Verschillende soorten metalen en hun classificaties

Er zijn verschillende soorten metalen die geschikt zijn voor specifieke toepassingen. Ook al worden metalen gemaakt door erts te delven vanuit de aarde. Ze worden in een grootschalig industrieel proces uit rotsen gewonnen. Afgezien daarvan is ons doel hier om de verschillende soorten metalen en hun functies te bespreken.

Maar daarvoor hebben verschillende metalen een of meer mechanische eigenschappen zoals hardheid, het vermogen om herhaalde stress te weerstaan, wat bekend staat als vermoeiingssterkte, ductiliteit en kneedbaarheid. Deze eigenschappen worden vaak toegeschreven aan defecten of onvolkomenheden in hun kristalstructuur.

Soorten metalen en hun classificaties

Metalen kunnen als volgt worden ingedeeld:

• Ijzerinhoud
• Atomaire structuur
• Magnetische en niet-magnetische metalen

Indeling naar ijzergehalte:

IJzergehalte is de gebruikelijke manier om verschillende soorten metalen te classificeren. Metalen die ijzer bevatten, staan ​​bekend als een ferrometaal. Het ijzertype verleent het materiaal magnetische eigenschappen en maakt het ook vatbaar voor corrosie bij blootstelling aan vocht.

Aan de andere kant staan ​​​​metalen die geen ijzergehalte bevatten, bekend als non-ferrometalen. Ze hebben geen magnetische eigenschappen. Voorbeelden van non-ferrometalen zijn aluminium, lood, messing, koper en zink.

Classificatie van metalen volgens hun atomaire structuur:

Metalen kunnen ook worden geclassificeerd op basis van hun atomaire structuur zoals vermeld in het periodiek systeem. Ze kunnen bekend staan ​​​​als alkalische, aardalkali- of overgangsmetalen die tot dezelfde groep behoren die zich op dezelfde manier gedraagt ​​​​bij reactie met andere elementen. Dat wil zeggen, ze hebben vergelijkbare chemische eigenschappen.

Indeling volgens magnetische en niet-magnetische metalen:

Een andere beste manier om metalen te onderscheiden, is door te kijken hoe ze op magneten reageren. In feite is het heel goed mogelijk om verschillende metaalsoorten te gebruiken, zoals magnetisch en niet-magnetisch, omdat ferromagnetische metalen magneten goed en sterk aantrekken. Paramagnetische daarentegen vertonen zwakke interacties met magneten. Ten slotte is er een groep metalen die een zwakke afstoting van magneten vertoont.

Laten we nu duiken in populaire soorten metalen en hun eigenschappen.

De beschikbare metalen delen een aantal vergelijkbare mechanische eigenschappen, maar als je goed kijkt, moet de ene iets anders zijn dan de andere. er zijn mogelijke manieren om de eigenschappen van metalen aan te passen om de gewenste eigenschap te krijgen.

Er zijn dingen waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van metaal voor een bepaalde toepassing. Deze factoren kunnen zijn:

• Smeltpunt
• Kosten, machinale bewerking
• Beschikbare ruimte
• Voldoende veiligheidsfactor
• Temperatuurcoëfficiënt
• Dichtheid, en
• Thermische en elektrische geleidbaarheid.

Soorten metalen

IJzer

In ons leven van vandaag is de implementatie van ijzer een onderdeel van de beschaving geworden, aangezien 5 procent van de aardkorst uit ijzer bestaat. Dit wil zeggen dat metalen zo gemakkelijk te vinden zijn. Zuiver ijzer zou een onstabiel element zijn, het reageert met zuurstof in de lucht om oxide te vormen. Dit is de eerste gelegenheid van ijzer.

IJzer wordt uit zijn ertsen gewonnen met behulp van een hoogoven, in de eerste fase van de productie van ruwijzer wordt bereikt. Hoewel het verder kan worden verfijnd tot puur ijzer. Het ijzer komt vaak terecht in staal en andere legeringen. Ferrometalen zijn bijna 90 procent van de vervaardigde metalen.

Zuivere ijzers zijn sterker dan andere metalen, maar bevatten niet de vaak vereiste eigenschappen. Zuivere ijzers zijn niet bestand tegen corrosie, wat een basiseigenschap is die nodig is. Om te voorkomen dat ijzer corrodeert, moet er wat twerken worden uitgevoerd, wat meer geld en energie kost.

Ten tweede zijn pure ijzers extreem zwaar vanwege hun hoge dichtheid. Hun toepassingen op constructies maken het moeilijker om te bouwen en te onderhouden. Om puur ijzer veel voordeliger te maken, moet er koolstof aan het ijzer worden toegevoegd. Het mengsel van ijzer en koolstof tot een bepaalde limiet staat bekend als koolstofstaal, wat een groot voordeel is. Door koolstof aan ijzer toe te voegen, wordt ijzer veel sterker, er worden ook enkele andere geweldige eigenschappen verkregen. Dit is wanneer je meer over staal moet leren.

Staal

Staalsoorten zijn metaal met een hoge treksterkte en hebben een hoge sterkte-gewichtsverhouding, wat meer sterkte per massa-eenheid staal betekent. Daarom dienen ze uitstekend als bouwmateriaal. Met staal kunnen kleinere en sterke componenten worden verkregen. Staal is extreem duurzaam, dat wil zeggen dat het langer meegaat en beter bestand is tegen externe factoren dan andere alternatieven.

Bovendien zijn staalsoorten ductiel en kunnen ze in verschillende vereiste vormen worden gevormd zonder hun eigenschappen te verliezen. Op basis van het ijzergehalte worden staalsoorten ingedeeld in drie categorieën.

Classificatie van koolstofstaal

Hieronder vindt u de classificatie van staal op basis van het ijzergehalte.

·         Laag koolstofstaal:

Koolstofarm staal, ook bekend als zacht staal, bevat tot 0,25% koolstof in ijzer. Het wordt vaak gebruikt voor slangen met matige druk. Het is ook gebruikelijk in bouwwerkzaamheden als wapeningsstaven en I-balken gemaakt van koolstofarm staal. Over het algemeen wordt staal met een laag koolstofgehalte gebruikt in alle toepassingen die een grote hoeveelheid staal vereisen zonder te vormen of te buigen. Scheepshal is een goed voorbeeld.

·         Medium koolstofstaal:

Medium koolstofstaal bevat ongeveer 0,25% koolstof. Het biedt ook een hoge treksterkte en ductiliteit. Daarom worden ze meestal gebruikt voor tandwielen en assen, spoorwielen en rails, stalen balken in gebouwen en bruggen, enz.

·         Koolstofstaal:

Koolstofstaal bevat meer dan 0,6% koolstof. In tegenstelling tot de eerder genoemde is dit staal brozer en harder. Het wordt gebruikt in toepassingen zoals beitels en sommige andere snijgereedschappen, omdat het geweldige eigenschappen biedt, waaronder hardheid en goede weerstand tegen materiaalslijtage. Het doet ook goed dienst in persen en wordt gebruikt voor het maken van boren.

De bovengenoemde soorten staal worden gewoonlijk koolstofstaal genoemd omdat ze enkele elementen bevatten om hun eigenschappen te verbeteren. Zo wordt chroom toegevoegd voor corrosiebestendigheid, of wordt mangaan toegevoegd om de hardbaarheid en treksterkte te verbeteren.

Gelegeerd staal:

Deze soorten metalen hebben meerdere toegevoegde elementen om hun verschillende eigenschappen te verbeteren. Andere metalen zoals mangaan, koper, silicium, titanium, nikkel en aluminium kunnen in verschillende verhoudingen worden toegevoegd.

Gelegeerd staal heeft een betere hardbaarheid, corrosieweerstand, lasbaarheid, ductiliteit en vervormbaarheid. het wordt veel gebruikt in lagers, verwarmingselementen, elektromotoren, veren, pijpleidingen, tandwielen, enz. Hieronder staan ​​de soorten gelegeerd staal.

·         Roestvrij staal:

Roestvrij staal bevat een hoog gehalte aan chroom, waardoor het 200 keer beter bestand is tegen corrosie dan zacht staal. Dit maakt het ideaal voor keukengerei, leidingen, tandheelkundige en chirurgische apparatuur, enz. Het heeft geen coating nodig omdat de oppervlakteafwerking aantrekkelijk is.

·         Gereedschapsstaal:

Gereedschapsstaal wordt gebruikt voor het maken van snij- en boorgereedschap, omdat ze door hun hoge hardheid perfect zijn voor dergelijke taken. deze staalsoorten bevatten molybdeen, vanadium, kobalt en wolfraam, die als samenstellende metalen dienen.

Soorten non-ferro metalen

Hieronder staan ​​de verschillende soorten niet-metalen die in industrieën worden gebruikt.

Aluminium:

Aluminium wordt gewonnen uit zijn erts, bauxiet, dat licht en sterk is en goede eigenschappen heeft. Het is het meest voorkomende metaal op aarde vanwege zijn goede eigenschappen zoals duurzaamheid, lichtgewicht, corrosieweerstand, goede elektrische geleidbaarheid, het vermogen om legeringen te vormen met metalen, niet-magneet en gemakkelijk te bewerken.

Koper:

Koper zijn soorten non-ferro metalen die nooit achter kunnen blijven. Het bestaat al heel lang omdat het gemakkelijk te vormen is en vandaag de dag nog steeds in gebruik is in industrieën. Koper komt in zuivere vorm niet voor in de natuur. Het wordt gewonnen en gesmolten uit erts.

De kopersoorten metalen zijn de beste goede geleider in vergelijking met andere, behalve zilver. daarom wordt het gebruikt als geleider in een elektrisch circuit. Ook wordt keukengerei vaak gemaakt van koper vanwege hun uitstekende warmtegeleiding.

Leiding:

Lood is een corrosiebestendig non-ferro metaal en is zeer goed bewerkbaar. Het wordt gebruikt als antiblokkeermiddel in benzine en kan in sommige gevallen worden gebruikt voor leidingen en verf. Lood komt nog steeds veel voor in munitie, autoaccu's, stralingsbescherming, kabelmantels, gewichtheffen, etc.

Messing:

Messing is een legering van koper en zink waarvan een aanzienlijke hoeveelheid afhankelijk is van de elektrische en mechanische eigenschappen die het metaal vereist. Het bevat ook een aantal andere metalen elementen zoals aluminium, lood en mangaan.

Deze soorten metalen worden gebruikt voor toepassingen met lage wrijving, zoals loodgieterswerk, muziek, lagers, sloten, instrumenten, gereedschappen en fittingen. Messing is een veiligheidsvoordeel voor toepassingen om vonken te voorkomen en kan worden gebruikt in ontvlambare omgevingen.

Titanium:

Titanium is een geweldig type technische metalen omdat het licht en sterk is. Het heeft ook een hoge thermische stabiliteit, zelfs bij temperaturen tot 480 graden Celsius. Vanwege deze eigenschappen wordt het vanwege zijn corrosiebestendigheid gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, militaire uitrusting en medische toepassingen. Ten slotte wordt titanium gebruikt in de chemische en sportartikelenindustrie.

Brons:

Brons is een legering van koper, maar het bevat tin in plaats van zink. Andere elementen zoals mangaan, fosfor, silicium en aluminium kunnen worden toegevoegd om hun eigenschappen te verbeteren voor een bepaalde toepassing. Brons is hard, broos en bestand tegen vermoeidheid. Het heeft ook een goede elektrische en thermische geleidbaarheid en corrosieweerstand.

Deze soorten non-ferro metalen worden gebruikt om spiegels en reflectoren te maken. Het wordt ook gebruikt als een elektrische connector vanwege zijn geleidbaarheid. Het wordt ook gebruikt in ondergedompelde onderdelen en scheepsbeslag vanwege zijn corrosiebestendigheid.

Zink:

Zink is een populaire metaalsoort die wordt gebruikt in de medische en industriële sector. Het primaire gebruik is om staal te verzinken door het te beschermen tegen corrosie. Het wordt ook gebruikt bij het maken van spuitgietstukken voor de elektrische, hardware- en auto-industrie. Omdat zink een laag elektrochemisch potentieel heeft, wordt het gebruikt in maritieme toepassingen om corrosie van andere metalen te voorkomen door middel van kathodische bescherming. Opofferingszinkanodes kunnen kleppen, tanks en pijpleidingen beschermen.

Conclusie

Metalen zijn tegenwoordig iets waar we niet zonder kunnen, het maakt zelfs deel uit van de menselijke beschaving omdat er ontdekkingen over zijn gedaan. in dit artikel hebben we de verschillende soorten ferro- en non-ferrometalen uitgelegd en ook hun classificatie genoemd.

Ik hoop dat je het leuk vond om te lezen, zo ja, reageer dan en deel het met andere technische studenten. Bedankt!