Никельдің балқу нүктесі

1. Кіріспе

Никель (химиялық таңба болып табылады, Атомдық нөмір 28) икемді болып табылады, тобына жататын күмістей ақ өтпелі металл 10 мерзімді кестенің.

NIST және Корольдік химия қоғамының беделді термодинамикалық деректері таза никельдің стандартты балқу температурасы бар екенін растайды. 1455 ° ° (2651 ° F, 1728 К).

Элементтік металдың практикалық тұрғыдан бір балқу температурасы бар, бірақ никель-негізді қорытпалар әдетте белгілі бір диапазонда балқиды, өйткені легирлеу қатты және сұйықтық температурасын өзгертеді..

Никельдің балқу әрекеті оның коррозияға төзімді және ыстыққа төзімді өнімдерде кеңінен қолданылуының бір себебі болып табылады..

Коммерциялық никель және никель негізіндегі қорытпалар химиялық өңдеу жабдықтарында кездеседі, Жылу алмастырғыштар, пештің аппаратурасы, Теңіз қызметі, және жоғары температуралық құрылымдық бөліктер, мұнда термиялық тұрақтылық пен бақыланатын қатаю беріктікпен бірдей маңызды.

2. The Melting Point of Pure Nickel

Элементарлы металл үшін, никель әдетте а ретінде қарастырылады бір балқу нүктесі бар материал кең ауқымды қорытпаға қарағанда.

Әртүрлі техникалық көздерден жарияланған мәндер өте жақын, инженерлер анықтамалық металдан қалайды: процесті жобалауда сенімді пайдалануға болатын тұрақты сан.

Representative values for pure nickel

Жарияланған балқу деректері үшін 1453°C және 1455°C арасындағы шағын таралу қалыпты жағдай.

It reflects differences in purity, өлшеу әдісі, және металдың өзінде кез келген мәнді өзгерістерге қарағанда дөңгелектеу конвенциялары.

Инженерлік мақсаттар үшін, таза никельді балқу температурасы шамамен металл ретінде қарастыру керек 1455° °.

3. Nickel Alloys and Melting Ranges

Никель негізіндегі қорытпалар таза никель сияқты әрекет етпейді.

Once other elements are added, the alloy usually develops a ырық жіне сұйықтық, сондықтан металл бір температурада ери бастайды және одан жоғары температурада балқуды аяқтайды.

Сондықтан қорытпа деректер парақтары есеп a балқу диапазоны бір нүктенің орнына.

4. Никельдің балқу әрекетіне әсер ететін факторлар

Бізіз

Тазалық – бірінші және ең маңызды фактор.

Таза никель жалғыз көрсетеді, күрт анықталған балқу температурасы, ал никель сияқты коммерциялық таза сорттар 200/201 show a narrow melting range because even small compositional differences matter.

Материал никельге неғұрлым жақын болса, ол бір нүктелік ауысуға жақынырақ болады.

Легирленген қоспалар

Легирлеу никель материалдарының балқу диапазондарын дамытудың негізгі себебі болып табылады.

Additions of copper, хромий, үтік, кобальт, молибден, and other elements alter phase stability and shift the solidus and liquidus temperatures.

That is why Monel 400, Жұқпалы 600, and ATI 617 each have a different melting interval even though all are nickel-based materials.

Product form and specification

Commercial nickel products may be supplied with slightly different published values depending on product form and supplier data sheet.

This does not mean the metal’s fundamental behavior has changed; it means the reported range reflects the exact grade, minor impurities, and product condition.

For process engineers, бұл жалпы никель мәніне сүйенбей, нақты жылу немесе лот үшін жеткізушінің деректер кестесін пайдалануды еске салады..

Термиялық процесс контексі

Никельдің балқу әрекеті әрқашан контексте түсіндірілуі керек. Құю пеші, дәнекерлеу циклі, және дәнекерлеу процесі бірдей термиялық мақсатты пайдаланбайды.

Балқыма диапазоны металл жұмсармай тұрып оператордың қанша жылулық бос орын бар екенін анықтайды, ағып бастайды, немесе пішінін жоғалтады.

Никельді-негізді жоғары температуралы қорытпаларда, бұл терезе дизайн логикасының негізгі бөлігі болып табылады, кейінгі ой емес.

5. Физикалық & Chemical Changes During Nickel Melting

Тотығу әрекеті

Балқытылған никель өте химиялық белсенді. Жофары 1000 ° °, никель оттегімен тез әрекеттесіп, никель оксидін түзеді (NiO).

Инертті газдан қорғаусыз, тығыз қара оксидті пленка сұйық бетін жабады, балқыту қожды қосу ақауларының ұлғаюы.

Өнеркәсіптік никельді балқыту оттегін оқшаулау үшін аргонды қорғауды немесе вакуумды балқытуды қабылдауы керек..

Solubility of Gas Elements

Балқытылған никельдің сутегі мен азоттың ерігіштігі күшті. Газдың ерігіштігі балқу нүктесіне жақын жерде ең жоғары деңгейге жетеді; шамадан тыс еріген газ қатайғаннан кейін тесік кеуектілігін қалыптастырады.

Жоғары тазалықтағы никельді құймалар үшін газсыздандыруды өңдеу міндетті болып табылады.

Магниттік ауысу

Никель бөлме температурасында ферромагнетизмге ие. Оның Кюри температурасы 358 ° °; осы сыни температурадан жоғары, никель суығанша магнетизмді біржола жоғалтады.

Балқыту кезінде магниттің жоғалуы балқыту пештерінде электромагниттік араластыруды жеңілдетеді..

6. How to Test the Melting Point of Nickel?

Дифференциалды сканерлеу калориметриясы және дифференциалды термиялық талдау

For laboratory-scale determination, Өту жіне DTA таза материалдардың балқу және кристалдану температураларын анықтауға арналған стандартты термиялық талдау құралдары болып табылады..

ASTM E794 бұл сынақ әдісі дифференциалды сканерлеу калориметриясы және дифференциалды термиялық талдау арқылы балқу және кристалдану температураларын анықтауды сипаттайтынын айтады., және бұл әдіс сапаны бақылау үшін пайдалы, specification acceptance, and research.

Іс жүзінде, калибрлеу белгілі анықтамалық стандарттарды қолдану арқылы орындалады, Калибрлеу материалдары ретінде әдетте таза металдар қолданылады.

Балқу температурасы әдетте мынадан алынады extrapolated onset of the transition, үлгі шыңында толығымен балқыған кезде.

Бұл дәл зертханалық мән қажет болғанда DSC никель үшін әсіресе пайдалы етеді.

Оптикалық пирометрия

Өте ыстық өндірістік жағдайларға арналған, Оптикалық пирометрия практикалық байланыссыз әдіс болып табылады, себебі ол физикалық жанасуды қажет етпей, ыстық объектінің жылулық сәулеленуін өлшейді..

Бұл оны пешті бақылау үшін құнды етеді, балқымаларды өңдеу, and other high-temperature process checks where contact sensors may be impractical.

Practical comparison of methods

7. Никельдің балқу диапазонын басқарудың өнеркәсіптік қолданылуы

PrecisionCasting

-Да Нақты кастинг, балқыту диапазоны пештің қанша жылулық бос орын қамтамасыз ету керектігін және құю алдында балқыманы қаншалықты мұқият басқару керектігін анықтайды..

Pure nickel and nickel-base alloys are used in furnace components, химиялық өңдеуге арналған ыдыстар, алмастырғыштар, жоғары температуралы аэроғарыштық бөлшектер, Ядролық реакторлар, және турбиналар, Бұл құю жолы жоғары температура мен агрессивті қызмет көрсету талаптарын орындауы керек дегенді білдіреді.

For alloy castings, the important point is not the single melting point but the қатты-сұйық терезе.

A nickel-base alloy may start to freeze while part of the metal is still liquid, сондықтан құю тәжірибесі азықтандыруды есепке алуы керек, кішірейту, және толық ауқымда қатуды бақылау.

That is an engineering inference from the published melt intervals of nickel-base alloys.

Дәнекерлеу

Никель негізіндегі материалдар кеңінен дәнекерленген, себебі олар кәдімгі дәнекерлеу процестерімен біріктіріліп, талап етілетін ортада пайдалы өнімділікті сақтай алады..

INCONEL қорытпасы 600 is described as readily joined by conventional welding processes, and the manufacturer lists specific welding materials for shielded metal-arc, gas tungsten-arc, және газ-металл доғалы біріктіру.

MONEL Alloy 400 is also described as readily joined by conventional processes.

Дәнекерлеу үшін, балқу диапазонын бақылау маңызды, себебі негізгі металл жоспарланған балқу аймағынан тыс қызып кетпеуі керек..

Никель қорытпалары көбінесе балқу аралықтарына байланысты дәл таңдалады, күш, және термиялық жауап қызмет үшін маңызды қолданбаларда басқарылатын қосылуды қолдай алады.

Бұл дәнекерленген бөлік дайындалғаннан кейін өлшемді тұрақты және коррозияға төзімді болып қалуы керек болғанда өте маңызды.

Термиялық өңдеу

Термиялық өңдеу - балқу диапазонын бақылау маңызды болатын тағы бір сала, өйткені оператор қажетті термиялық циклге жеткен кезде кез келген балқудың басталу жағдайынан қауіпсіз түрде төмен тұруы керек..

БІЗДЕ БОЛДЫ 617, мысалы, әдетте ерітінді күйдіріледі 1175° ° (2150° F), жарияланған балқу диапазонынан төмен орналасқан 1330-1380 ° C.

Бұл алшақтық микроқұрылымды бұзбай термиялық өңдеуге мүмкіндік беретін пайдалы термиялық терезе болып табылады.

Дәл осындай логика никель негізіндегі қорытпаларға кеңірек қолданылады: термиялық өңдеуді қорытпаның қаттылығы мен сұйықтығын ескере отырып таңдау керек, осылайша бөлік ішінара балқымай-ақ болжанған металлургиялық күйге жетеді..

In practical manufacturing, сондықтан никель қорытпалары әдетте төмен балқитын металдарға қарағанда әлдеқайда қатаң температура тәртібімен өңделеді..

8. Қорытынды

The melting point of pure nickel is about 1455° ° (1728 К / 2651° F), осы мәнге өте жақын кластерленген беделді сілтемелермен.

Жарияланған сандардағы шамалы таралу қалыпты және өлшеу тарихы мен дөңгелектеуді көрсетеді, not a meaningful engineering disagreement.

Ең бастысы, никельдің нақты өнеркәсіптік құндылығы никель легирленген кезде балқу әрекетінің өзгеру жолында жатыр..

Коммерциялық таза никель сорттары тар ауқымда балқиды, ал Monel сияқты никель-негізді қорытпалар 400, Жұқпалы 600, and ATI 617 өздерінің солидус-сұйықтық интервалдары төңірегінде құрастырылған.

Сондықтан никель балқу температурасы жоғары металл ғана емес; бұл коррозияға төзімді және ыстыққа төзімді материалдарды жобалауға арналған жоғары температура платформасы.

 

ЖҚС

Цельсий және Фаренгейт бойынша никельдің балқу температурасы қандай?

Таза никель шамамен ериді 1455° °, ол туралы 2651° F. ASM тығыз байланысты мәнін береді 1453° °.

Неліктен никель қорытпаларында бір нақты нүктенің орнына балқу диапазондары бар??

Өйткені легирлеу фазалық тепе-теңдікті өзгертеді, сондықтан материал а нүктесінде ери бастайды ырық температурада және одан жоғары балқуды аяқтайды сұйықтық температура.

Таза никельді өңдеу никель қорытпаларына қарағанда оңай ма??

Міндетті емес. Таза никель өткір балқу температурасына ие, бірақ никель негізіндегі қорытпалар жиі таңдалады, өйткені олар коррозияға жақсы төзімділік береді, күшті сақтау, немесе мақсатты қызмет үшін ыстыққа төзімділік.

Неліктен никель жоғары температура инженериясында соншалықты маңызды??

Өйткені ол жоғары балқу температурасын пайдалы икемділікпен және пештің жабдықтарында қолданылатын ыстыққа төзімді қорытпаларды құру мүмкіндігімен біріктіреді., алмастырғыштар, Аэроғарыш бөліктері, және турбинаға қатысты жүйелер.