Nhiệt độ nóng chảy – điểm nóng chảy của mỗi kim loại có những khác biệt nhất định mà khi tìm hiểu chúng ta có thể xác định một cách cụ thể và chính xác. Nhiệt độ nóng chảy khi tìm hiểu được có những ý nghĩa, ứng dụng nhất định. Tìm hiểu thêm về nhiệt độ nóng chảy của đồng, sắt, nhôm, vàng, chì, thép để ứng dụng thích hợp khi cần thiết.
Ứng dụng của thông tin nhiệt độ nóng chảy của kim loại
Khi nhiệt độ nóng chảy của từng kim loại là khác biệt thì tìm hiểu, xác định được những thông tin hữu ích trở thành vấn đề quan trọng mà chúng ta cần chú ý. Có thể nắm bắt được sẽ mang tới nhiều lợi ích, những giá trị nhất định.
- Thông qua thông tin về nhiệt độ nóng chảy cụ thể của kim loại thì việc có thể xác định đó là loại kim loại nào được chuẩn xác và dễ dàng nhất. Thông thường các nhà khoa học thường dựa vào thông tin nhiệt độ nóng chảy là một trong những yếu tố để xác định loại kim loại đang nghiên cứu.
- Trong công nghiệp chế tạo, hay tiến hành gia công cơ khí, đúc kim loại, làm khuôn,… thì việc có thể xác định được nhiệt độ nóng chảy của kim loại, hợp kim,… vô cùng cần thiết. Nó có ý nghĩa quyết định tới việc có thể giúp công việc sản xuất được thực hiện hiệu quả nhất.
Nhiệt độ nóng chảy của một số loại kim loại phổ biến
Nhiệt độ nóng chảy của đồng
Đối với kim loại đồng có nhiệt độ nóng chảy được đánh giá ở mức khá cao. Để đồng nóng chảy cần ở mức nhiệt độ 1084,62 °C. Kim loại này thường được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, trong đó chủ yếu là vật dẫn điện, hay ứng dụng trong lĩnh vực xây dựng,…
Nhiệt độ nóng chảy của sắt
Được sử dụng phổ biến, ứng dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Sự cần thiết của sắt khiến vật liệu này xuất hiện ở khắp mọi nơi, hỗ trợ cho cuộc sống của con người. Đối với sắt thì nhiệt độ nóng chảy 1538 độ C, khi đạt tới 2862 độ C sắt sẽ ở ngưỡng sôi. Tuy nhiên, đây là nhiệt độ chuẩn xác cho sắt tinh khiết. Đối với sắt có chứa tạp chất thì tùy thuộc vào tỉ lệ tạp chất mà nhiệt độ nóng chảy sẽ có những thay đổi nhất định.
Nhiệt độ nóng chảy của nhôm
Đặc điểm của nhôm là sở hữu trọng lượng nhẹ, đồng thời khá mềm, khả năng chống ăn mòn ở mức vừa phải và thuận lợi trong quá trình gia công. Hiện nay, việc sử dụng nhôm được ứng dụng nhiều cho việc sản xuất các vật dụng nhỏ, hay tới những sản phẩm lớn,… Trong đó, nhiệt độ nóng chảy tiêu chuẩn của nhôm ở mức 660,3 độ C.
Nhiệt độ nóng chảy của vàng
Là kim loại quý, có giá trị kinh tế cao nên vàng trở thành một kim loại được nhiều người mua để sử dụng, để tích trữ. Đặc tính của vàng là mềm, dẻo nên dễ dàng cho việc gia công theo yêu cầu, mục đích thực tế của con người. Với nhiệt độ nóng chảy ở mức 1064 độ C khi nắm bắt giúp việc gia công được chuẩn xác và chủ động hơn. Việc sử dụng vàng hiện nay được dùng chủ yếu để sản xuất, tạo ra đồ trang sức có giá trị cao.
Nhiệt độ nóng chảy của chì
Khi tìm hiểu có thể xác định được kim loại chì sở hữu nhiệt độ nóng chảy là 327,5 độ C. Việc ứng dụng chì được tin dùng bởi đặc tính dễ dàng gia công mà nó sở hữu. Việc uốn, dát mỏng, hay cắt,… theo nhu cầu đều có thể thực hiện đơn giản, dễ dàng và hiệu quả, độ chính xác cao. Vì vậy mà việc sử dụng trong gia công nhiều vật dụng được tin tưởng lựa chọn.
Tuy nhiên, chì được biết tới là một kim loại độc hại, vì vậy khi sử dụng cần tuân thủ theo đúng tỉ lệ tiêu chuẩn an toàn. Việc vượt ngưỡng an toàn có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực, tác động trực tiếp tới sức khỏe của con người, đặc biệt là hệ thần kinh. Vì vậy khi sử dụng chì cần lưu ý.
Nhiệt độ nóng chảy của thép
Thép không gỉ hiện nay được tin dùng nhiều trong lĩnh vực y tế, xây dựng, thực phẩm, hay nông nghiệp,… Với đặc tính không gỉ của mình thì việc sử dụng có khả năng chống ăn mòn, duy trì độ bền bỉ lý tưởng theo đòi hỏi thực tế. Xác định được nhiệt độ nóng chảy của thép cũng giúp việc ứng dụng theo từng mục đích khác nhau được chuẩn xác và chủ động hơn.
Thực tế thì thép có nhiệt độ nóng chảy bao nhiêu còn phụ thuộc vào loại mác thép. Trong đó tiêu biểu là:
- Inox 201 và 304 sở hữu nhiệt độ nóng chảy là 1400-1450°C.
- Inox 316 có nhiệt độ nóng chảy là 1375-1400°C.
- Inox 430 sở hữu nhiệt độ nóng chảy là 1425-1510°C.
Mỗi loại thép không gỉ được ứng dụng cho mục đích khác nhau. Bởi thế tìm hiểu và xác định cụ thể chắc chắn sẽ hỗ trợ tốt hơn cho quá trình sử dụng của con người.
Có nhiều loại kim loại khác nhau hiện nay được đưa vào sử dụng trong hoạt động sản xuất cho những lĩnh vực khác biệt. Tìm hiểu để biết được nhiệt độ nóng chảy của đồng, sắt, nhôm, vàng, chì, thép sẽ giúp ích rất nhiều cho công việc của nhiều người.
I. GIỚI THIỆU: Trải qua các thời kỳ lịch sử, quá trình nấu chảy đã thay đổi cách thức thực hiện: Trước đây, khi nấu chảy hợp kim để đúc, người ta thường dùng gạch chịu lửa [gồm bột chịu lửa, đất sét] thay thế bột nang mực làm vật liệu cho khuôn đúc, còn bây giờ người ta dùng ống thạch cao hay khuôn kim loại để định hình phôi đúc. Bất cứ cách thức sử dụng nào cũng có thể được, miễn sao nó thích hợp để hạn chế sự hấp thu khí vào hợp kim nóng chảy. Khí hấp thu vào hợp kim là từ không khí xung quanh nơi làm việc, từ sự ẩm ướt trên tường lò, từ kẹp gắp và từ quá trình khuấy trộn hợp kim nóng chảy trong lò nấu. Khi hợp kim nóng chảy đông đặc lại, các chất khí hấp thu trong hợp kim có xu hướng thoát ra ngoài qua các chổ rỗ trên bề mặt hợp kim hay hình thành các bong bóng khí kẹt lại trong hợp kim. Ngoài ra, ô-xy hòa tan có thể kết hợp với một trong những kim loại của hợp kim để tạo thành ô-xít. Bên cạnh việc gây rỗ bề mặt, sự hiện diện của tạp chất còn ảnh hưởng xấu đến độ bền của hợp kim.
Đối với nguồn nhiệt, đã có sự phát triển trải qua các thời kỳ lịch sử, đầu tiên là đốt nóng bằng than [hệ thống lò rèn]. Sau này, được thay thế đốt nóng bằng khí prô-pan hay khí mê-tan hay bằng điện trở. Còn bây giờ, nguồn nhiệt được cung cấp bằng lò điện từ sử dụng trường cảm ứng có điện áp cao và điện áp vừa. Ưu điểm của chúng là làm giảm hấp thu khí nhờ quá trình gia nhiệt và nấu chảy rất nhanh.
III. PHÂN LOẠI NẤU CHẢY: Tổng kết, chúng ta có thể phân loại các phương pháp nấu chảy như sau: – Nấu chảy trực tiếp bằng mỏ hàn xì [Đèn khò] – Nấu chảy gián tiếp bằng lò đốt khí – Nấu chảy bằng điện trở
– Nấu chảy bằng dòng điện cảm ứng [Nấu chảy bằng điện tử]
IV. NẤU CHẢY Ở TRẠNG THÁI TĨNH:
Tất cả những kỹ thuật nấu chảy được áp dụng trong các lò đúc gọi là “Nấu chảy tĩnh”, tức là cho kim loại chảy lỏng ra từ từ bằng việc nấu nó bên trong cốc nấu bằng than gra-phít cho đến khi đúc được. Thường đúc thủ công, người ta dùng kẹp gắp cốc nấu ra khỏi lò, rồi rót hợp kim nóng chảy vào trong ống thạch cao hay khuôn kim loại để tạo ra phôi có dạng thanh hay dạng tấm.
V. ĐÚC LIÊN TỤC: Gần đây, công nghệ chế tác đồ trang sức bằng kỹ thuật nấu chảy truyền thống đã được bổ sung thêm qui trình đúc liên tục, kết hợp giữa việc nấu chảy và định hình phôi đúc dạng thanh hay phôi đúc dạng tấm trong một máy đúc duy nhất. Chúng ta sẽ lần lượt phân tích từng kỹ thuật nấu chảy kim loại sau đây: 1. NẤU CHẢY BẰNG MỎ HÀN XÌ [ĐÈN KHÒ]: a. ĐỊNH NGHĨA:
Nấu chảy trực tiếp bằng mỏ hàn xì là lợi dụng quá trình đốt cháy của chất khí [dễ cháy] với ô-xy [chất đốt] bằng một ngọn lửa. Khí dễ cháy thường được sử dụng cho quá trình nấu hợp kim vàng là prô-pan hay khí mê-tan hay khí gas dân dụng. Mỏ hàn xì thường được cấu tạo bằng hai ống: Một ống dẫn khí, còn ống khác dẫn ô-xy hay không khí. Hợp kim cần nấu chảy phải được đặt trong vùng hoàn nguyên của ngọn lửa [Liên quan đến thao tác điều chỉnh ngọn lửa hàn phù hợp]
Khi hợp kim đông lại, khí hòa tan trong hợp kim sẽ thoát ra ngoài và để lại các vết nứt trên bề mặt hợp kim hay các lổ rỗng bên trong hợp kim do hình thành các bong bóng khí ảnh hưởng xấu đến độ bền của vật liệu. Ô-xy hòa tan trong hợp kim nóng chảy thường có thể kết hợp với một trong những kim loại của hợp kim tạo thành ô-xit [Ví dụ: ô-xit đồng -Cu2O]
c. NUNG NÓNG TRONG MẺ NẤU:
Hợp kim được bỏ vào mẻ nấu bằng vật liệu chịu lửa, trước đó đã đun nóng nó đến khoảng 700 độ C bằng ngọn lửa để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nấu chảy, vì như thế sẽ làm tăng tốc quá trình nấu chảy và giảm nguy cơ của quá trình oxy hóa.
Chắc chắn, chất tạo xỉ phải có điểm nóng chảy thấp hơn so với hợp kim và không được cháy cũng như bốc hơi quá nhanh
e. NHIỆT ĐỘ ĐÚC:
Ngay khi đạt được nhiệt độ đúc tối ưu [khi đó có hiện tượng “chói mắt” nếu nhìn trên bề mặt mẻ nấu] nên thực hiện đúc ngay lập tức. Khi sự gia nhiệt kéo dài sẽ làm tăng nguy cơ của quá trình ô-xy hóa và tăng khả năng bay hơi của các kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, thậm chí có thể là nguyên nhân ảnh hưởng không tốt đến độ mịn của hợp kim.
f. PHƯƠNG PHÁP CÓ TÍNH KINH TẾ: Phương pháp này thường được áp dụng trong các xưởng kim hoàn nhỏ, vì nó không đòi hỏi thiết bị đắt tiền. Tuy nhiên, nó đòi hỏi người thợ hàn xì phải có tay nghề lâu năm và phải biết thời điểm thích hợp để đúc.
Cuối cùng, nên lưu ý, khi sử dụng mỏ hàn xì, khí dễ cháy phải được mở trước tiên và được tắt sau cùng.