Introduzione
I metalli sono materiali versatili utilizzati per costruire strutture, veicoli, elettronica, e attrezzature mediche. In base alle loro proprietà, i metalli possono essere classificati in due grandi gruppi, vale a dire ferroso e non ferroso. Questo articolo si propone di confrontare questi due tipi di metalli per quanto riguarda le loro caratteristiche, funzioni, vantaggi, e gli inconvenienti sono preoccupati.
Cosa sono i metalli ferrosi?
I metalli ferrosi hanno il ferro come componente principale del metallo.
Alcuni metalli ferrosi comuni includono:
– Acciaio: Steel is an alloy created by the combination of iron and carbon, per la maggior parte. Altri ingredienti come il cromo, nichel, e anche il manganese vengono aggiunti proporzionalmente per ottenere diverse qualità di acciaio. L’acciaio è impegnativo ed è utilizzato più di qualsiasi altro metallo al mondo.
– Ghisa: Cast iron is iron with more than 2% di carbonio. Fornisce una buona resistenza alla compressione ma ha una bassa resistenza alla trazione.
– Ferro battuto: Questo è molto vicino al ferro puro con percentuali molto basse di carbonio al suo interno. Il ferro battuto è facilmente forgiabile e può essere laminato o martellato in varie forme oltre ad essere resistente alla ruggine.
– Acciai legati: Aggiunte di piccole quantità di elementi come l'alluminio, vanadio, e il cobalto vengono lavorati con il ferro per produrre acciai legati superiori all'acciaio in caratteristiche specifiche.
Proprietà dei metalli ferrosi
– Forza: Ferrous metals are often solid and slightly rigid in comparison to non-ferrous materials, che garantiscono buone resistenze a trazione e compressione. Dipende dagli specifici processi di lega e trattamento termico utilizzati per fabbricare la loro resistenza.
– Durabilità: I metalli ferrosi sono generalmente forti nella loro resistenza all'usura e alla pressione. Ma possono arrugginirsi se esposti all'umidità per qualche tempo. È necessaria una certa attenzione per evitare la ruggine dei materiali utilizzati nella costruzione degli apparecchi.
– Magnetico: All ferrous metals show magnetic character highly. Questo li rende utili nei motori, generatori, trasformatori, eccetera.
Cosa sono i metalli non ferrosi?
I metalli non ferrosi sono quelli che non contengono alcun contenuto di ferro o ne hanno pochissimo. Vengono utilizzati sia sotto forma di metalli puri che sotto forma di leghe.
Alcuni metalli non ferrosi comuni includono:
– Alluminio: The material is characterized by a low density and high corrosion resistance. Si dice che sia utilizzato negli aerei, utensili, eccetera.
– Rame: Copper has good electrical and thermal conductivity, rendendolo adatto per cablaggi e scambiatori di calore.
– Zinco: Show an excellent resistance to corrosion and mechanical characteristics. Impiegato nel trattamento del ferro e dell'acciaio per renderli meno soggetti alla ruggine.
– Altri metalli non ferrosi includono il piombo, stagno, e nichel.
Proprietà dei metalli non ferrosi
– Leggero: Non-ferrous are generally lighter than ferrous metals Due to their characteristics and uses, che sono diversi dai metalli ferrosi. Ciò li rende adatti per applicazioni mirate alla perdita di peso.
– Conduttività: Alcuni metalli non ferrosi come il rame, l'alluminio e l'ottone possiedono una conduttività elettrica e termica relativamente migliorata.
– Resistenza alla corrosione: Aluminium and zinc, ad esempio, avere una ragionevole resistenza alla corrosione dovuta alla passivazione. Ciò riduce i costi di manutenzione.
– Non magnetico: Tutti i metalli non ferrosi sono non magneti e, Perciò, può essere utilizzato in contesti in cui non si desiderano proprietà magnetiche.
Confronto delle proprietà
Forza e durata
Facciamo un esempio dei metalli ferrosi e non ferrosi; i metalli ferrosi sono più resistenti e più rigidi dei metalli non ferrosi. Gli acciai legati possiedono una resistenza molto elevata, fino a più di 2000 MPa. Tuttavia, la maggior parte delle leghe non ferrose hanno una resistenza massima di mero 1000 MPa. I metalli ferrosi hanno anche una buona resistenza alle alte temperature e non si sciolgono rapidamente.
Peso
I metalli non ferrosi sono quasi sempre più leggeri dei metalli ferrosi. Ad esempio, l'alluminio ha una densità pari solo ad un terzo di quella dell'acciaio. Uno dei metodi di riduzione del peso più praticati è la sostituzione delle parti ferrose con materiali non ferrosi.
Conduttività
Rispetto a quelli ferrosi, i metalli non ferrosi eccellono in entrambi elettrici e termici conduttività. Vale a dire, metalli come rame e alluminio vengono utilizzati laddove la conduttività è particolarmente desiderabile. Metalli ferrosi, in media, sono noti per avere conduttività che sono 100 A 1000 volte meno.
Permeabilità magnetica
Tutti i metalli ferrosi sono magnetici e hanno permeabilità magnetiche relative molto superiori a uno. I metalli non ferrosi mostrano una permeabilità prossima a 1, il che implica che questi metalli non sono attratti dai magneti.
Resistenza alla corrosione
I materiali organici sono anche meno suscettibili alla corrosione poiché i metalli non ferrosi sono più nobili del ferro o dell'acciaio. I metalli ferrosi sono vulnerabili all'umidità e necessitano di protezione con un rivestimento per non arrugginire. Alluminio, zinco, e il rame formano una pelle di ossido che non consente ulteriore corrosione.
Usi dei metalli ferrosi
– Nella costruzione degli edifici, navi, veicoli, macchinari, eccetera., a causa della sua forza, che va oltre la concorrenza.
– Ferramenta e utensili da cucina come coltelli, forchette, cucchiai, e frigoriferi, tra gli altri elettrodomestici, a causa della loro resistenza alla ruggine.
– Negli ingranaggi, alberi, fogli, utensili, eccetera., le parti meccaniche sono realizzate in ghisa e acciaio al carbonio.
– Gli acciai utilizzati in parti critiche come le pale delle turbine, strutture degli aerei, eccetera.
– Rame nei cavi elettrici, idraulico, statue, e altri articoli per il suo aspetto ramato naturale.
Usi dei metalli non ferrosi
– Alluminio nelle parti degli aerei, utensili in lamina, e molti altri usi grazie alla sua leggerezza e resistenza alla corrosione
– Cablaggi in rame nelle apparecchiature elettriche a causa della sua elevata conduttività. Trova applicazione anche negli scambiatori di calore.
– Lo zinco viene utilizzato per rivestire il ferro per proteggerlo dalla ruggine e per combinare il rame per formare l'ottone e lo stagno per creare il bronzo.
– Leader nelle applicazioni di schermatura dalle radiazioni grazie all'elevata densità.
– Altri metalli come l'oro, argento e platino hanno usi in gioielleria ed elettronica.
Conclusione
Mentre i metalli ferrosi e non ferrosi sono utilizzati nella nostra vita quotidiana per le loro proprietà uniche. Da un lato, metalli ferrosi prestazioni migliori in termini di durezza, rigidità, e costo, ma i metalli non ferrosi vengono utilizzati in quelle applicazioni dove fattori come la leggerezza, conduttività elettrica, e la resistenza alla corrosione sono più critici. Dipende dall'applicazione in questione e dalla domanda che ne deriva. Il fatto che questi due gruppi non condividano una serie di caratteristiche standard significa anche che sono perfettamente in armonia in termini di funzionalità.