نقطه‌ی ذوب فلزات

دانستن نقاط ذوب فلزات مختلف برای سازنده‌ها و جوشکارها حائز اهمیت است. فلزات به‌تدریج ذوب می‌شوند، زیرا فلز گرما را جذب می‌کند. پیش از اینکه یک قطعه فلز به نقطه ذوب کامل برسد، ممکن است شروع به نرم شدن و پیچ خوردن کند. به‌طور ساده و کلی نقطه ذوب فلز را به‌عنوان نقطه‌ای در نظر می‌گیریم که در آن فلز کاملاً مایع (سیال) شده است.

هنگام اتصال فلزات با نقاط ذوب بسیار متفاوت، مانند مس و فولاد، لحیم‌کاری ممکن است انتخاب بهتری نسبت به جوشکاری باشد. در لحیم‌کاری، از مشعل اكسی استیلن برای گرم كردن فلز پرکننده، به‌طور نمونه آلیاژ برنجی، استفاده می‌شود كه نقطه ذوب كمتری نسبت به دو قسمت فلزی دارد. همان‌طور که پرکننده ذوب می‌شود، به داخل محل اتصال کشیده می‌شود و وقتی خنک شد، جامد می‌شود. دو قسمت که به هم وصل می‌شوند هرگز به نقطه ذوب آن‌ها نمی‌رسند و این به این معنی است که اتصال دائمی نیست.

جوشکاری و لحیم‌کاری

جوشکاری فرآیند اتصال دو بخش فلز با گرم کردن هر دو قسمت تا نقطه ذوب آن‌ها و ایجاد استخر ذوب مایع است که در آن مولکول‌های آن‌ها کاملاً مخلوط می‌شوند. یک پرکننده فلزی سومی هم اغلب به استخر ذوب اضافه می‌شود. هنگامی‌که فلز ذوب‌شده خنک و سفت می‌شود، دو قسمت کاملاً با یک پیوند ناگسستنی ترکیب می‌شوند.

دانستن اینکه کدام فلزات قابل جوشکاری هستند و انتخاب بهترین فلزات برای جوشکاری، ممکن است تا حدی به نقاط ذوب آن‌ها بستگی داشته باشد - اگر ازنظر نقطه ذوب تفاوت زیادی داشته باشند- یکی از بخش‌ها سریع‌تر از دیگری ذوب می‌شوند. این می‌تواند باعث ترکیدن در اثر فشار یا ضعف‌های مکانیکی دیگری شود.

هنگام اتصال فلزات با نقاط ذوب بسیار متفاوت، مانند مس و فولاد، لحیم‌کاری ممکن است انتخاب بهتری نسبت به جوشکاری باشد. در لحیم‌کاری، از مشعل اكسی استیلن برای گرم كردن فلز پرکننده، به‌طور نمونه آلیاژ برنجی، استفاده می‌شود كه دارای نقطه ذوب كمتری نسبت به دو قسمت فلزی است. همان‌طور که پرکننده ذوب می‌شود، به داخل محل اتصال کشیده می‌شود و وقتی خنک شد، جامد می‌شود. دو قسمت که به هم وصل می‌شوند هرگز به نقطه ذوب آن‌ها نمی‌رسند و این به این معنی است که اتصال دائمی نیست.

لیست زیر از نقاط ذوب فلزات معمول و آلیاژهای آن‌هاست که از پایین‌ترین نقطه ذوب تا بالاترین نقطه آورده شده‌اند (توجه داشته باشید که نقطه ذوب بسته به ترکیب دقیق آلیاژ متفاوت خواهد بود):

• سرب: یکی از کمترین نقاط ذوب از هر فلز را در ۳۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد دارد.
• آلومینیوم: نقطه ذوب نسبتاً کمی دارد ۶۵۹ درجه‌ی سانتی‌گراد. وقتی فلزات آلیاژی به آلومینیوم افزوده می‌شوند، نقطه ذوب آن می‌تواند به‌طور گسترده‌ای از حدود ۴۵۳ تا ۶۶۶ درجه‌ی سانتی‌گراد تغییر کند. اضافه کردن آلومینیوم به فلزات دیگر نیز باعث کاهش نقاط ذوب آن‌ها می‌شود.
• برنز: ۹۱۳ درجه‌ی سانتی‌گراد. برنز مقاوم حاوی مس، به‌علاوه سرب و روی است که نقطه ذوب آن را به ۹۷۷ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. برنز سیلیکون یک آلیاژ برنجی با سرب کم است که به‌طورکلی از ۹۶٪ مس به‌علاوه درصد کمی از سیلیکون تشکیل‌شده است. نقطه ذوب آن ۱۰۲۵ درجه سانتی‌گراد است.
• برنج: ۹۲۷ درجه‌ی سانتی‌گراد برنج، آلیاژی از مس است.
• مس: ۱۰۸۳ درجه‌ی سانتی‌گراد
• چدن: ۱۲۰۴ درجه‌ی سانتی‌گراد
• فولاد: ۱۳۷۱ درجه‌ی سانتی‌گراد
• استیل: ۱۵۱۰ درجه‌ی سانتی‌گراد
• نیکل: ۱۴۵۲ درجه‌ی سانتی‌گراد
• آهن: ۱۵۳۸ درجه‌ی سانتی‌گراد
• تنگستن: نقطه ذوب بسیار بالایی برابر با ۳۳۹۹ درجه‌ی سانتی‌گراد دارد، به همین دلیل برای الکترودهای جوشکاری TIG استفاده می‌شود.