Niet-ferrometalen verkennen: Typen, eigenschappen en industriële toepassingen

Niet-ferrometalen zijn metalen of legeringen die geen apreciabele hoeveelheid ijzer bevatten en zijn van verschillende typen. Deze metalen zijn bijzonder vanwege hun eigenschappen, waaronder smeedbaarheid, niet-magnetisch, hoge geleidingsvermogen, corrosieweerstand en laag gewicht.

Hoewel bijna al deze typen niet-ferrometalen duurder zijn dan ferrometalen, dienen ze de meeste industriële doeleinden zoals dakpannen, pijpen, elektrische en goten. Ze zijn ook geschikt voor hoog corrosieve omgevingen zoals vloeistof, chemische en rioolpijpleidingen.

Vanwege hun niet-magnetisme worden deze typen metalen gebruikt in veel elektrische en elektronische apparaten. Sommige niet-ferrometalen zoals aluminium hebben laag gewicht, koper heeft hogere geleiding, en zink is niet-magnetisch en corrosiebestendig.

Typen niet-ferrometalen

De meest voorkomende en belangrijke typen niet-ferrometalen omvatten aluminium, koper, lood, nikkel, tin, titanium, zink en messing. Ze worden gebruikt in industriële processen. Sommige edele niet-ferrometalen zijn zilver, goud en platina.

Aluminium

Aluminium is een type niet-ferrometaal verkregen uit bauxiet. Het bestaat uit onzuiver aluminiumoxide met gecombineerd en vrij water en zilver en ijzeroxide als onzuiverheden. Het kan in grote hoeveelheden geëxtraheerd worden met een elektrolytisch reductieproces.

Aluminiumlegeringen

Het doel van het toevoegen van legeringselementen is het verbeteren van de mechanische eigenschappen (hardheid, bewerkbaarheid, treksterkte, vloeibaarheid voor gietdoeleinden, en verhoogde corrosieweerstand). Deze typen niet-ferrometalen worden ook in gegoten of gesmeed vorm gebruikt ('gesmeed' betekent op een of andere manier bewerkt: bijv. smeden, walzen, dieptrekken, enz.). En de eigenschappen van sommige van deze legeringen kunnen verbeterd worden door bepaalde warmtebehandelingen, terwijl in anderen de enige veranderingen die voortvloeien uit aanlaten of werkverharding zijn.

Koper

Koper is het belangrijkste type niet-ferrometaal dat in de wereld in zuivere toestand, in vorm van legeringen, en als toegevoegd element gebruikt wordt. Ze worden gebruikt om de eigenschappen van andere metalen te beïnvloeden, zoals goede elektrische geleiding en hoge warmtegeleiding, smeedbaarheid en duktiliteit, de bereidheid waarmee ze legeringen vormen, en hun weerstand tegen de corrosieve effecten van de atmosfeer door de vorming van een beschermende laag oxiden. Deze typen niet-ferrometalen zijn gemakkelijk te herkennen aan hun karakteristieke, warme rode kleur.

Koperlegeringen (Messing)

De term messing dekt een breed scala aan koper-zinklegeringen met een corresponderend bereik aan eigenschappen en toepassingen. In deze typen niet-ferrometalen overschrijdt de koperinhoud 80% en de legering heet "gilding metal". Het heeft een rijke, gouden kleur en wordt gebruikt in decoratief werk. De messingen vinden veel toepassingen in de engineering, niet alleen vanwege hun gemarkeerde weerstand tegen corrosieve elementen, maar ook vanwege de gemak waarmee ze gewalst, geperst, gesmeed, geëxtrudeerd, getrokken, gegoten, bewerkt en gelast kunnen worden met harde of zachte solderen.

Brons

Brons zijn typen niet-ferrometalen die een bereik van koper-tinlegeringen dekken. De term wordt echter losjes gebruikt om andere legeringen te beschrijven. Met een toevoeging van 10% of meer tin aan brons, zoals fosforbrons. Het wordt breed gebruikt in snaarmaken. Fosforbrons met hogere tininhoud (6 tot 12%) worden uitgebreid gebruikt in lagers en voor engineering gietstukken, terwijl brons met 20% tininhoud gebruikt wordt voor het maken van bellen.

Aluminiumbrons

Koper-aluminiumlegeringen (zonder tin) zijn typen niet-ferrometalen gebruikt in maritieme en algemene engineering. Ze worden vaak gebruikt waar weerstand tegen corrosie, goede sterkte en hardheid de dienstvoorwaarden zijn bij hoge temperaturen.

Mangaanbrons

Speciale 'messingen' van hoge treksterkte en met goede corrosieweerstand bevatten mangaan, tin, ijzer en aluminium.

Koper-nikkellegeringen

Een aantal koper-nikkellegeringen worden geclassificeerd als typen niet-ferrometalen die gemeengoed zijn. Met een nikkelinhoud van 5%, verhogen ze de corrosieweerstand sterk. Ook met ongeveer 15% nikkel of meer, heeft de legering een grijs-witte kleur; met 25% nikkelinhoud wordt de legering gebruikt in de huidige Britse 'zilveren' muntstukken.

Koper-nikkellegeringen worden gebruikt in condensatorbuizen waar hoge weerstand tegen zoutwatercorrosie vereist is. Monelmetaal, met 29% koper, 68% nikkel, en kleine hoeveelheden ijzer en mangaan, biedt goede mechanische eigenschappen met zeer goede corrosieweerstand en wordt gebruikt in chemische engineering-installaties en interne verbrandingsmotorcomponenten die aan hoge temperaturen blootgesteld zijn.

Lood

Lood is het zwaarste van alle typen niet-ferrometalen met een specifiek gewicht van 11,3. Het is heel zacht en smeedbaar en kan gemakkelijk met een handzaag of mes gesneden worden. Het heeft een zilveren glans bij eerste snede, maar het oppervlak verkleurt snel in de lucht, vormend een beschermende oxidefilm.

Deze niet-ferrometalen zijn bestendig tegen veel zuren, maar奇怪的是 genoeg worden ze aangevallen door zuiver water. Lood heeft een laag smeltpunt (330°C) en is een essentieel onderdeel in een aantal legeringen, bijvoorbeeld lood- en tinlegeringen zijn gelegeerd met tin in wisselende verhoudingen.

Tin

Tin is een wit metaal met een geelachtige tint. Het is heel smeedbaar en kan in tinfolie gerold worden, maar de hoofttoepassingen zijn in tinplating, voornamelijk in de blikkenindustrie. Ook als legeringselement in lagermetalen. Het wordt ook gebruikt bij het maken van zachte solderen. Tin heeft een zeer laag smeltpunt van ongeveer 232°C.

Zink

Zink is een glanzend, blauw-wit metaal dat goede weerstand tegen atmosferische corrosie toont. Deze eigenschap wordt gebruikt bij het galvaniseren van blikijzerwerk, pijpen, draden, nagels, enz., door de bekleding van zink door dopen in een gesmolten zinkbad te geven. Naast deze typen niet-ferrometalen, worden ze gebruikt in koper-zinklegeringen. Ze worden ook gebruikt in een reeks zinklegeringen voor drukgieterij.

De legeringen, die zink, koper en aluminium bevatten, worden gebruikt in een breed scala aan items, waaronder vergasers, wasmachine-onderdelen, model speelgoed, enz. Het zinkconcentraat wordt gefiltreerd en vervolgens geroosterd om een zinkoxide-sinter te vormen, wat vervolgens gemengd wordt met anthraciet, bitumineuze steenkool en klei en geperst tot briketten.

Bekijk de onderstaande video om te leren over niet-ferrometalen:

En dat is alles voor dit artikel, waarin we de diverse typen niet-ferrometalen en hun toepassingen bespraken. Ik hoop dat je er veel aan hebt, alsjepart, deel met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!