Jump to content
Korean Random
Pavel3333

Расчёт температуры плавления сплава

Recommended Posts

Всем привет! Вы когда-нибудь делали свой собственный сплав, или припой (из лени пойти в хозяйственный магазин, или просто чтобы сделать что-то своё)? Если нет, то здесь будет приведён способ расчёта температуры будущего сплава. Поиск в интернете не даст результата на эту тему, поэтому этот аспект очень актуален. Также, поверьте, очень интересно паять не только свинцово-оловянными припоями, но и  медно-цинковыми и другими типами припоев.

 

'Вычисление'

Допустим, мы хотим узнать, какая tпл будет у сплава:

 

Цинк - 40 г;

 

Олово - 61 г;

 

Свинец - 39 г;

 

Итого - 140 г.

 

Нужно найти, какое процентное содержание (концентрация) каждого металла в сплаве. Делим 140 на сто, получаем 1,4. Теперь делим массу каждого металла на 1,4.

 

Цинк - 28,5%;

 

Олово - 43,5%;

 

Свинец - 28%.

 

Теперь узнаём температуру плавления металлов:

 

post-18657-0-73834600-1437073804_thumb.png

 

Свинец 327,5

 

Олово 231,93

 

Цинк 419,6

 

Вычислим теперь температуры и сложим их.

 

Свинец 327,5 * 0,285 = 93,3375 C

 

Олово 231,93 * 0,435 = 100,88955 C

 

Цинк 419,6 * 0,285 = 119,586 С

 

93,3375 + 100,88955+ 119,586 = 313,81305 C.

 

Итак, наш сплав имеет температуру триста четырнадцать градусов. Погрешность такого способа - 15%. 

Вот сравнение.

post-18657-0-94870700-1437078146_thumb.png

Программа пока в разработке. Кстати, как думаете, какая удобнее - консольная, или оконная?

Edited by Pavel3333
  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Программа пока в разработке. Кстати, как думаете, какая удобнее - консольная, или оконная?

а для чего программа?

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

 

 

Погрешность такого способа
146%

Сплав может иметь совершенно отличные свойства по сравнению со всеми его компонентами. Например, температура плавления может быть ниже или выше, чем у всех компонентов сплава.

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сплав_Вуда

Температуры плавления всех его компонентов выше 230°C. Его температура плавления 68.5°C

  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Тоже самое про ПОСВ-50: температура плавления 94°C, а в составе: олово 25%, свинец 25% и висмут 50%.


 

 

Кстати, как думаете, какая удобнее - консольная, или оконная?
А про это ответ всегда один - конечно оконная.
  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

 

 

про это ответ всегда один - конечно оконная.
всё-таки не всегда.

Это как в байке про появление мышки:

когда компьютерные мыши только начинали широко распространяться, при переходе на работу с мышью производительность труда офисных работников снижалась. Потому что, работая с одной лишь клавиатурой человек запоминает множество сочетаний клавиш, а с мышью он лазает по менюшкам и тратит на команду времени больше даже если точно знает, где она расположена.

Так и здесь. В консольке иногда быстрее набрать нужные опции, чем тыкаться по менюшкам проги.

Так что всё не так однозначно.

 

*я думал Content Manager - это бот :-)

  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

а для чего программа?

Программа нужна для того, чтобы вычислить быстро и без калькулятора. Можно и на калькуляторе рассчитать, но это подольше.

146%

Сплав может иметь совершенно отличные свойства по сравнению со всеми его компонентами. Например, температура плавления может быть ниже или выше, чем у всех компонентов сплава.

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сплав_Вуда

Температуры плавления всех его компонентов выше 230°C. Его температура плавления 68.5°C

 

Лично я думаю, что Сплав Вуда скорее исключение из правил. Все содержащиеся металлы имеют разные свойства, и при этом относительно большую температуру плавления. Такой сплав можно легко расплавить в чашке чая - парадокс. Прямо ядерная смесь. Но в основном сплавы имеют температуру, которая отклоняется от результата этого способа на 15-30 %.

 

Тоже самое про ПОСВ-50: температура плавления 94°C, а в составе: олово 25%, свинец 25% и висмут 50%.

 

 

А про это ответ всегда один - конечно оконная.

 

Про программу понятно. А вот и узелок, который связывает легкоплавкий припой ПОСВ-50 со сплавом Вуда - висмут! Он и является интересным металлом, который сам плавится при большой температуре, но поразительно уменьшает tпл сплавов! @seriych, это явление можно изучить отдельно и добавить поправки в теорию. Висмут - суть парадокса!

 

 

Итак, выложу две программы - консоль и оконную. Лично я за консольку.

ПОСВ-50 имеет температуру плавления 94 градуса, а ПОС-50 (ПОСВ-50 без висмута, то же самое) - 222 °C. Здесь 50% висмут снижает tпл на 57,66%. Значит, содержание 1% висмута снижает температуру на 1,1532 %.

 

 

 

 

'Висмут - интересная инфа'

https://ru.wikipedia.org/wiki/Висмут#.D0.9B.D0.B5.D0.B3.D0.BA.D0.BE.D0.BF.D0.BB.D0.B0.D0.B2.D0.BA.D0.B8.D0.B5_.D1.81.D0.BF.D0.BB.D0.B0.D0.B2.D1.8B

 

Легкоплавкие сплавы[править | править вики-текст]

 

Сплавы висмута с другими легкоплавкими веществами (кадмием, оловом, свинцом, индием, таллием, ртутью, цинком и галлием) обладают очень низкой температурой плавления (некоторые — ниже температуры кипения воды, а наиболее легкоплавкий состав с висмутом имеет температуру плавления около +41 °C[12]). Наиболее известны сплав Вуда и (не содержащий ядовитый кадмий) сплав Розе.

 

'Кадмий'

Сплавы[править | править вики-текст]

Кадмий используется как компонент твёрдых припоев (сплавов на основе серебра, меди, цинка) для снижения их температуры плавления. Около 10 % производимого кадмия — компонент ювелирных и легкоплавких сплавов. Сплав кадмия с золотом имеет зеленоватый цвет[8][9].

Edited by Pavel3333

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

 

 

Программа нужна для того, чтобы вычислить быстро и без калькулятора.
Для этого лучше подойдет картинка. Еще быстрее и главное намного точнее:

image006.jpg

 

 

 

Висмут - суть парадокса!
1) Висмут ни при чем (см. картинку выше для обычных припоев).

2) Это не парадокс.

  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Как это - висмут ни при чём? См. спойлер про висмут. 

Сплавы висмута с другими легкоплавкими веществами (кадмием, оловом, свинцом, индием, таллием, ртутью, цинком и галлием) обладают очень низкой температурой плавления (некоторые — ниже температуры кипения воды, а наиболее легкоплавкий состав с висмутом имеет температуру плавления около +41 °C[12]). Наиболее известны сплав Вуда и (не содержащий ядовитый кадмий) сплав Розе.

 

Может быть, картинка быстрее и намного точнее, но как по мне - лучше вычислить. 

 

И ещё: если это был бы не парадокс, то температура бы не уменьшалась до 41 градуса

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

 

 

Как это - висмут ни при чём?
Ты видишь на картинке, что температура плавления сначала дол 61% падает, а потом расти начинает? А висмут на картинке видишь?
  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Вижу. Это самый легкоплавкий припой серии ПОС: ПОС-61. 61% олова и 39% свинца.Температура плавления 190 градусов. На картинке 2 металла - свинец и олово. А как быть с сплавом, состоящим из нескольких металлов? seriych, а где Вы взяли эту картинку?


Эта картинка, уверен, нарисована с результатов исследований. Что делать, к примеру, со сплавом цинк-олово-кадмий-алюминий? Самим делать исследования, покупая дорогое оборудование. Мне кажется, легче найти температуру в теории. Может быть, примерную, но достаточную.

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

@Pavel3333, по твоему методу 61% олова + 39% свинца с какой температурой должны плавиться?)

Edited by TwoPizza

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

@Pavel3333, по твоему методу 61% олова + 39% свинца с какой температурой должны плавиться?)

269 гр. C в отличие от 190. Погрешность 30%.

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Это не погрешность, а ошибочный метод. Чтобы говорить о погрешности, вычисления должны кореллировать с эталоном.

  • Upvote 1

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Сплав представляет из себя сплавленные металлы, имеющие концентрацию и tпл. Металл 0,28 + Металл 0,285 + Металл 0,435 = Сплав. При этом у получаемого сплава должна быть своя tпл. В нашем случае сумма tпл каждого металла должна быть представлена как единое целое. Чтобы получить это единое целое, нужно взять часть tпл каждого металла в зависимости от концентрации его в сплаве и сложить. А какие у Вас предположения по этому счету?

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

А какие у Вас предположения по этому счету?

Соотносить свойства составов сплавов к свойствам самих сплавов и делать статистические выборки.

нужно взять часть tпл каждого металла в зависимости от концентрации его в сплаве и сложить.

Здесь решает не концентрация, а свойства + концентрация

P.S. tпл - тоже свойство.

Edited by ShadowHunterRUS

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Соотносить свойства составов сплавов к свойствам самих сплавов и делать статистические выборки.

Здесь решает не концентрация, а свойства + концентрация

P.S. tпл - тоже свойство.

Хорошая мысль! Так и сделаем.

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

1) Висмут ни при чем (см. картинку выше для обычных припоев).

2) Это не парадокс.

Висмут, как и лед, сопровождает плавление увеличением плотности. Такое редкое свойство явно должно сказываться на сплаве его содержащем. Edited by ShadowHunterRUS

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

 

 

Мне кажется, легче найти температуру в теории.
как видим, не легче. В сплаве атомы металлов могут взаимодействовать не так, как в чистом металле, а как именно не факт что вообще можно определить без эксперимента. А если и можно, то там далеко не все так просто и вряд ли обходится без квантовой механики.

 

 

 

где Вы взяли эту картинку?
https://yandex.ru/images/search?text=%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0+%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D0%BF%D0%BE%D1%81

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Висмут, как и лед, сопровождает плавление увеличением плотности. Такое редкое свойство явно должно сказываться на сплаве его содержащем.

Мысль по поводу такого свойства: при разогреве поверхности, которая будет плавить висмут (паяльник, паяльная лампа, стальной лист с разогревом), увеличивается ее давление. Увеличение плотности при разогреве - увеличение давления тела (висмута) по второму свойству - если концентрация увеличивается, увеличивается и давление. Когда два тела (паяльник и висмут) соприкасаются, происходит разность давлений, и они взаимно вычитаются. Но так как свинец, олово, цинк не обладают таким свойством, они увеличиваются в объеме, и если смешать их с висмутом, то при разогреве львиная доля давления будет уничтожаться именно висмутом. Как мы знаем, температура зависит от давления, но если давление малое, то и температура плавления будет малой.

 

Старался при написании учесть все свойства закона Паскаля. seriych, если я ошибся, напишите пожалуйста.

Share this post


Link to post

Short link
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...