Punctul de topire al fierului chimic pur este de 1539 ° C. Fierul tehnic pur, obținut ca rezultat al rafinării oxidative, conține o anumită cantitate de oxigen dizolvat în metal. Din acest motiv, punctul său de topire este redus la 1530 ° C.
Punctul de topire al oțelului este întotdeauna mai mic decât punctul de topire al fierului datorită prezenței impurităților în el. metale fier dizolvati (.. Mn, Cr, Ni Co, Mo, V, etc.) scad temperatura de topire de metal cu 1 - 3 ° C pentru 1% din elementul injectat și elementele de metaloizi grup (C, O, S, P și etc.) la 30-80 ° C.
Pentru cea mai mare parte a duratei globale a topirii, punctul de topire al metalului se modifică în principal ca urmare a modificării conținutului de carbon. La o concentrație de carbon de 0,1-1,2%, caracteristic dezvoltării topirii în unitățile de producție a oțelului, punctul de topire al unui metal cu o precizie suficientă pentru scopuri practice poate fi estimat din ecuația
Căldura de fuziune a fierului este de 15200 J / mol sau de 271,7 kJ / kg.
Căldura de evaporare a fierului este de 352,5 kJ / mol sau 6300 kJ / kg.
Presiunea saturată a vaporilor de fier (PFe.Pa) poate fi estimată folosind Eq.
unde T este temperatura metalului, K.
Rezultatele calculării presiunii vaporilor de fier saturat la diferite temperaturi, precum și conținutul de praf în faza gazului oxidant pe metal (X.g / m 3) sunt prezentate în Tabelul 1.1.
Tabelul 1.1 - Presiunea vaporilor de fier saturate și praful de gaz la temperaturi diferite
Vâscozitate dinamică. Coeficientul de vâscozitate dinamică a unui lichid () este determinat din relație
unde F este forța de interacțiune a două straturi în mișcare, H;
S este zona de contact a straturilor, m 2;
- gradient de viteză a fluidului de-a lungul direcției normale la direcția de curgere, s -1.
Viscozitatea dinamică a aliajelor de fier variază de obicei între 0,001 - 0,005 Pa.s. Valoarea sa depinde de temperatura și de conținutul impurităților, în principal de carbon. Când metalul supraîncălzește punctul de topire de peste 25-30 ° C, efectul temperaturii nu este semnificativ.
Viscozitatea cinematică a unui lichid este viteza de transfer de impuls într-un flux de masă unitate. Valoarea sa este determinată din ecuație
unde este densitatea lichidului, kg / m3.
Valoarea vâscozității dinamice a fierului lichid este aproape de 6 • 10 - 7 m 2 / s.
densitate de fier de la 1550 - 1650 ° C este de 6700 - 6800 kg / m 3. Atunci când temperatura de cristalizare a densității metalului lichid aproape de 6850 kg / m 3. Densitatea fierului solide la temperatura de cristalizare este de 7450 kg / m 3 la temperatura camerei - 7800 kg / m 3.
Din impuritățile obișnuite, carbonul și siliciul au cel mai mare efect asupra densității topiturilor de fier, scăzând-o. Prin urmare, compoziția obișnuită a fierului lichid are o densitate de 6200 - 6400 kg / m 3. Solid la temperatura camerei - 7000 - 7200 kg / m 3.
Densitatea oțelului lichid și solid ocupă o poziție intermediară între densitățile de fier și fier și este, respectiv, 6500-6600 și 7500-7600 kg / m3.
Capacitatea specifică de căldură a unui metal lichid este practic independentă de temperatură. În calculele estimate, acesta poate fi luat ca 0.88 kJ / (kg • K) pentru fontă și 0.84 kJ / (kg • K) pentru oțel.
Tensiunea superficială a fierului are o valoare maximă la o temperatură de aproximativ 1550 o C. În regiunea temperaturilor mai mari și mai scăzute, valoarea lui scade. Aceasta distinge fierul de cele mai multe metale, caracterizate printr-o scădere a tensiunii superficiale cu creșterea temperaturii.
Tensiunea superficială a aliajelor de fier lichide variază în mod semnificativ, în funcție de compoziția și temperatura chimică. În mod tipic, variază între 1000 și 1800 mJ / m 2 (Figura 1.1).
Figura 1.1 - Efectul impurităților asupra valorii tensiunii superficiale a aliajelor de fier
Solubilitatea. solubilitate foarte limitată în fier lichid și solid sunt alcaline (Li, Na, K, Rb, Cs) și alcalino-pământos (Mg, Ca, Ba, Sr) metale. Mai mult decât atât, Ag, Cd și Bi sunt practic insolubile.
Printre metalele care au solubilitate nelimitată în fier sunt Mn, Ni, Co, Cu, Al, Sb, Ce și toate metalele de pământuri rare.
solubilitate limitată în fier posedă Cr, V, Mo, W, Ti, Zr, Pb, Sn, Pt, și altele. Cu toate acestea, la temperaturi ridicate, toate metalele din acest grup, cu excepția Pb și Sn, se dizolvă în fier topit în cantități nelimitate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: