Materiały żelazne i nieżelazne

Zawartość

• Właściwości materiałów żelaznych
• Rodzaje materiałów żelaznych
• Przykłady materiałów żelaznych
• Przykłady materiałów nieżelaznych

Kiedy mówisz o materiały żelaznei nieżelazne (lub żelazo), odnosi się wyłącznie do materiałów metalicznych, w zależności od obecności lub braku żelaza jako jednego z jego składników.

Z wyjątkiem czystego żelaza (w różnych jego gatunkach), większość metali żelaznych to produkty ze stopów lub mieszanin żelaza i innych materiałów, jak węgiel. Podczas gdy metale nieżelazne mogą być elementarne (złożone z pojedynczego pliku pierwiastek atomowy) lub inne stopy pozbawione żelaza.

Właściwości materiałów żelaznych

Materiały żelazne, czwarty najczęściej występujący rodzaj metalu w skorupie ziemskiej, odróżniają się od materiałów nieżelaznych kombinacją odporność, plastyczność, doskonałe przewodzenie ciepła i elektryczności, a także możliwość ponownego wykorzystania ich z ich odlewni i nowej kuźni, ale przede wszystkim z powodu wysokiej odpowiedzi na siły magnetyczne (ferromagnetyzm).

Dzięki temu materiał żelazny można oddzielić od metali nieżelaznych w odpadach komunalnych za pomocą magnetycznej separacji.

Wynika to z faktu, że są one bardzo poszukiwane na poziomie przemysłowym na całym świecie, stanowiąc od 1 do 2% wszystkich odpadów domowych (zwłaszcza puszek po żywności), ze względu na stosunkowo niską cenę i wysoką zdolność do tworzenia stopów z innymi metalami zyskać nowe atrybuty i poprawić ich właściwości.

Rodzaje materiałów żelaznych

Wszystkie metale żelazne pasują do jednego z tych trzech typów, zgodnie z elementami, które je tworzą:

• Czyste żelazo i miękkie żelazo. Z bardzo małą ilością węgla lub, chociaż rzadko, w stanie czystości.
• Stal. Stopy żelaza i inne materiały (głównie węgiel i krzem), w których ten ostatni materiał nigdy nie przekracza 2% zawartości.
• Odlewnie. W obecności węgla lub innych materiałów w ilości większej niż 2%.

Przykłady materiałów żelaznych

1. Czyste żelazo. Ten materiał, jeden z najbardziej rozpowszechnionych na naszej planecie, to metal srebrnoszary o właściwościach magnetycznych, dużej twardości i gęstość. Uważa się, że jest czysty, gdy jest zintegrowany w 99,5% atomów tego samego pierwiastka, a jednak nie jest zbyt przydatny, biorąc pod uwagę jego kruchość (Jest kruchy), ma wysoką temperaturę topnienia (1500 ° C) i szybkie utlenianie w normalnych warunkach.
2. Słodkie żelazko. Zwana również kute żelazoMa bardzo niską zawartość węgla (mniej niż 1%) i jest jedną z najczystszych handlowych odmian żelaza, jakie istnieją. Nadaje się do stopów i do kucia, po podgrzaniu do bardzo wysokich temperatur i wbiciu do czerwoności, gdyż bardzo szybko schładza się i twardnieje.
3. Stal węglowa. Znana jako stal konstrukcyjna, jest jedną z głównych pochodnych żelaza produkowanych w hutnictwie i jedną z najpowszechniej stosowanych na świecie. Produkowany jest z mieszanki z węglem w zmiennych proporcjach: 0,25% stali miękkiej, 0,35% półsłodkiej, 0,45% półtwardej i 0,55% twardej.
4. Stal silikonowa. Nazywana także stalą elektrotechniczną, stalą magnetyczną czy stalą transformatorową, co już ujawnia, w jakim przemyśle jest najczęściej wykorzystywana, jest produktem stopu żelaza o zmiennej zawartości krzemu (od 0 do 6,5%), a także manganu i aluminium (0,5%). Jego główną zaletą jest bardzo wysoki opór elektryczny.
5. Stal nierdzewna. Ten stop żelaza jest bardzo popularny ze względu na jego wysoką odporność na korozję i działanie tlenu (utlenianie), produkt jego wytwarzania z chromu (minimum 10–12%) i innych metali, takich jak molibden i nikiel.
6. Stal galwanizowana. Tak nazywa się żelazo pokryte warstwą cynku, który będąc metalem znacznie mniej podatnym na utlenianie, chroni je przed dostępem powietrza i znacznie opóźnia jego korozję. Jest to niezwykle przydatne do wykonywania części rur i narzędzi hydraulicznych.
7. Stal damasceńska. Przyjmuje się, że pochodzenie tego specyficznego stopu miało miejsce na Bliskim Wschodzie (syryjskie miasto Damaszek) między XI a XVII wiekiem, kiedy miecze wykonane z tego materiału były szeroko cytowane w Europie ze względu na ich dużą twardość i „prawie wieczne” ostrze. . Nadal dyskutuje się, jaka dokładnie była technika użyta do jej uzyskania w tamtym czasie, chociaż dziś została powtórzona dla szerokiej gamy noży i żelaznych narzędzi do cięcia.
8. Stal "wootz”. Stal ta jest tradycyjnie otrzymywana przez zmieszanie odpadów żelaza (rudy lub surówki) z węglem drzewnym pochodzenia roślinnego i szkłem w piecach w wysokich temperaturach. Stop ten zawiera wiele węglików, dzięki czemu jest wyjątkowo twardy i nieodkształcalny.
9. Odlewnie żelaza. Jest to nazwa nadana stopom o dużej zawartości węgla (zwykle między 2,14 a 6,67%), którym poddawane jest żelazo, w celu uzyskania substancji o większej gęstości i kruchości (żeliwo białe) lub bardziej stabilnych i obrabialnych (żeliwo szary).
10. Permalloy. Magnetyczny stop żelaza i niklu w różnych proporcjach, charakteryzujący się dużą przenikalnością magnetyczną i oporem elektrycznym, co czyni go idealnym do wykonywania czujników, głowic magnetycznych i innych narzędzi przemysłowych.

Przykłady materiałów nieżelaznych

1. Miedź. Z symbolem chemicznym Cu jest jednym z elementów układu okresowego. To jest metal plastyczny i dobry przekaźnik energii elektrycznej i ciepła, dlatego jest szeroko stosowany w telekomunikacji, a nie w zadaniach wymagających wytrzymałości.
2. Aluminium. Kolejny świetny przewodnik elektryczny i termiczny, aluminium jest obecnie jednym z najpopularniejszych metali, ze względu na jego niską gęstość, lekkość i niskie utlenianie, a także wyjątkowo niską toksyczność, co czyni go idealnym do produkcji pojemników na żywność.
3. Cyna. Powszechnie stosowany do ochrony stali przed utlenianiem, jest to gęsty metal o jasnym kolorze, który po zgięciu emituje chrzęst nazywany „okrzykiem cyny”. W temperaturze pokojowej jest bardzo miękki i elastyczny, ale po podgrzaniu staje się kruchy i kruchy.
4. Cynk. Wysoce odporny na rdzę i korozję, dlatego często stosowany w procesach cynkowania, element ten jest lekki i niedrogi, przez co jest dziś bardzo poszukiwany w przemyśle.
5. Mosiądz. Jest to stop miedzi i cynku (od 5 do 40%), który poprawia wytrzymałość na rozciąganie obu metali, nie tracąc przy tym ich lekkości i małej gęstości. Jest szeroko stosowany w produkcji sprzętu, części hydraulicznych i ogólnie narzędzi.
6. Brązowy. Ze stopu na bazie miedzi i dodatku 10% cyny uzyskuje się metal bardziej odporny niż mosiądz i bardzo plastyczny, który odegrał bardzo ważną rolę w historii ludzkości, aż do nadania jego nazwy epoka cywilizacji. Jest używany w posągach, akcesoriach i kluczach, wśród tysięcy innych zastosowań.
7. Magnez. Ten metaliczny pierwiastek, bardzo obfity w skorupie ziemskiej i rozpuszczony w wodach morza, stanowi pewne jony niezbędne do życia na planecie, mimo że w naturze zwykle nie występuje w stanie wolnym, ale jako część większych związków. Reaguje z wodą i jest wysoce łatwopalny.
8. Tytan. Lżejszy od stali, ale także bardziej odporny na korozję i o takiej twardości, jest metalem występującym w przyrodzie (nigdy w stanie czystym), ale drogim dla człowieka, więc nie jest szeroko stosowany. Jest bardzo często używany do produkcji protez medycznych.
9. Nikiel. Kolejny metaliczny pierwiastek chemiczny, srebrno-biały i ciągliwy, kowalny, twardy, który jest odporny na utlenianie i pomimo, że nie jest żelazem, ma bardzo wyraźne właściwości magnetyczne. Jest to również ważna część wielu związki organiczne istotny.
10. Złoto. Kolejny z metali szlachetnych, prawdopodobnie najbardziej znany i pożądany, biorąc pod uwagę jego komercyjne i ekonomiczne znaczenie. Ma jasnożółty kolor i jest ciągliwym, kowalnym i ciężkim pierwiastkiem, który reaguje na cyjanek, rtęć, chlor i wybielacz.

Może Ci służyć: Przykłady materiałów ciągliwych