Jernholdige og ikke-jernholdige materialer

Indhold

• Egenskaber ved jernholdige materialer
• Typer af jernholdige materialer
• Eksempler på jernholdige materialer
• Eksempler på ikke-jernholdige materialer

Når du taler om jernholdige materialerog ikke-jernholdigt (eller jern) henviser udelukkende til metalliske materialer i henhold til tilstedeværelsen eller fraværet af jern som en af ​​dets komponenter.

Bortset fra rent jern (i forskellige kvaliteter), de fleste jernholdige metaller er produkter af legeringer eller blandinger af jern og andre materialer, som kulstof. Mens ikke-jernholdige metaller kan være enten elementære (består af en enkelt atomar element) eller andre legeringer uden jern.

Egenskaber ved jernholdige materialer

Jernholdige materialer, den fjerde mest almindelige type metal i jordskorpen, adskiller sig fra ikke-jernholdige materialer i deres kombination af modstand, formbarhed, stor ledning af varme og elektricitetsamt muligheden for at genbruge dem fra deres støberi og nye smedning, men frem for alt for dets høje respons på magnetiske kræfter (ferromagnetisme).

Takket være sidstnævnte kan jernholdigt materiale adskilles fra ikke-jernholdigt i kommunalt affald gennem magnetiske separationsprocedurer.

Dette skyldes, at de efterspørges stærkt på industrielt niveau overalt i verden og udgør mellem 1 og 2% af alt husholdningsaffald (især maddåser), på grund af sin relativt lave pris og høje legeringsevne med andre metaller for at få nye attributter og forbedre deres egenskaber.

Typer af jernholdige materialer

Alle jernholdige metaller passer ind i en af ​​disse tre typer i henhold til de elementer, der sammensætter dem:

• Rent jern og blødt jern. Med meget lave mængder kulstof eller, selvom det er sjældent, i en renhedstilstand.
• Stål. Jernlegeringer og andre materialer (hovedsageligt kulstof og silicium), hvor sidstnævnte materiale aldrig overstiger 2% af indholdet.
• Støberier. Med tilstedeværelse af kulstof eller andre materialer i et mål større end 2%.

Eksempler på jernholdige materialer

1. Rent jern. Dette materiale, et af de mest rigelige på planeten, er en metal sølvgrå med magnetisk kapacitet, stor hårdhed og massefylde. Det betragtes som rent, når det er integreret i 99,5% af atomer af det samme element, og det er dog ikke særlig nyttigt i betragtning af dets skrøbelighed (Det er skørt), dets høje smeltepunkt (1500 ° C) og hurtig oxidation under normale forhold.
2. Sødt jern. Også kaldet smedejernDet har et meget lavt kulstofindhold (mindre end 1%), og det er en af ​​de reneste kommercielle varianter af jern, der findes. Det er nyttigt til legeringer og til smedning efter opvarmning til meget høje temperaturer og hamring af det rødglødende, da det køler af og hærder meget hurtigt.
3. Kulstofstål. Kendt som konstruktionsstål, er det et af de største jernderivater produceret i stålindustrien og et af de mest anvendte i verden. Det er fremstillet af blandingen med kulstof i variable forhold: 0,25% i blødt stål, 0,35% i halvsødt, 0,45% i halvhårdt og 0,55% i hårdt.
4. Silicium stål. Også kaldet elektrisk stål, magnetisk stål eller transformerstål, som allerede afslører i hvilken industri det bruges mest, det er produktet af en jernlegering med en variabel grad af silicium (fra 0 til 6,5%) samt mangan og aluminium (0,5%). Dets vigtigste dyd er at have en meget høj elektrisk modstand.
5. Rustfrit stål. Denne jernlegering er meget populær på grund af sin høje modstandsdygtighed over for korrosion og iltets virkning (oxidation), produkt fra dets fremstilling fra krom (mindst 10 til 12%) og andre metaller såsom molybdæn og nikkel.
6. Galvaniseret stål. Dette er navnet på jern, der er dækket med et lag zink, der, da det er et meget mindre oxiderbart metal, beskytter det mod luft og forsinker dets korrosion betydeligt. Dette er yderst nyttigt til fremstilling af rørdele og VVS-værktøjer.
7. Damaskus stål. Oprindelsen af ​​denne specifikke type legering formodes at være i Mellemøsten (den syriske by Damaskus) mellem det 11. og 17. århundrede, da sværd lavet af dette materiale blev meget værdsat i Europa på grund af deres store hårdhed og "næsten evige" kant. . Det drøftes stadig, hvad der nøjagtigt var den teknik, der blev brugt til at opnå den på det tidspunkt, selvom den i dag er blevet replikeret til en bred vifte af knive og jernskærende redskaber.
8. Stål "wootz”. Dette stål opnås traditionelt ved at blande jernaffald (malm eller svinejern) med trækul af vegetabilsk oprindelse og glas i ovne ved høje temperaturer. Denne legering har mange hårdmetaller, der gør den særlig hård og ikke-deformerbar.
9. Jernstøberier. Dette er navnet på legeringer med et højt kulstofindhold (typisk mellem 2,14 og 6,67%), som jern udsættes for, for at opnå stoffer med højere tæthed og sprødhed (hvidt støbejern) eller mere stabilt og bearbejdeligt (støbejern grå).
10. Permalloy. Magnetisk legering af jern og nikkel i forskellige proportioner, kendetegnet ved høj magnetisk permeabilitet og elektrisk modstand, hvilket gør den ideel til fremstilling af sensorer, magnetiske hoveder og andre redskaber i branchen.

Eksempler på ikke-jernholdige materialer

1. Kobber. Med det kemiske symbol Cu er det et af elementerne i det periodiske system. Det er et metal duktilt og en god sender af elektricitet og varme, hvorfor det bruges rigeligt i telekommunikation og ikke så meget i opgaver, der kræver sejhed.
2. Aluminium. En anden stor elektrisk og termisk leder, aluminium er et af de mest populære metaller i dag på grund af dets lave densitet, lethed og lave oxidation samt ekstrem lav toksicitet, hvilket gør det ideelt til fremstilling af madbeholdere.
3. Tin. Almindeligt brugt til at beskytte stål mod oxidation er det et tæt, farvet metal, der, når det er bøjet, udsender en knas, der kaldes et “tin cry”. Det er meget blødt og fleksibelt ved stuetemperatur, men når det opvarmes, bliver det skørt og skørt.
4. Zink. Dette element er meget modstandsdygtigt over for rust og korrosion, hvorfor det ofte bruges i galvaniseringsprocesser. Dette element er let og billigt, hvorfor det er i høj industriel efterspørgsel i dag.
5. Messing. Det er en legering af kobber og zink (mellem 5 og 40%), som forbedrer trækstyrken for begge metaller uden at fjerne deres lethed og lave densitet. Det bruges i vid udstrækning til fremstilling af hardware, VVS-dele og værktøjer generelt.
6. Bronze. Med en legering baseret på kobber og en tilsætning af 10% tin opnås dette metal, der er mere modstandsdygtigt end messing og stærkt duktilt, hvilket har spillet en meget vigtig rolle i menneskehedens historie, til det punkt at give sit navn til en alder af civilisation. Det bruges i statuer, tilbehørstykker og nøgler blandt tusindvis af andre anvendelser.
7. Magnesium. Meget rigeligt i jordskorpen og opløst i havets farvande udgør dette metalliske element visse ioner, der er vigtige for livet på planeten, på trods af at det normalt ikke findes i en fri tilstand i naturen, men som en del af større forbindelser. Reagerer med vand og er meget brandfarligt.
8. Titanium. Lettere end stål, men også mere modstandsdygtig over for korrosion og med en sådan hårdhed, er det et rigeligt metal i naturen (aldrig i sin rene tilstand) men dyrt for mennesket, så det bruges ikke meget. Det bruges meget ofte til fremstilling af medicinske proteser.
9. Nikkel. Et andet metallisk kemisk element, sølvhvid og duktil, formbar, hård, som er modstandsdygtig over for oxidation og på trods af ikke at være jernholdig, har den meget mærkbare magnetiske egenskaber. Det er også en vigtig del af mange organiske forbindelser vital.
10. Guld. En anden af ​​de ædle metaller, måske den mest kendte og mest eftertragtede i betragtning af dens kommercielle og økonomiske forståelse. Dens farve er lysegul, og det er et duktilt, formbart og tungt element, der reagerer på cyanid, kviksølv, klor og blegemiddel.

Det kan tjene dig: Eksempler på smørbare materialer