مقدمه:
تقریباً گرما ساختار فیزیکی یا شیمیایی همه چیز را تغییر می دهد. هنگامی که اکثر جامدات به دمای معینی می رسند، حالت خود را تغییر می دهند. مثلاً یخ زمانی که به دمایی می رسد که به نقطه ذوب معروف است از جامد به مایع تبدیل می گردد. برای آب، این نقطه 32 درجه فارنهایت یا 0 درجه سانتیگراد است. متوجه خواهید شد که این نقطه انجماد آب نیز هست.
در نقطه ذوب یا انجماد، یک ماده در تعادل کامل بین ذوب و جامد وجود دارد. در این حالت اگر ماده را یک درجه خنک کنید، شروع به جامد شدن خواهد کرد و برعکس اگر آن را گرم کنید، شروع به مایع شدن می کند. برخلاف آب، سایر جامدات از طریق فرآیندی به نام تصعید مستقیماً به گاز تبدیل می‌شوند، در حالی که برخی دیگر از طریق واکنش فیزیکی یا شیمیایی دیگری تجزیه می گردند.
ذوب فلزات:
فلزات هنگامی که در معرض دمای کافی بالا قرار می گیرند، ذوب می شوند. آنها همچنین وقتی در معرض حرارت زیاد قرار می گیرند ولی به نقطه ذوب نمی رسد، نرم می شوند. فلزات نرم شکل پذیرتر هستند، به این معنی که صنعتگران و کارگران فلزی می توانند آنها را به شکل های زیبا یا مفید خم کنند. تمام فلزات نقطه ذوب یکسانی ندارند. حتی تمام گریدهای یک فلز در یک دما ذوب نمی شوند.
چرا باید نقطه ذوب ورق استیل را بدانید؟
اگر شما یک کارگر فلزی یا مهندس هستید که ورق استیل را در دمای بالا پردازش می کنید، باید نقطه ذوب را بدانید. در غیر این صورت، ممکن است یک قطعه فولادی مفید را به ضایعات بی ارزش تبدیل کنید.
دانستن نقطه ذوب در چه مواردی اهمیت دارد؟
نقطه ذوب ممکن است روی کاربران تأثیری نداشته باشد، اما برای کارگران مهم است. ذوب و ریخته گری ورق استیل 316 بستگی به درجه حرارت مناسب دارد. نقطه ذوب فولاد فقط برای کارگران فولادی که در حال ساخت تکیه گاه های سازه ای هستند مهم نیست. همچنین برای ورق استیل که برای تولید لوازم آشپزخانه یا لوازم پزشکی استفاده می شود نیز بسیار مهم است.
نحوه تعیین نقطه ذوب ورق استیل 316:
با توجه به همه این عوامل، محققان چگونه نقطه ذوب دقیق یک آلیاژ را مشخص می کنند؟ آنها از چیزی به نام اصل تعیین نقطه ذوب استفاده می کنند. این اصل بر تغییر یک ماده در ظرفیت هدایت نور برای تعیین نقطه ذوب تکیه دارد. یک ماده کریستالی جامد در پنج نقطه رسانایی نور حرکت می کند و در نهایت در حالت مایع به یک نقطه شفاف می رسد.
محققان از روش مویرگی برای تعیین نقطه ذوب ورق استیل 316 نیز استفاده می کنند. آنها نمونه ای از ماده را در یک لوله نقطه ذوب مویرگی دیواره نازک قرار می دهند که در کنار یک منبع گرما و یک دماسنج دقیق قرار دارد. سپس محققان دما را با سرعت یک درجه سانتیگراد در هر دقیقه افزایش می دهند. هنگامی که مواد داخل لوله به حالت کاملاً مایع می رسد، محققان دما را به عنوان نقطه ذوب ثبت می کنند.
فولاد در چه دمایی ذوب می شود؟
نقطه ذوب فولاد از 2500 تا 2800 درجه فارنهایت یا 1371 تا 1540 درجه سانتیگراد متغیر است. ولی سوال اینجاست که چرا محدوده دمایی؟ یا چرا فقط یک نقطه ذوب روی دماسنج نیست؟
برخلاف فلز خالصی مانند آهن، فولاد یک آلیاژ است. فلزات خالص دمای دقیقی دارند که نقطه ذوب آنهاست. با این حال، آلیاژها شامل عناصر متعدد با نقاط ذوب متفاوت هستند. بنابراین، آلیاژها در دمای ثابت، ذوب یا منجمد نمی شوند.
فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. ورق استیل 316 همچنین شامل کروم و نیکل و سایر عناصر در آلیاژ خود است. افزودن هر عنصر جدید نقطه ذوب کلی را کاهش می دهد. به این حالت محدوده نقطه ذوب می گویند.
نقطه ذوب ورق استیل 316 چقدر است؟
نقطه ذوب فولاد می تواند به دلیل عناصر مختلف موجود در آن متفاوت باشد که می تواند باعث کاهش نقطه ذوب شود. ورق استیل دارای کروم، نیکل و عناصر دیگر است که می تواند نقطه ذوب آن را حتی بیشتر کاهش دهد. نقطه ذوب ورق استیل بین 2550 تا 2790 درجه فارنهایت یا 1400 تا 1530 درجه سانتی گراد است. نقطه ذوب نوع خاصی از ورق استیل به ترکیب شیمیایی دقیق آن بستگی دارد. هر عنصر نقطه ذوب خود را وارد معادله می کند. عناصر اصلی تشکیل دهنده ورق استیل آهن، کروم و نیکل هستند.
آهن خالص دارای نقطه ذوب ثابت 1535 درجه سانتیگراد، کروم 1890 درجه سانتیگراد و نیکل 1453 درجه سانتیگراد است. این اعداد را با محدوده 1400 تا 1530 درجه سانتیگراد برای ورق استیل مقایسه کنید. هر درجه از ورق استیل ترکیب کمی متفاوت از عناصر دارد. در نتیجه، نقطه ذوب دقیق در گریدهای مختلف متفاوت است.
چگونه نقطه ذوب در گریدهای مختلف متفاوت است؟
ورق استیل در پنج خانواده و بیش از 150 درجه وجود دارد. با این حال، تنها 15 مورد از این درجه ها معمولاً استفاده می شود. دو گرید محبوب، ورق استیل 304 و 316 هستند. هر دو گرید بخشی از خانواده ورق استیل آستنیتی هستند که حدود دو سوم ورق استیل تولید شده را شامل می شود. ورق استیل آستنیتی دارای ساختار کریستالی مکعبی است که در تمام دماها از دمای برودتی تا نقطه ذوب ثابت می ماند.
نقطه ذوب ورق استیل می تواند از حداقل 1375 درجه سانتی گراد برای ورق استیل گرید 316 تا حداکثر 1510 درجه سانتی گراد برای گرید 430 متفاوت باشد. رایج ترین گرید، 304، دارای نقطه ذوب 1400 تا 1450 درجه سانتی گراد است.
گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی