De ce diferă temperatura de topire a oțelului?
În funcție de structură, oțelul poate avea temperaturi de topire diferite. Majoritatea uneltelor și componentelor din oțel funcționează la temperaturi mult mai scăzute decât punctul de topire, astfel că utilizatorul final nu se confruntă, în general, cu această problemă. Totuși, pentru cei care lucrează în domeniul prelucrării sau fabricării oțelului, cunoașterea temperaturii de topire este esențială pentru desfășurarea corectă a proceselor tehnologice.
De ce au diferite tipuri de oțel temperaturi de topire diferite?
Oțelul este unul dintre cele mai versatile materiale. În funcție de compoziția chimică, structurală și fazică, oțelul poate avea proprietăți extrem de variate.
Așa cum știm intuitiv, pentru a prelucra un material este necesară o unealtă mai dură decât materialul respectiv. Fenomenul interesant în cazul oțelului este că un bară poate fi tăiată în două, iar apoi, după tratament termic adecvat, o parte poate fi folosită pentru a o prelucra pe cealaltă. Ce determină aceste proprietăți excepționale?
Ce este oțelul?
Oțelul este un aliaj de fier și carbon. Toate elementele chimice adăugate în timpul fabricației pentru a modifica proprietățile oțelului sunt numite elemente de aliere — precum cromul, siliciul, manganul, nichelul, niobiul, borul, molibdenul etc. Acestea pot influența duritatea, ductilitatea și temperatura de topire.
În funcție de conținutul de elemente de aliere, oțelul poate avea o structură feritică sau austenitică. Aceasta determină proprietățile magnetice, rezistența mecanică și temperatura de topire.
Cum influențează temperatura de topire proprietățile oțelului?
Temperatura de topire este importantă pentru cei care toarnă componente din oțel. În cazul deformării plastice, procesele tehnologice se împart în trei mari categorii: prelucrare la rece, cald și la cald extrem. Valorile sunt stabilite orientativ în funcție de temperatura de topire a materialului: până la cca 0,4 Tₘ — prelucrare la rece, peste 0,9 Tₘ — prelucrare la cald (unde Tₘ este temperatura de topire).
Care este temperatura de topire a oțelului?
Proprietățile oțelului variază în funcție de tipul acestuia. Pentru aliaje, vorbim despre un interval de topire și nu un punct precis, din cauza prezenței mai multor elemente chimice.
Oțelurile carbon se topesc între 1370 și 1540 °C.
Oțelurile inoxidabile: între 1400 și 1530 °C.
(Pentru referință: fierul pur se topește la 1538 °C, dar este prea moale pentru utilizări industriale.)
Cum se determină temperatura de topire?
Este necesar un cuptor special cu termocuplu pentru măsurarea temperaturilor ridicate cu precizie. Pe măsură ce materialul trece din stare solidă în lichidă, temperatura încetează temporar să crească — procesul este detectat printr-o curbă temperatură-timp. După topirea completă, temperatura începe din nou să crească. Aceste observații permit determinarea exactă a intervalului de topire.
Ce metale au cele mai mari temperaturi de topire?
Dintre metalele cu cele mai înalte puncte de topire:
Wolfram – 3400 °C
Ren – 3186 °C