20 Esimerkkejä rauta- ja ei-rautamateriaaleista - Tietosanakirja

Rautaiset ja ei-rautametalliset materiaalit - Tietosanakirja

Sisältö

Rautamateriaalin ominaisuudet
Rautamateriaalien tyypit
Esimerkkejä rautamateriaaleista
Esimerkkejä ei-rautametalleista

Kun puhut rautamateriaalitja ei-rautametallia (tai rauta) viittaa yksinomaan metallimateriaaleihin sen mukaan, onko rautaa yhtenä sen komponenttina.

Paitsi puhdas rauta (sen eri laatuissa), useimmat rautametallit ovat seosten tai raudan ja muiden materiaalien seosten tuotteita, kuten hiiltä. Vaikka värimetallit voivat olla joko alkuaineita (koostuu yhdestä atomielementti) tai muita seoksia, joissa ei ole rautaa.

Rautamateriaalin ominaisuudet

Rautamateriaalit, maankuoren neljänneksi yleisin metallityyppi, erotetaan ei-rautametalleista niiden yhdistelmänä kestävyys, muovattavuus, hyvä lämmön ja sähkön johtuminensekä mahdollisuus käyttää niitä uudelleen valimostaan ja uudesta takomostaan, mutta ennen kaikkea sen korkea vaste magneettisille voimille (ferromagneettisuus).

Viimeksi mainitun ansiosta rautamateriaali voidaan erottaa ei-rautametallisesta yhdyskuntajätteestä magneettierotuksella.

Tämä johtuu siitä, että niitä vaaditaan teollisuustasolla kaikkialla maailmassa, ja ne muodostavat 1-2 prosenttia kaikesta kotitalousjätteestä (erityisesti ruokapurkkeista), sen suhteellisen alhaisen hinnan ja korkean seostamiskyvyn vuoksi muiden metallien kanssa saada uusia ominaisuuksia ja parantaa niiden ominaisuuksia.

Rautamateriaalien tyypit

Kaikki rautametallit sopivat yhteen näistä kolmesta tyypistä niiden muodostavien elementtien mukaan:

Puhdas rauta ja pehmeä rauta. Hyvin pienillä hiilimäärillä tai, vaikka harvinaisia, puhtaudessa.
Teräkset. Rautaseokset ja muut materiaalit (pääasiassa hiili ja pii), joissa jälkimmäinen materiaali ei koskaan ylitä 2% pitoisuudesta.
Valimot. Hiilen tai muiden materiaalien läsnä ollessa yli 2%.

Esimerkkejä rautamateriaaleista

Puhdas rauta. Tämä materiaali, yksi yleisimmistä planeetalla, on a metalli- hopeanharmaa magneettikapasiteetti, suuri kovuus ja tiheys. Sitä pidetään puhtaana, kun se on integroitunut 99,5%: iin saman alkuaineen atomeista, mutta se ei kuitenkaan ole kovin hyödyllinen, kun otetaan huomioon sen alkuaineet hauraus (Se on hauras), sen korkea sulamispiste (1500 ° C) ja nopea hapettuminen normaaleissa olosuhteissa.
Makea rauta. Kutsutaan myös TakorautaSen hiilipitoisuus on hyvin alhainen (se ei saavuta 1%) ja se on yksi puhtaimmista kaupallisista rautalajikkeista. Se on hyödyllinen seoksille ja taontaan, sen jälkeen kun se on lämmitetty erittäin korkeisiin lämpötiloihin ja vasaroitu punaisella, koska se jäähtyy ja kovettuu hyvin nopeasti.
Hiiliteräs. Rakennusteräkseksi tunnettu se on yksi terästeollisuuden tärkeimmistä raudan johdannaisista ja yksi maailman eniten käytetyistä. Se valmistetaan hiilen seoksesta vaihtelevissa suhteissa: 0,25% miedossa teräksessä, 0,35% puolimakeassa, 0,45% puolikovassa ja 0,55% kovassa.
Piiteräs. Kutsutaan myös sähköteräkseksi, magneettiteräkseksi tai muuntajien teräkseksi, mikä jo paljastaa, missä teollisuudessa sitä käytetään eniten, se on raudan seoksen tuote, jossa on vaihteleva piin määrä (0-6,5%), sekä mangaani ja alumiini (0,5%). Sen tärkein hyve on se, että sillä on erittäin korkea sähköinen vastus.
Ruostumaton teräs. Tämä rautaseos on erittäin suosittu, koska sillä on suuri korroosionkestävyys ja hapen vaikutus (hapettuminen), valmistustuote kromista (vähintään 10–12%) ja muista metalleista, kuten molybdeenistä ja nikkelistä.
Sinkitty teräs. Tämä on nimi sinkkikerroksella peitetylle raudalle, joka on paljon vähemmän hapettava metalli, joka suojaa sitä ilmalta ja hidastaa huomattavasti sen korroosiota. Tämä on erittäin hyödyllistä valmistettaessa putkiosia ja putkityökaluja.
Damaskoksen teräs. Tämän erityistyyppisen seoksen alkuperän oletetaan olevan Lähi-idässä (Syyrian Damaskoksen kaupunki) 11. ja 17. vuosisadan välillä, jolloin tästä materiaalista valmistetut miekat arvostettiin Euroopassa laajalti niiden kovuuden ja "melkein ikuisen" reunan vuoksi. . Siitä keskustellaan edelleen tarkalleen, mitä tekniikkaa sen aikaan käytettiin, vaikka nykyään sitä on toistettu monenlaisille veitsille ja rautaleikkaustarvikkeille.
Teräs "wootz”. Tämä teräs saadaan perinteisesti sekoittamalla rautajätteet (malmi tai harkkorauta) kasviperäisen hiilen ja lasin kanssa uuneissa korkeissa lämpötiloissa. Tässä metalliseoksessa on monia karbideja, jotka tekevät siitä erityisen kovan ja ei-deformoituvan.
Rautavalimot. Tämä on nimi korkean hiilipitoisuuden seoksille (tyypillisesti välillä 2,14 - 6,67%), joille rauta altistuu, jolloin saadaan aineita, joiden tiheys ja hauraus (valkoinen valurauta) tai vakaampia ja työstettävämpiä (valurauta) harmaa).
Permalloy. Raudan ja nikkelin magneettiseos eri suhteissa, jolle on tunnusomaista korkea magneettinen läpäisevyys ja sähköinen vastus, mikä tekee siitä ihanteellisen antureiden, magneettipäiden ja muiden teollisuuden laitteiden valmistukseen.

Esimerkkejä ei-rautametalleista

Kupari. Kemiallisen symbolin Cu kanssa se on yksi jaksollisen järjestelmän elementeistä. Se on metallia sitkeä ja hyvä sähkön ja lämmön lähetin, minkä vuoksi sitä käytetään runsaasti tietoliikenteessä eikä niinkään kovuutta vaativissa tehtävissä.
Alumiini. Toinen suuri sähkö- ja lämpöjohdin, alumiini, on nykyään yksi suosituimmista metalleista, koska sen tiheys, keveys ja vähäinen hapettuminen sekä erittäin alhainen myrkyllisyys tekevät siitä ihanteellisen ruoan valmistamiseen.
Tina. Yleensä käytetään teräksen suojaamiseen hapettumiselta, se on tiheä, kirkkaanvärinen metalli, joka taivutettuaan tuottaa rypistyksen, jota kutsutaan "tinahuudoksi". Se on erittäin pehmeä ja joustava huoneenlämmössä, mutta kuumennettaessa se muuttuu hauraaksi ja hauraaksi.
Sinkki. Erittäin kestävä ruosteelle ja korroosiolle, minkä vuoksi sitä käytetään usein galvanointiprosesseissa, tämä elementti on kevyt ja edullinen, minkä vuoksi sillä on nykyään suuri teollisuuden kysyntä.
Messinki. Se on kuparin ja sinkin seos (5–40%), joka parantaa molempien metallien vetolujuutta poistamatta niiden keveyttä ja matalaa tiheyttä. Sitä käytetään laajalti laitteistojen, LVI-osien ja työkalujen valmistuksessa yleensä.
Pronssi. Kupariin perustuvalla seoksella ja 10-prosenttisen tinan lisäyksellä saadaan tämä metalli, joka on kestävämpää kuin messinki ja erittäin sitkeää, jolla on ollut erittäin tärkeä rooli ihmiskunnan historiassa siihen pisteeseen asti, että se antoi nimensä sivilisaation aikakausi. Sitä käytetään patsaissa, lisävarusteissa ja avaimissa tuhansien muiden käyttötarkoitusten joukossa.
Magnesium. Tämä metallinen alkuaine on hyvin runsas maankuoressa ja liukeneva merivesiin, ja se on tiettyjä planeetan elämän kannalta välttämättömiä ioneja, vaikka sitä ei yleensä löydy luonnossa vapaassa tilassa, vaan osana suurempia yhdisteitä. Reagoi veden kanssa ja on helposti syttyvää.
Titaani. Terästä kevyempi, mutta myös korroosiota kestävämpi ja kovuudeltaan se on luonnossaan runsaasti metallia (ei koskaan puhtaassa tilassa), mutta ihmiselle kallis, joten sitä ei käytetä laajalti. Sitä käytetään hyvin usein lääketieteellisten proteesien valmistuksessa.
Nikkeli. Toinen metallinen kemiallinen alkuaine, hopeanhohtoinen valkoinen ja pallografiittinen, tempervalmis, kova, joka kestää hapettumista ja jolla on huolimatta siitä, että se ei ole rauta, on erittäin huomattavia magneettisia ominaisuuksia. Se on myös tärkeä osa monia orgaaniset yhdisteet elintärkeää.
Kulta. Toinen jalometalleista, kenties tunnetuin ja halutuin, kun otetaan huomioon sen kaupallinen ja taloudellinen arvostus. Sen väri on kirkkaan keltainen, ja se on taipuisa, muokattava ja raskas alkuaine, joka reagoi syanidiin, elohopeaan, klooriin ja valkaisuaineeseen.