Wat is een ferrometaal? – Een complete gids

Wat is een ferrometaal?

De term ferro komt van het Latijnse woord Ferrum, wat 'ijzerhoudende metaalverbinding' betekent. Ferrometalen zijn metalen die slechts kleine hoeveelheden ijzer in hun samenstelling bevatten. Ferrometalen zijn magnetisch en hebben een hoge sterkte en hardheid vanwege hun ijzergehalte.

Ferrometaal is elk metaal dat voornamelijk uit ijzer bestaat en magnetische eigenschappen heeft. Ferrometaal staat bekend om zijn hardheid, duurzaamheid en treksterkte. Enkele veel voorkomende ferrometalen zijn gelegeerd staal, koolstofstaal, gietijzer en smeedijzer. Ferrometalen zijn bekend en worden gebruikt om hun sterkte.

Ferrometalen zijn zeer kwetsbaar voor corrosie wanneer ze worden blootgesteld aan vocht of een zure of corrosieve omgeving vanwege hun hoge gehalte aan koolstofmoleculen. Als zodanig worden ze meestal gemengd met veel verschillende legeringselementen om de gewenste eigenschappen te verkrijgen.

Enkele voorbeelden van gebruikte legeringselementen zijn chroom, vanadium, nikkel en mangaan. Deze elementen kunnen ferro-staal de materiaaleigenschappen geven waardoor ze veel worden gebruikt in verschillende technische industrieën.

Enkele gewenste eigenschappen van ferrometalen zijn duurzaamheid, grote treksterkte, magnetisme, lage weerstand tegen corrosie, zilverkleur, het vermogen om te worden gerecycled en elektrische geleiding. Dat gezegd hebbende, is het moeilijk om algemene eigenschappen van ferrometalen toe te kennen vanwege de grote verscheidenheid aan legeringselementen die worden gebruikt om hun eigenschappen te veranderen.

De eigenschappen die ze bezitten, maken ze perfect om te worden gebruikt in zowel de industriële als de architecturale sector voor projecten zoals wolkenkrabbers, bruggen, spoorwegprojecten en voertuigen. Vanwege hun magnetische eigenschappen worden ferrometalen ook veel gebruikt in verschillende apparaten en motoren.

Ferrometalen hebben echter een hoog koolstofgehalte, waardoor ze over het algemeen meer kans hebben om te roesten; roestvrij staal is een uitzondering vanwege het chroomgehalte, evenals smeedijzer vanwege de zuiverheid van het ijzergehalte. Ferrometalen worden veel gebruikt in bijna alle industrieën, zoals bij de productie van zeecontainers, industriële leidingen, auto's, spoorwegen, schepen en veel commerciële en huishoudelijke gereedschappen.

Nuttige bronnen:

• Wat zijn non-ferrometalen?
• Wat zijn metalen en verschillende soorten metaal?
• Wat zijn de alkalimetalen?

Wat is ijzerhoudend?

In de chemie duidt het adjectief ferro een verbinding aan die ijzer (II) bevat, wat betekent dat ijzer in zijn +2-oxidatietoestand is, mogelijk als het tweewaardige kation Fe2+. Het is in tegenstelling tot "ferric" of ijzer (III), wat betekent ijzer in zijn +3-oxidatietoestand, zoals het driewaardige kation Fe3+.

Dit gebruik is grotendeels vervangen door de IUPAC-nomenclatuur, waarin wordt opgeroepen tot de oxidatietoestand wordt aangegeven met Romeinse cijfers tussen haakjes, zoals ijzer (II) oxide voor ijzeroxide (FeO), ijzer (III) oxide voor ijzeroxide (Fe2O3) , en ijzer (II, III) oxide voor het oxide Fe3O4 dat beide vormen van ijzer bevat.

Buiten de chemie betekent "ferro" in het algemeen "ijzerhoudend". Het woord is afgeleid van het Latijnse woord Ferrum ("ijzer"). Ferrometalen zijn onder meer staal en ruwijzer (met een koolstofgehalte van enkele procenten) en legeringen van ijzer met andere metalen (zoals roestvrij staal). "Non-ferro" wordt gebruikt om metalen en legeringen te beschrijven die geen noemenswaardige hoeveelheid ijzer bevatten.

De term "ferro" wordt meestal alleen toegepast op metalen en legeringen. Het bijvoeglijk naamwoord ijzerhoudend wordt in plaats daarvan gebruikt om te verwijzen naar niet-metalen stoffen die ijzer bevatten, zoals "ijzerhoudend water"; of naar een oranjebruine kleur die lijkt op die van roest.

Eigenschappen van ferrometalen

Ferrometalen hebben enkele basiseigenschappen gemeen, waaronder roestgevoelig en magnetisch. De lijst met veelvoorkomende eigenschappen van ferrometalen omvat:

• Duurzaam
• Goede treksterkte
• Goede elektrische geleidbaarheid
• Lage corrosieweerstand
• Zilver van kleur
• Recyclebaar
• Meestal magnetisch

Ferrometalen kunnen een breed scala aan verschillende legeringselementen bevatten, waaronder chroom, nikkel, mangaan, molybdeen en vanadium, mangaan. Deze legeringselementen geven ijzerhoudende materialen verschillende eigenschappen waardoor ze kunnen worden gebruikt in een verscheidenheid aan technische en andere toepassingen, waaronder gereedschappen, pijpleidingen, containers, bestek en grotere constructies zoals wolkenkrabbers.

Lijst van ferrometalen

Enkele veel voorkomende ferrometalen zijn gelegeerd staal, koolstofstaal, gietijzer en smeedijzer, laten we ze allemaal een voor een bespreken.

1. Staal

Staal wordt gemaakt door ijzer aan koolstof toe te voegen, waardoor het ijzer hard wordt. Gelegeerd staal wordt nog taaier naarmate andere elementen zoals chroom en nikkel worden geïntroduceerd. Staal wordt gemaakt door ijzererts te verhitten en te smelten in ovens. Het stalen blik wordt uit de ovens getapt en in vormen gegoten om stalen staven te vormen. Staal wordt veel gebruikt in de bouw- en productie-industrie.

2. Koolstofstaal

Koolstofstaal heeft een hoger koolstofgehalte in vergelijking met andere staalsoorten, waardoor het uitzonderlijk hard is. Het wordt vaak gebruikt bij de productie van werktuigmachines, boren, bladen, kranen en veren. Het kan scherp blijven.

3. Gelegeerd staal

Gelegeerde staalsoorten bevatten elementen zoals chroom, nikkel en titanium om meer sterkte en duurzaamheid te geven zonder het gewicht te verhogen. Roestvrij staal is een belangrijk gelegeerd staal gemaakt van chroom. Gelegeerd staal wordt gebruikt in de bouw, werktuigmachines en elektrische componenten.

4. Gietijzer

Gietijzer is een legering gemaakt van ijzer, koolstof en silicium. Gietijzer is bros en hard en slijtvast. Het wordt gebruikt in waterleidingen, werktuigmachines, automotoren en fornuizen.

Gietijzer ontstaat wanneer een koolstofgehalte van 1,5-4% wordt gelegeerd met ijzer. Andere elementen, waaronder silicium, mangaan, zwavel en fosfor, zullen aanwezig zijn, maar slechts in kleine hoeveelheden. Gietijzer is bros maar heeft door zijn hardheid een goede slijtvastheid. Het is ook gemakkelijk te gieten, relatief goedkoop, heeft een hoge druksterkte en een laag smeltpunt.

5. Smeedijzer

Smeedijzer is een legering met zo weinig koolstof dat het bijna puur ijzer is. Tijdens het fabricageproces wordt wat slak toegevoegd die het smeedijzer een uitstekende weerstand geeft tegen corrosie en oxidatie, maar het heeft een lage hardheid en vermoeiingssterkte. Smeedijzer wordt gebruikt voor afrasteringen en balustrades, landbouwwerktuigen, spijkers, prikkeldraad, kettingen en diverse ornamenten.

Voorbeelden en gebruik van elk

Vanwege de verschillende eigenschappen van ijzerhoudende materialen, hebben ze een verscheidenheid aan toepassingen die verschillen afhankelijk van het gebruikte metaal:

Niet-gelegeerd staal

Ook bekend als koolstofstaal, gebruiken niet-gelegeerde staalsoorten koolstof als legeringselement. Deze staalsoorten bevatten andere elementen, zoals mangaan, silicium, zwavel en fosfor, maar het gehalte van deze elementen is zo laag dat ze de materiaaleigenschappen niet beïnvloeden.

Niet-gelegeerd staal wordt geclassificeerd als een laag, gemiddeld of hoog koolstofgehalte, en elk heeft verschillende kenmerken en behandelingsmethoden:

1. Koolstofarm staal

Koolstofarme staalsoorten, ook wel zacht staal genoemd, bevatten slechts 0,05-0,25% koolstof. Deze staalsoorten zijn goedkoop en kneedbaar en worden veel gebruikt voor artikelen zoals bouten en moeren of smeedwerk. De oppervlaktehardheid van deze staalsoorten kan worden verhoogd door carboneren.

2. Middelgroot koolstofstaal

Medium koolstofstaal bevat 0,25-0,6% koolstof. Dit hogere koolstofgehalte zorgt voor een toename in sterkte en hardheid ten opzichte van koolstofarme staalsoorten. Deze staalsoorten hebben echter een verminderde ductiliteit in vergelijking met staal met een laag koolstofgehalte.

Verhoogde niveaus van koolstof en mangaan in medium koolstofstaal betekenen dat ze kunnen worden getemperd en geblust. Deze staalsoorten worden veel gebruikt voor het maken van componenten voor de auto-industrie, zoals tandwielen, assen en assen, maar zijn ook geschikt voor gebruik in spoorwegtoepassingen.

3. Koolstofstaal

Koolstofstaalsoorten bevatten 0,6-1% koolstof en zijn de sterkste van de niet-gelegeerde staalsoorten. Deze sterkte maakt ze ideaal voor toepassingen die weerstand tegen mechanische slijtage vereisen, terwijl ze ook goed zijn in het behouden van hun vorm.

Aan de negatieve kant zijn deze staalsoorten inferieur aan staal met een lager koolstofgehalte als het gaat om lasbaarheid, ductiliteit en slagvastheid. Koolstofstaal wordt gebruikt voor veren, bladen, railstaal, staalkabel, slijtvaste platen, gereedschappen en meer.

Gelegeerde staalsoorten en de legeringselementen

Gelegeerde staalsoorten vormen een andere subgroep van ferrometalen, waarbij elk legeringselement zijn eigen effect heeft op de materiaaleigenschappen. Deze legeringselementen omvatten chroom, koper, nikkel, silicium en titanium, maar kunnen worden gecombineerd om een ​​reeks eigenschappen te bieden. Hier zijn de eigenschappen van de meest voorkomende van deze legeringselementen:

1. Chroom

Chroom wordt gebruikt om roestvrij staal te maken, met een chroomgehalte van meer dan 11% waardoor metalen corrosiebestendig zijn. Een geoxideerde chroomlaag bovenop het metaal voorkomt dat het onderliggende metaal in contact komt met zuurstof, waardoor de kans op corrosie sterk wordt verkleind. Chroom verhoogt ook de hardheid, treksterkte, taaiheid en slijtvastheid van een metaal.

2. Mangaan

Mangaan kan worden gebruikt als een legeringselement om de vorming van ijzersulfiden te voorkomen, maar ook om de sterkte bij hoge temperaturen te vergroten, waardoor de vervormbaarheid en slijtvastheid worden verbeterd. Mangaan kan ook de hardbaarheid verbeteren door afschrikken, waardoor het gevaar van defectvorming wordt verminderd en het metaal stabieler wordt.

3. Nikkel

Nikkel, wanneer gebruikt met andere elementen, kan de ductiliteit en corrosieweerstand verhogen. Een mix van 18% chroom en 8% nikkel zorgt bijvoorbeeld voor extreem duurzaam roestvrij staal.

4. Silicium

Silicium kan worden gebruikt om de magnetische eigenschappen van metaal te vergroten, de sterkte te verbeteren en elasticiteit te bieden voor toepassingen zoals veren.

5. Titanium

Titanium kan worden gebruikt om de sterkte en corrosieweerstand van een metaal te verbeteren en om de austenietkorrelgrootte te beperken.

6. Vanadium

Vanadiumcarbiden beperken ook de korrelgrootte van een metaal, waardoor de taaiheid van het gelegeerde materiaal toeneemt. Vanadium verbetert ook de sterkte, hardheid, slijtage en schokbestendigheid. Als het echter in te grote hoeveelheden wordt gebruikt, kan het een negatieve invloed hebben op de materiaaleigenschappen.

7. Molybdeen

Molybdeen heeft een goed effect op staallegeringen die bij hoge temperaturen werken. Het verbetert niet alleen de mechanische eigenschappen, maar biedt ook een hogere weerstand tegen roest en corrosie en versterkt de effecten van andere legeringselementen.

Veelgestelde vragen.

Wat zijn ferrometalen?

Het woord 'ferro' komt van het Latijnse woord 'Ferrum', wat 'ijzer' betekent. ' Ferrometalen omvatten staal, gietijzer, evenals legeringen van ijzer met andere metalen (zoals roestvrij staal).

Wat zijn voorbeelden van ferrometalen?

Enkele van de meest voorkomende voorbeelden van ferrometaal zijn staal, gietijzer en smeedijzer. Staal staat bekend om zijn taaiheid en bewerkbaarheid en wordt veel gebruikt in de bouw- en productie-industrie.

Wat zijn ferro- en non-ferrometalen?

Ferrometalen worden gedefinieerd als die metalen die ijzer bevatten. Non-ferro metalen niet. Een van de belangrijkste verschillen in specialisatie is of gieterijen werken met ferrometalen, non-ferrometalen of beide. De definitie van ferrometaal is elk metaal dat ijzer bevat; non-ferro metalen niet.

Wat zijn de vier veelvoorkomende ferrometalen?

De meest voorkomende ferrometalen zijn gietijzer, smeedijzer, gelegeerd staal en koolstofstaal, ook wel constructiestaal genoemd.

Wat zijn de 3 soorten metalen?

Er zijn drie hoofdtypen metalen:ferrometalen, non-ferrometalen en legeringen. Ferrometalen zijn metalen die voornamelijk uit ijzer en kleine hoeveelheden andere elementen bestaan.

Hoe worden ferrometalen gemaakt?

Ferrometalen moeten uit ijzererts worden gewonnen. De bron van ijzererts is de aardkorst, die metalen en metaalverbindingen zoals ijzeroxide bevat. Het erts wordt echter vaak vermengd met andere stoffen. Om het gebruik van het metaal te optimaliseren, moet het uit het mengsel worden gehaald.

Wat is het meest voorkomende ferrometaal?

Koolstofstaal is mogelijk het meest gebruikte type ferrometaal. Ze bestaan ​​voornamelijk uit ijzer, waarbij meer dan 90% van hun chemische samenstelling dat element is. Het enige andere belangrijke legeringselement in koolstofstaal is koolstof.

Waarom is roestvrij staal ferro?

Roestvrij staal is een ferrometaal omdat het ijzer bevat. Ferrometalen bevatten meestal ijzer. Ze hebben kleine hoeveelheden andere metalen of elementen toegevoegd om de vereiste eigenschappen te geven. Ferrometalen zijn magnetisch en geven weinig weerstand tegen corrosie.

Wat is het verschil tussen ijzer en ijzer?

IJzeroxide, algemeen bekend als ijzer (II) oxide bevat ijzer dat 2 elektronen verloor in het oxidatieproces. Het is dus in staat om te binden met andere atomen die 2 extra elektronen hebben. IJzeroxide, is algemeen bekend als ijzer (III) oxide. Het bevat ijzer dat 3 elektronen verloor.

Waarom zijn ferrometalen magnetisch?

De term ferrometaal verwijst naar elk metaal dat ijzer bevat. Als gevolg van hun ijzergehalte zijn ferrometalen magnetisch, sterk en hard.

Wat is een ijzerlegering?

Ferrolegeringen (ferrolegeringen) of metalen zijn metalen die voornamelijk uit ijzer (Fe) bestaan. Staal is een legering op ijzerbasis die doorgaans minder dan 1% koolstof bevat, terwijl ijzer vaak 2% of meer koolstof bevat.

Waarom is mangaan ijzerhoudend?

Mangaan en kobalt bevatten ijzer, daarom worden ze ijzerhoudende mineralen genoemd. Terwijl mica, bauxiet geen ijzer bevat, zijn ze daarom non-ferro.

Wat zijn ijzerhoudende mineralen geef twee voorbeelden?

Mineralen die ijzer bevatten, worden ijzerhoudende mineralen genoemd. Een voorbeeld van ijzerhoudende mineralen zijn Chromieten, ijzererts en mangaan.