在工业应用中,金属的选择不仅受强度,硬度和密度等机械性能的影响,而且还受热特性的影响。要考虑的最关键的热特性之一是金属的熔点。
例如,如果金属融化,炉件,喷气发动机燃料喷嘴和排气系统可能会灾难性地失败。结果可能会堵塞孔或发动机故障。熔点在制造过程中也至关重要,例如冶炼,焊接和铸件,金属需要以液态形式进行。这需要设计旨在承受熔融金属的极热的工具。即使金属在熔点以下的温度下可能会遭受蠕变引起的裂缝,但设计人员在选择合金时通常会使用熔点作为基准。
熔点是在大气压下固体开始过渡为液体的最低温度。在这种温度下,固体和液相都在平衡中共存。一旦达到熔点,直到金属完全融化,额外的热量就不会增加温度。这是因为在相变期间提供的热量用于克服融合的潜热。
不同的金属具有不同的熔点,这些熔点取决于它们的原子结构和粘结强度。紧密包装原子布置的金属通常具有较高的熔点。例如,钨在3422°C时具有最高之一。金属键的强度会影响克服原子之间的吸引力并导致金属融化所需的能量。例如,与铁和钨等过渡金属相比,铂和黄金等金属的熔点相对较低,因为它们的粘结力较弱。
金属的熔点通常在正常条件下是稳定的。但是,某些因素可以在特定情况下对其进行修改。一种常见方法是合金 - 将其他元素添加到纯金属上,形成具有不同熔点的新材料。例如,与纯铜相比,将锡与铜混合以产生青铜的熔点。
杂质也可以产生明显的效果。即使是痕量的外国元素也会破坏原子键并转移熔化温度,这取决于物质。
物理形式也很重要。纳米颗粒,薄膜或粉末形式的金属通常在温度较低的情况下融化,因为其高表面积和原子行为改变了它们的散装。
最后,极端压力可以改变原子相互作用的方式,通常通过压缩原子结构来提高熔点。尽管这在日常应用中很少关注,但它成为材料选择和安全性评估的关键考虑因素,例如航空航天,深度钻探和高压物理学研究。
金属/合金 | 熔点(°C) | 熔点(°F) |
铝 | 660 | 1220 |
黄铜(Cu-Zn合金) | 〜930(组成依赖性) | 〜1710 |
青铜(Cu-Sn合金) | 〜913 | 〜1675 |
碳钢 | 1425–1540 | 2600–2800 |
铸铁 | 〜1204 | 〜2200 |
铜 | 1084 | 1983 |
金子 | 1064 | 1947年 |
铁 | 1538年 | 2800 |
带领 | 328 | 622 |
镍 | 1453 | 2647 |
银 | 961 | 1762年 |
不锈钢 | 1375–1530(依赖级) | 2500–2785 |
锡 | 232 | 450 |
钛 | 1670年 | 3038 |
钨 | 〜3400 | 〜6150 |
锌 | 420 | 787 |
金属/合金 | 熔点(°C) | 熔点(°F) |
钨(W) | 3400 | 6150 |
rhenium(re) | 3186 | 5767 |
osmium(OS) | 3025 | 5477 |
坦塔尔(TA) | 2980 | 5400 |
钼(MO) | 2620 | 4750 |
niobium(NB) | 2470 | 4473 |
虹膜(IR) | 2446 | 4435 |
松(ru) | 2334 | 4233 |
铬(CR) | 1860年 | 3380 |
钒(V) | 1910 | 3470 |
rh | 1965年 | 3569 |
钛(TI) | 1670年 | 3040 |
钴(CO) | 1495 | 2723 |
镍(NI) | 1453 | 2647 |
钯(PD) | 1555年 | 2831 |
铂(PT) | 1770年 | 3220 |
thor | 1750 | 3180 |
Hastelloy(合金) | 1320–1350 | 2410–2460 |
inconel(合金) | 1390–1425 | 2540–2600 |
Incoloy(合金) | 1390–1425 | 2540–2600 |
碳钢 | 1371–1540 | 2500–2800 |
锻铁 | 1482–1593 | 2700–2900 |
不锈钢 | 〜1510 | 〜2750 |
莫内尔(合金) | 1300–1350 | 2370–2460 |
铍(BE) | 1285 | 2345 |
锰(MN) | 1244 | 2271 |
铀(U) | 1132 | 2070 |
杯子 | 1170–1240 | 2138–2264 |
延性铁 | 〜1149 | 〜2100 |
铸铁 | 1127–1204 | 2060–2200 |
黄金(AU) | 1064 | 1945年 |
铜(CU) | 1084 | 1983 |
银(AG) | 961 | 1761年 |
红色黄铜 | 990–1025 | 1810–1880 |
青铜 | 〜913 | 〜1675 |
黄色黄铜 | 905–932 | 1660–1710 |
金钟黄铜 | 900–940 | 1650–1720 |
硬币银 | 879 | 1614年 |
纯银 | 893 | 1640年 |
锰青铜 | 865–890 | 1590–1630 |
铍铜 | 865–955 | 1587–1750 |
铝青铜 | 600–655 | 1190–1215 |
铝(纯) | 660 | 1220 |
镁(mg) | 650 | 1200 |
p pl | 〜640 | 〜1184 |
锑(SB) | 630 | 1166 |
镁合金 | 349–649 | 660–1200 |
锌(Zn) | 420 | 787 |
镉(CD) | 321 | 610 |
鞭毛(BI) | 272 | 521 |
巴比特(合金) | 〜249 | 〜480 |
锡(SN) | 232 | 450 |
焊料(PB-SN合金) | 〜215 | 〜419 |
硒(SE)* | 217 | 423 |
ind | 157 | 315 |
钠(NA) | 98 | 208 |
钾(K) | 63 | 145 |
gall | 〜30 | 〜86 |
剖记(CS) | 〜28 | 〜83 |
汞(HG) | -39 | -38 |
关键要点:
卡扣接头是使用互锁功能连接两个或多个部件的紧固机构。它们是最有效、最简单的零件组装方法之一,常见于我们周围的日常用品中,例如塑料瓶盖、电池盖、智能手机外壳、笔盖、食物储存盖和许多塑料玩具零件。
选择不锈钢厨具和餐具时,您经常会看到标有18/8、18/10和18/0的成绩。这些数字表明铬和镍的大约百分比,这是定义合金特性的两个关键要素。铬在钢表面形成氧化铬(CR₂O₃)的保护层,以防止生锈和氧化。镍稳定了面部中心的立方(FCC)结构,从而具有钢延展性,韧性和非磁性特性。它还增强了耐腐蚀性,并提供更明亮,更光滑的饰面。
在加入工程和施工中的材料时,无疑是最广泛使用的两种方法。在金属制造中,这两种技术经常相互称重,以确定哪个是连接定制钣金零件的更好选择。它们之间的决定并不总是直接的,因为必须考虑多个因素,包括材料兼容性,关节强度要求,环境条件以及拆卸或灵活性的需求。
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