metal feros Acestea sunt cele care conțin fier (Fe), precum și cantități mici de alte metale care se adaugă pentru a da anumite proprietăți benefice aliajelor lor. Deși fierul poate exista în diferite stări de oxidare, +2 (feros) și +3 (feric) sunt cele mai frecvente.
Cu toate acestea, termenul „feroase” se referă la prezența fierului indiferent de starea sa de oxidare în material. Fierul este al patrulea cel mai abundent element din scoarța terestră, dar la nivel global este elementul principal al pământului. Prin urmare, din punct de vedere istoric și industrial, metalele feroase au avut un rol în evoluția omului..
Acesta a fost cazul datorită abundenței sale mari și a proprietăților modificabile. Aceste metale feroase pornesc de la extracția fierului din surse mineralogice, cum ar fi: hematitul (FeDouăSAU3), magnetită (Fe3SAU4) și siderit (FeCO3). Datorită performanței, acești oxizi sunt cei mai doriți în prelucrarea fierului.
Imaginea de sus arată o „limbă de foc” din fontă incandescentă. Dintre toate metalele feroase, cel mai important constă dintr-un aliaj de fier cu cantități mici de carbon adăugat: oțelul..
Indice articol
Deoarece fierul este componenta principală a metalelor feroase, structurile lor constau în deformări cristaline ale solidului lor pur.
În consecință, aliajele feroase precum oțelul nu sunt altceva decât includerea interstițială a altor atomi în dispunerea cristalelor a fierului..
Ce este acest aranjament? Fierul formează alotropi (diferite structuri solide) în funcție de temperatura la care este expus, schimbându-și proprietățile magnetice. Astfel, la temperatura camerei prezintă un aranjament bcc, cunoscut și sub numele de fier alfa (cubul din stânga, imaginea superioară).
Pe de altă parte, într-o gamă de temperaturi ridicate (912-1394 (ºC)), manifestă aranjamentul ccp sau fcc: fier-gamma (cubul din dreapta). Odată ce această temperatură este depășită, fierul revine la forma bcc pentru a se topi în cele din urmă.
Această modificare a structurii alfa-gamma este cunoscută sub numele de transformare de fază. Faza gamma este capabilă să „prindă” atomii de carbon, în timp ce faza alfa nu este.
Astfel, în cazul oțelului, structura acestuia poate fi vizualizată ca seturi de atomi de fier care înconjoară un atom de carbon..
În acest fel, structura metalelor feroase depinde de distribuția fazelor fierului și a atomilor altor specii în solid..
Fierul pur este un metal moale și foarte ductil, extrem de sensibil la coroziune și oxidare de la factori externi. Cu toate acestea, atunci când include proporții diferite ale unui alt metal sau carbon, capătă noi caracteristici și proprietăți..
De fapt, aceste schimbări fac metalele feroase utile pentru numeroase aplicații..
Aliajele feroase sunt în general puternice, durabile și rezistente, cu culori cenușii aprinse și proprietăți magnetice..
Are un conținut de carbon mai mic de 0,03%. Este de culoare argintie, se ruginește ușor și se fisurează intern. În plus, este ductil și modelabil, un bun conductor de electricitate și greu de sudat..
Este tipul de metale feroase pe care omul le-a folosit pentru prima dată la fabricarea armelor, ustensilelor și clădirilor. În prezent este utilizat în plăci, nituri, spaliere etc. Deoarece este un bun conductor electric, este utilizat în miezul electro-magneților.
În produsul inițial pentru furnal, acesta conține 3-4% carbon și urme de alte elemente precum siliciu, magneziu și fosfor. Principala sa utilizare este de a interveni în producerea altor metale feroase.
Este un metal alb-cenușiu cu proprietăți magnetice. În ciuda durității sale, este fragilă și fragilă. Punctul său de topire este ridicat (1500 ° C) și se oxidează rapid.
Este un bun conductor electric, motiv pentru care este utilizat în componentele electrice și electronice. În caz contrar, este de puțin folos.
Au un conținut ridicat de carbon (între 1,76% și 6,67%). Sunt mai dure decât oțelul, dar mai fragile. Se topesc la o temperatură mai scăzută decât fierul pur, în jur de 1100 ºC.
Deoarece este modelabil, este posibil să se fabrice piese de diferite dimensiuni și complexitate cu acesta. În acest tip de fier se folosește fonta de tip gri, care îi conferă stabilitate și modelabilitate..
Au o rezistență mai mare la coroziune decât oțelul. De asemenea, sunt ieftine și dense. Prezintă fluiditate la temperaturi relativ scăzute, putând umple matrițele.
De asemenea, au proprietăți bune de compresie, dar sunt fragile și se rup înaintea îndoirii, deci nu sunt potrivite pentru piese foarte elaborate..
Este cea mai frecventă fontă, nuanța sa cenușie fiind datorată prezenței grafitului. Are o concentrație de carbon între 2,5% și 4%; în plus, conține 1-3% silicon pentru stabilizarea grafitului.
Are multe dintre atributele fontelor de bază, fiind foarte fluid. Este inflexibil și se îndoaie cu puțin timp înainte de rupere.
Se adaugă carbon, sub formă de granit sferic, la o concentrație între 3,2% și 3,6%. Forma sferică a grafitului îi conferă o rezistență la impact și o maleabilitate mai mare decât fierul gri, permițându-i să fie folosit în modele detaliate și tivite.
Conținut de carbon între 0,03% și 1,76%. Printre calitățile sale se numără duritatea, tenacitatea și rezistența la eforturile fizice. În general se ruginesc ușor. Sunt sudabile și pot fi prelucrate în forjare sau mecanic.
De asemenea, au o duritate mai mare și o fluiditate mai mică decât fontele. Din acest motiv, au nevoie de temperaturi ridicate pentru a curge în matrițe..
Există mai multe tipuri de oțel, fiecare cu aplicații diferite:
Concentrația de carbon poate varia, stabilind patru forme: oțel moale (0,25% carbon), oțel semidulce (0,35% carbon), oțel semidur (0,45% carbon) și dur (0,5%).
Se utilizează la fabricarea sculelor, tablelor de oțel, vehiculelor feroviare, cuielor, șuruburilor, automobilelor și bărcilor.
Numit și oțel electric sau oțel magnetic. Concentrația sa de siliciu variază între 1% și 5%, Fe variază între 95% și 99%, iar carbonul are 0,5%.
În plus, se adaugă cantități minore de mangan și aluminiu. Are o duritate mare și o rezistență electrică ridicată. Este utilizat la fabricarea magneților și a transformatoarelor electrice.
Este acoperit cu un strat de zinc care îl protejează de rugină și coroziune. Prin urmare, este util pentru realizarea pieselor și sculelor de țevi..
Are o compoziție de Cr (14-18%), Ni (7-9%), Fe (73-79%) și C (0,2%). Este rezistent la oxidare și coroziune. Se folosește atât la producția de tacâmuri, cât și la materialul de tăiat.
Compoziția sa este Mn (10-18%), Fe (82-90%) și C (1,12%). Este dur și rezistent la uzură. Se folosește pe șinele de tren, seifurile și armurile.
Are 36% Ni, 64% Fe și 0,5% carbon. Are un coeficient de expansiune scăzut. Se utilizează la construcția scalei indicator; de exemplu: măsuri cu bandă.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.