталь, если температура её плавления 1500°С:
а) при температуре ниже 1500°С
б) при температуре выше 1500°С
в) при 1500°С +

10. В сосуд с расплавленным алюминием упали цинковая и железная пластинки. Какая из упавших пластин расплавится:
а) железная
б) цинковая+
в) они расплавятся одновременно

11. Чтобы расплавить свинец, необходимо сделать плавильный сосуд из:
а) меди
б) алюминия
в) из любого названного +

12. Чего не имеют многие вещества при нормальном давлении:
а) газообразной фазы
б) жидкой фазы +
в) твердой фазы

13. Наибольшей температурой плавления, при нормальном давлении, среди металлов обладает:
а) вольфрам +
б) медь
в) алюминий

14. Существует ли какая – нибудь определенная температура плавления у сплавов:
а) у некоторых
б) есть
в) как правило нет +

15. У чего также нет фиксированной температуры плавления:
а) аморфных тел +
б) жидких тел
в) газообразных тел

16. С помощью подвода чего технически осуществляется плавление вещества
а) кинетической энергии
б) тепловой энергии +
в) химической энергии

17. Что называется агрегатными состояниями вещества:
а) твёрдое, жидкое и газообразное состояния, обусловленные отличием расположения, движения и взаимодействия молекул в разных состояниях +
б) твёрдое, жидкое и газообразное состояния, обусловленные отличием молекул в разных состояниях
в) твёрдое и жидкое состояния, обусловленные отличием молекул в разных состояниях

18. Какое название носит переход вещества из жидкого состояния в твёрдое:
а) парообразованием
б) кристаллизацией +
в) конденсацией

19. Что происходит в процессе плавления с температурой тела:
а) увеличивается
б) уменьшается
в) не изменяется +

20. Удельная теплота плавления меди 210 кДж/кг. При кристаллизации расплавленной меди массой 2 кг:
а) выделилось количество теплоты 4,2 • 10 в пятой степени Дж +
б) поглотилось количество теплоты 10 в пятой степени кДж
в) выделилось количество теплоты 10 в пятой степени кДж

21. При какой температуре произойдет кристаллизация свинца, если он был массой 0,5 кг и полностью расплавился при температуре 327 °С:
а) 654 °С
б) 164 °С
в) 327 °С +

22. Какое название носит переход вещества из твёрдого состояния в жидкое:
а) конденсацией
б) плавлением +
в) кристаллизацией

23. Как называется физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать телу массой 1 кг при температуре плавления для того, чтобы полностью расплавить:
а) теплопроводностью вещества
б) удельной теплоёмкостью вещества
в) удельной теплотой плавления вещества +

24. Температура кристаллизации алюминия 660 °С. Какова его температура плавления:
а) 660 °С +
б) 990 °С
в) 330 °С

25. Во время плавления температура нагреваемого вещества не повышается потому:
а) что оно уже достигло температуры плавления
б) что идет переход из твердого состояния в жидкое
в) что получаемая твердым веществом энергия расходуется на разрушение его кристаллического строения +

Читайте так же:
Какой электрочайник лучше выбрать

26. Нагретый до температуры плавления лед частично растаял. Что имеет большую внутреннюю энергию, оставшийся лед или вода:
а) их внутренние энергии одинаковы
б) вода +
в) лед

27. Какому веществу, парафину или свинцу, потребуется большее количество теплоты, если надо расплавить 5 кг парафина и 30 кг свинца, находящихся каждый при своей температуре плавления:
а) потребуются равные количества теплоты +
б) парафину
в) свинцу

28. Удельная теплота плавления произносится как:
а) гамма
б) лямбда +
в) бетта

29. Необходимо указать единицу измерения удельной теплоты плавления:
а) Дж/кг +
б) кг/Дж
в) Дж

30. Необходимо указать формулу количества теплоты, выделяющегося при кристаллизации вещества:
а) Q = λm –
б) Q = λm
в) Q = -λm +

При какой температуре отвердевает сталь

Урок по физике, 8 класс

«Плавление и отвердевание кристаллических тел»

Цели урока:

  • Сформировать знания о характере движения и взаимодействия молекул вещества в различных агрегатных состояниях, взаимных переходах вещества из одного состояния в другое, о процессах плавления и кристаллизации;
  • Сформировать понятия: плавление, отвердевание (кристаллизация), температура плавления (отвердевания);
  • Создать условия для проявления обучающимися самостоятельности при изучении нового материала
  • Развивать умение анализироватьграфики, определять и объяснять понятия, делать вывод на основе полученной информации, оценивать свои достижения.

Ход урока

Организационный момент

Повторение материала.

Что объединяет все эти рис? Ответ: это 3 различные состояния одного и того же вещества.

— Как называют различные состояния одного и того же вещества? Ответ: агрегатные.

— Чем же тогда отличаются агрегатные состояния? Ответ: расположением, характером движения, характером взаимодействия молекул.

— Давайте вспомним различия в молекулярном строении веществ в различных агрегатных состояниях.Посмотрите на молекулы воды в трех разных состояниях и определите, какой рисунок, по-вашему, соответствует газообразному состоянию, какой – жидкому, а какой – твердому? Надо выйти к доске, установить соответствие между рисунками и объяснить, почему вы так думаете. Пригласить обучающегося к доске для перестановки нижних рисунков.

— Сравните теперь характер движения и взаимодействия молекул в разных агрегатных состояниях.

— Ответы: 1) В газах они свободно летают с большими скоростями. Все молекулы движутся беспорядочно. Поскольку расстояние между молекулами большое, то они и очень слабо притягиваются друг к другу. 2) В жидкостях молекулы совершают колебательное движение возле положения равновесия и довольно часто перескакивают из одного положения в другое (жидкость течет). Есть взаимодействие между молекулами. 3) В твердых телах сильное взаимодействие между молекулами. Они колеблются возле положения равновесия, и очень редко какой-нибудь молекуле удается преодолеть силы молекулярного притяжения и перескочить в новое положение.

— Ребята, в своей жизни вы постоянно встречаетесь с различными веществами, находящимися в каком-либо агрегатном состоянии. Возможны различные переходы из одного состояния в другое. Посмотрите на схему (рис. 2). Назовите возможные переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое.

— Ответ: Возможны переходы: из твердого состояния в жидкое, из жидкого состояния в газообразное, из газообразного в твердое и обратные переходы: из твердого состояния в газообразное, из газообразного в жидкое, из жидкого в твердое.

— А теперь попробуйте установить соответствие между переходами и явлениями, им соответствующими (рис. 3). Пригласить по очереди двух обучающихся к доске для выполнения задания.

— В результате на доске должно получиться:

Ж → Г: образование пара при кипении воды; испарение воды;

Т → Г: запах нафталина, испарение сухого льда;

Т → Ж: таяние льда, плавление металла;

Г → Т: образование на окнах узоров зимой;

Ж → Т: замерзание воды;

Г → Ж: выпадение росы, образование тумана.

— Скажите, а какое практическое значение имеют явления перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое? Ответ: Водяной пар используют в паровых турбинах. В металлургии, например, плавят металлы и изготавливают различные детали, трубы. Переходы происходят, когда замораживаем воду в холодильнике, зажигаем свечку, растапливаем сливочное масло на сковороде, кипятим воду, сушим белье и т. д. В природе – круговорот воды. Испарение воды с водоемов, образование тумана, облаков, снега, росы… Давайте посмотрим как это происходит. Смотрим таблицу «Изменение агрегатных состояний в природе». Можно попросить обучающихся прокомментировать увиденное (рис. 4).

Подведение к теме урока.

-Как вы думаете, о каких тепловых процессах пойдёт речь на уроке?. (Ученики пытаются сформулировать цель урока.)

— Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с переходами вещества из твердого состояния в жидкое, аиз жидкого состояния в твердое, т. е. с процессом плавления кристаллических тел и обратным ему процессом – процессом кристаллизации.

— Откройте тетради. Запишите тему урока: «Плавление и отвердевание кристаллических тел» (рис. 5).

Изучение нового материала.

1. Для понимания процессов, происходящих в природе и умения ими управлять, надо знать условия, при которых происходит превращение одного агрегатного состояния вещества в другое. Надо выяснить условия, при которых происходят плавление и отвердевание.

— Скажите, что будет происходить с кусочком льда, вынутым из морозилки?

— Сразу будет таять? Что же нужно сделать с твердым веществом, чтобы оно стало жидким? Ответ: Его надо нагреть.

— Давайте посмотрим, что будет происходить со льдом при нагревании.

— В каком состоянии находился лед сначала? Ответ: твердом.

— Чтобы оно стало жидким, что с ним сделали? Ответ: его стали нагревать.

— Скажите, лёд сразу плавится? Ответ: нет. Его нагрели до какой-то определенной температуры и только тогда он начал плавиться. (Обратить внимание!).

— Как называют температуру, при которой вещество плавится? Ответ: температуру, при которой вещество плавится, называют температурой плавления.

— Откройте учебники и найдите, что такое температура кристаллизации и в чем ее особенность. Ответ: Температура, при которой вещество отвердевает (кристаллизуется), называют температурой отвердевания или кристаллизации.

— Какова особенность? Ответ: вещества отвердевают при той же температуре, при которой плавятся. Пример: вода кристаллизуется (а лед плавиться) при 0ºС.

— Запишем: что такое плавление, что такое отвердевание?

2. Температуру плавления (кристаллизации) различных веществ мы можем узнать из таблицы “Температура плавления некоторых веществ”. Найдите таблицу ее в учебнике. Аналогичная – на доске (рис. 6).

Закрепление.

— Давайте поработаем с таблицей. — Назовите самый тугоплавкий металл. Ответ: вольфрам (нити накала в электрических лампочках).

— Назовите легкоплавкие вещества? Ответ: лед, цезий, калий, натрий.

— Есть ли металл, который можно расплавить в руке? Ответ: цезий.

— А в кипящей воде? Ответ: еще натрий.

— Можно ли расплавить серебро в алюминиевой ложке? Ответ: нет, т. к. tпл серебра больше tпл алюминия.

Читайте так же:
Как рассчитать массу детали по чертежу

— Можно ли расплавить янтарь в цинковом сосуде? Ответ: да, т. к. tпл янтаря меньше tпл цинка.

— Для обогрева небольших помещений используют металлические печки. Температура в печи достигает 1100 ºС. Можно ли сделать эту печку из алюминия? из стали? Ответ: из алюминия – нет (tпл алюминия 660 ºС); из стали – да (tпл стали 1500ºС).

— Почему на Севере для измерения низких температур пользуются не ртутными, а спиртовыми термометрами? Ответ: t отвердевания ртути – 39ºС, спирта – 114ºС. На севере температура может быть ниже – 39ºС.

— Дополнительно: галлий плавиться при температуре 30ºС, кипит при 2300ºС. Его используют для замены ртути в термометрах. Уже изготовлены термометры для температур до 1500ºС.

3. Плавление кристаллических тел – сложный процесс. Вы уже получили некоторую информацию о плавлении и отвердевании, но многое можно узнать из графика плавления и отвердевания. На рисунке представлен график плавления и отвердевания льда (рис. 7). Проанализируем его вместе.

Работа с графиком

— При какой температуре взяли лед? Ответ: — 10ºС.

— Представьте такую ситуацию: на улице мороз – 10ºС. Взяли кусок льда и принесли домой. Посмотрим, что же с ним будет происходить?

— Как меняется температура льда на участке АВ? Ответ: увеличивается (лед нагревается).

— До какой температуры? Ответ: до 0 ºС.

— Что стало происходить со льдом при 0 ºС? Ответ: он начал плавиться.

— Горизонтальный участок ВС графика соответствует процессу плавления льда. Посмотрите, меняется ли температура в процессе плавления?

— Обратите внимание: температура не менялась, пока весь лед не расплавился, полностью не превратился в воду. Процесс плавления происходит при постоянной температуре. Итак, в т. С – это уже вода.

— И что же будет происходить с водой дальше? Посмотрите, как меняется ее температура? Ответ: температура увеличивается до 20 ºС (до комнатной температуры); на участке СD происходит процесс нагревания воды (жидкости).

— А теперь взяли и вынесли воду на улицу. Что же будет дальше происходить с водой? Ответ: она будет остывать (охлаждаться).

— До какой температуры вода охлаждается и на каком участке это происходит? Ответ: до 0 ºС; на участке DE.

— И как только вода охладиться до 0 ºС, какой процесс начнется? Ответ: процесс отвердевания.

— И горизонтальный участок EF соответствует процессу кристаллизации воды. И до тех пор, пока вода превращалась в лед, температура менялась? Ответ: нет.

— В т. F – вся вода превратилась в лед. Чему соответствует участок FК? Как менялась температура на этом участке? Ответ: температура уменьшалась. Происходило охлаждение льда до уличной температуры.

Обобщение.

— Что вы можете сказать про температуру плавления и температуру отвердевания?. Ответ: они равны.

— Какие участки графика соответствуют плавлению и отвердеванию льда? Почему эти участки параллельны оси времени? Ответ: участок ВС – плавлению, EF – отвердеванию. А параллельны оси времени, потому что температура не менялась, пока эти процессы происходили.

— Почему лед не сразу начинает таять, если его внести с мороза в натопленную комнату? Ответ: t таяния льда 0 ºС. Чтобы снег начал таять, он должен нагреться до 0 ºС.

— А если лед внести с улицы в подвал, температура воздуха в котором 0 ºС. Будет ли таять лед в подвале? Ответ: Нет. Чтобы лед плавился, необходим приток энергии. Нет теплообмена, t льда и воздуха — одинаковые.

— Допишем в тетрадях. t пл = t кр – остается постоянной при плавлении (отвердевании). Для плавления необходим приток энергии.

— Дополнительно: работа по готовым графикам плавления и отвердевания олова, свинца (рис. 8)

1. Для каких веществ построены графики? Как вы это определили? Ответ: Верхний (красный) график построен для свинца, т. к. свинец плавится при температуре 327ºС и участок LM графика как раз соответствует процессу плавления. Нижний (зеленый) график построен для олова, т. к. температура плавления олова 232ºС.

2. Надо выйти к доске и путем переноса объектов дать название происходящих процессов на каждом участке для верхнего (или нижнего) графика.

Первичная проверка знаний.

Хотелось бы узнать, насколько внимательны вы были сегодня на уроке. Все ли вам было понятно? Пишем тест на 7 мин. Ответы записывают на заранее подготовленных бланках.

1. В каком состоянии вещества приодинаковой температуре скоростьдвижения молекул наибольшая?

А. В газообразном.

Г. Одинакова во всех состояниях вещества.

2. В каком состоянии вещества — жидком или твердом, силы притяжения между молекулами меньше?

В. Одинаковы во всех состояниях

3. Переход вещества из жидкого состояния в твердое называют

4. Чугун плавится при температуре 1200 0С. Что можно сказать о температуре отвердевания чугуна?

А. Может быть любой.

Б. Равна 1200 0С.

В. Выше температуры плавления

Г. Ниже температуры плавления.

5. Можно ли в медном сосуде расплавить алюминий?

6. Во время полета температура наружной поверхности ракеты повышается до 1500 – 2000 0С. Какие металлы используют для наружной обшивки?

7. Какой отрезок графика характеризует процесс нагревания твердого тела?

1. В каком состоянии вещества расстояние между молекулами наименьшее?

А. Одинаково во всех состояниях вещества.

Б. В газообразном.

2. В каком состоянии вещества – жидком или газообразном, сила притяжения между молекулами больше?

А. В газообразном.

В. Одинаковы во всех состояниях.

3. Переход вещества из твердого состояния в жидкое называют

4. Олово отвердевает при температуре 232 0С. Что можно сказать о температуре его плавления?

А. Выше температуры отвердевания

Б. Может быть любой.

Г. Ниже температуры отвердевания

5. Можно ли в цинковом сосуде расплавить свинец?

6. Из сопла реактивного самолета вылетает газ, температура которого 800–1100 0С. Какие металлы можно использовать для изготовления сопла?

7. Какой отрезок графика характеризует процесс плавления?

Взаимоконтроль.

Обменяйтесь листочком с соседом по парте, проверьте правильность выполнения теста – открыть ответы (поставьте+или–напротив ответов (рис. 9). А теперь поставьте оценку – соответственно количеству правильных ответов. Открыть оценки.

Подведение итогов урока.

Сегодня на уроке вы познакомились с процессами плавления и отвердевания; узнали, что такое температура плавления и отвердевания, что температура не меняется, пока вещество плавится или кристаллизуется. А почему так происходит, вы узнаете на следующем уроке. Запишете домашнее задание.

Домашнее задание. §13, 14, отвечать на вопросы,построить примерный график плавления и отвердевания свинца, взятого при t1 = 20 ºC и нагретого до t2 = 400ºС.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector