Течното състояние е междинно състояние между твърдо състояние и газообразно състояние.Твърдите метали са съставени от много зърна, газообразните метали са съставени от единични атоми, които приличат на еластични сфери, а течните метали са съставени от много групи атоми.
1. Структурни характеристики на течните метали
Течното състояние е междинно състояние между твърдо състояние и газообразно състояние.Твърдите метали са съставени от много кристални зърна, газообразните метали са съставени от единични атоми, които приличат на еластични сфери, а течните метали са съставени от много атомни групи и техните структури имат следните характеристики
(1) Всяка атомна група има около дузина до стотици атоми, което все още поддържа силна енергия на свързване в атомната група и може да поддържа характеристиките на подреждането на твърдото вещество.Въпреки това, връзката между атомните групи е силно повредена и разстоянието между атомните групи е относително голямо и разхлабено, сякаш има дупки.
(2) Атомните групи, които изграждат течния метал, са много нестабилни, понякога растат, а понякога стават по-малки.Също така е възможно да оставите атомни групи в групи и да се присъедините към други атомни групи или да образувате атомни групи.
(3) Средният размер и стабилността на атомните групи са свързани с температурата.Колкото по-висока е температурата, толкова по-малък е средният размер на атомните групи и толкова по-лоша е стабилността.
(4) Когато в метала има други елементи, поради различните свързващи сили между различните атоми, атомите с по-силни свързващи сили са склонни да се събират заедно и да отблъскват други атоми едновременно.Следователно има и нехомогенност на състава между атомните групи, тоест колебания на концентрацията, а понякога дори се образуват нестабилни или стабилни съединения.
2. Топене и разтваряне
По време на процеса на топене на сплавта има два едновременни процеса на топене и разтваряне.Когато сплавта се нагрее до определена температура, тя започва да се топи и нейното термодинамично състояние е прегряване.Разтварянето означава, че твърдият метал се ерозира от металната стопилка и навлиза в разтвора, за да се осъществи процесът на трансформация на твърдо в течно.Разтварянето не изисква нагряване, но колкото по-висока е температурата, толкова по-бърза е скоростта на разтваряне.
Всъщност само когато точката на топене на легиращия елемент е по-висока от температурата на разтвора на медната сплав, процесът на влизане на легиращия елемент в стопилката е чист процес на разтваряне.В медните сплави, например, съставните елементи желязо, никел, хром и манган, както и неметалните елементи силиций, въглерод и т.н., се разбира, че имат процес на разтваряне в тях.Всъщност процесите на топене и разтваряне се извършват едновременно, като процесът на разтваряне насърчава процеса на топене.
Има много фактори, които влияят върху скоростта на разтваряне на метала.
Първо, колкото по-висока е температурата, толкова по-благоприятно е разтварянето.
Второ, това е свързано с повърхността на обекта, който се разтваря, колкото по-голяма е повърхността, толкова по-бърза е скоростта на разтваряне.
Скоростта на разтваряне на метала също е свързана с движението на стопилката.Когато стопилката тече, скоростта на разтваряне е по-голяма от тази на метала в статичната стопилка и колкото по-бързо тече стопилката, толкова по-бърза ще бъде скоростта на разтваряне.
Разтваряне и легиране
Когато сплавите са направени за първи път, се е смятало, че топенето трябва да започне с компоненти, които са трудни за топене (и имат високи точки на топене).Например, когато медно-никеловите сплави от 80% и 20% никел са направени за първи път, никелът с точка на топене 1451°C първо е разтопен и след това е добавена мед.Някои стопяват мед и я загряват до 1500 ℃, преди да добавят никел за топене.След разработването на теорията на сплавите, особено теорията на разтворите, горните два метода на топене бяха изоставени.
Отлагане на нелегиращи елементи
Има много причини за непрекъснатото увеличаване и утаяване на нелегиращи елементи в металите и сплавите.
Примеси, внесени в металния заряд
Дори ако технологичните отпадъци, произведени в производствения процес на нашата фабрика, се използват многократно, съдържанието на примесните елементи в заряда ще продължи да се увеличава поради различни причини.Що се отнася до смесването на материали или използването на големи количества закупени материали с неясен произход, възможните примеси и възможните ефекти често са още по-непредвидими.
Неправилен избор на материал за облицовка на пещта
Някои елементи в стопилката могат да реагират химически с тях при температурата на топене.
Време на публикуване: 18 февруари 2022 г