20 Esempi di materiali ferrosi e non ferrosi - Enciclopedia

Video: Metalli. Introduzione. Ghisa e acciaio: le leghe del ferro.

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Proprietà dei materiali ferrosi
Tipi di materiali ferrosi
Esempi di materiali ferrosi
Esempi di materiali non ferrosi

Quando parli di materiali ferrosie non ferrosi (o ferrico), si riferisce esclusivamente a materiali metallici, in base alla presenza o all'assenza di ferro come uno dei suoi componenti.

Fatta eccezione per il ferro puro (nei suoi vari gradi), la maggior parte dei metalli ferrosi sono prodotti di leghe o miscele di ferro e altri materiali, come il carbonio. Mentre i metalli non ferrosi possono essere elementari (costituiti da un singolo file elemento atomico) o altre leghe prive di ferro.

Proprietà dei materiali ferrosi

I materiali ferrosi, il quarto tipo più comune di metallo nella crosta terrestre, si distinguono dai materiali non ferrosi nella loro combinazione di resistenza, malleabilità, ottima conduzione del calore e dell'elettricità, oltre alla possibilità di riutilizzarli dalla loro fonderia e nuova forgiatura, ma soprattutto per la sua elevata risposta alle forze magnetiche (ferromagnetismo).

Grazie a quest'ultimo, il materiale ferroso può essere separato dai non ferrosi nei rifiuti urbani mediante procedure di separazione magnetica.

Ciò è dovuto al fatto che sono molto richiesti a livello industriale in tutto il mondo, costituendo tra l'1 e il 2% di tutti i rifiuti domestici (soprattutto lattine di cibo), grazie al suo prezzo relativamente basso e all'elevata capacità di legare con altri metalli per acquisire nuovi attributi e migliorarne le proprietà.

Tipi di materiali ferrosi

Tutti i metalli ferrosi rientrano in una di queste tre tipologie, a seconda degli elementi che li compongono:

Ferro puro e ferro dolce. Con quantità molto basse di carbonio o, sebbene raro, in uno stato di purezza.
Acciai. Leghe di ferro e altri materiali (principalmente carbonio e silicio), in cui quest'ultimo materiale non supera mai il 2% del contenuto.
Fonderie. Con presenza di carbonio o altri materiali in misura maggiore del 2%.

Esempi di materiali ferrosi

Ferro puro. Questo materiale, uno dei più abbondanti del pianeta, è un metallo grigio argento di capacità magnetica, grande durezza e densità. È considerato puro quando è integrato nel 99,5% degli atomi dello stesso elemento e, tuttavia, non è molto utile, data la sua fragilità (È fragile), il suo alto punto di fusione (1500 ° C) e la rapida ossidazione in condizioni normali.
Ferro dolce. Chiamato anche ferro battutoHa un contenuto di carbonio molto basso (meno dell'1%) ed è una delle varietà commerciali di ferro più pure esistenti. È utile per leghe e forgiatura, dopo averlo riscaldato a temperature molto elevate e averlo martellato a fuoco, poiché si raffredda e si indurisce molto rapidamente.
Acciaio al carbonio. Noto come acciaio da costruzione, è uno dei principali derivati del ferro prodotto nell'industria siderurgica e uno dei più utilizzati al mondo. È prodotto dalla miscela con carbonio in proporzioni variabili: 0,25% in acciaio dolce, 0,35% in semidolce, 0,45% in semiduro e 0,55% in duro.
Acciaio al silicio. Chiamato anche acciaio elettrico, acciaio magnetico o acciaio per trasformatori, che già rivela in quale industria viene utilizzato di più, è il prodotto di una lega di ferro con un grado variabile di silicio (da 0 a 6,5%), nonché di manganese e alluminio (0,5%). La sua principale virtù è avere una resistenza elettrica molto elevata.
Acciaio inossidabile. Questa lega di ferro è molto apprezzata, data la sua elevata resistenza alla corrosione e all'azione dell'ossigeno (ossidazione), prodotto di sua fabbricazione dal cromo (dal 10 al 12% minimo) e altri metalli come il molibdeno e il nichel.
Acciaio zincato. Questo è il nome dato al ferro ricoperto da uno strato di zinco che, essendo un metallo molto meno ossidabile, lo protegge dall'aria e ne ritarda notevolmente la corrosione. Ciò è estremamente utile per realizzare parti di tubi e attrezzi idraulici.
Acciaio damasco. Si presume che l'origine di questo tipo specifico di lega sia in Medio Oriente (la città siriana di Damasco) tra l'XI e il XVII secolo, quando le spade di questo materiale erano ampiamente citate in Europa, a causa della loro grande durezza e del bordo "quasi eterno". . Si discute ancora quale fosse esattamente la tecnica utilizzata per ottenerlo all'epoca, anche se oggi è stata replicata per una vasta gamma di coltelli e utensili da taglio in ferro.
Acciaio "wootz". Questo acciaio è tradizionalmente ottenuto mescolando scarti di ferro (minerale o ghisa) con carbone di origine vegetale e vetro, in forni ad alta temperatura. Questa lega ha molti carburi che la rendono particolarmente dura e indeformabile.
Fonderie di ferro. Questo è il nome dato alle leghe ad alto contenuto di carbonio (tipicamente compreso tra 2,14 e 6,67%) a cui è sottoposto il ferro, per ottenere sostanze di maggiore densità e fragilità (ghisa bianca) o più stabili e lavorabili (ghisa grigio).
Permalloy. Lega magnetica di ferro e nichel in varie proporzioni, caratterizzata da un'elevata permeabilità magnetica e resistenza elettrica, che la rende ideale per la realizzazione di sensori, testine magnetiche e altri strumenti del settore.

Esempi di materiali non ferrosi

Rame. Con il simbolo chimico Cu, è uno degli elementi della tavola periodica. È un metallo duttile e un buon trasmettitore di elettricità e calore, motivo per cui viene utilizzato abbondantemente nelle telecomunicazioni e non tanto nelle attività che richiedono tenacia.
Alluminio. Altro grande conduttore elettrico e termico, l'alluminio è oggi uno dei metalli più apprezzati, per la sua bassa densità, leggerezza e bassa ossidazione, oltre che per la bassissima tossicità, che lo rendono ideale per realizzare contenitori per alimenti.
Lattina. Comunemente utilizzato per proteggere l'acciaio dall'ossidazione, è un metallo denso e dai colori vivaci che, quando piegato, emette uno scricchiolio chiamato “tin cry”. È molto morbido e flessibile a temperatura ambiente, ma quando riscaldato diventa fragile e friabile.
Zinco. Altamente resistente alla ruggine e alla corrosione, motivo per cui viene spesso utilizzato nei processi di zincatura, questo elemento è leggero ed economico, motivo per cui oggi è molto richiesto dall'industria.
Ottone. È una lega di rame e zinco (tra il 5 e il 40%), che migliora la resistenza alla trazione di entrambi i metalli senza toglierne leggerezza e bassa densità. Trova largo impiego nella produzione di ferramenta, parti idrauliche e utensili in genere.
Bronzo. Con una lega a base di rame e un'aggiunta del 10% di stagno si ottiene questo metallo più resistente dell'ottone e altamente duttile, che ha avuto un ruolo molto importante nella storia dell'umanità, al punto da dare il nome a un'epoca di civiltà. È utilizzato in statue, pezzi accessori e chiavi, tra migliaia di altri usi.
Magnesio. Molto abbondante nella crosta terrestre e disciolto nelle acque del mare, questo elemento metallico costituisce alcuni ioni essenziali per la vita sul pianeta, anche se di solito non si trova allo stato libero in natura, ma come parte di composti più grandi. Reagisce con l'acqua ed è altamente infiammabile.
Titanio. Più leggero dell'acciaio, ma anche più resistente alla corrosione e di tale durezza, è un metallo abbondante in natura (mai allo stato puro) ma costoso per l'uomo, quindi poco utilizzato. Viene utilizzato molto frequentemente nella produzione di protesi mediche.
Nichel. Un altro elemento chimico metallico, bianco-argento e duttile, malleabile, duro, che è resistente all'ossidazione e, pur non essendo ferroso, ha proprietà magnetiche molto evidenti. È anche una parte importante di molti composti organici vitale.
Oro. Un altro dei metalli preziosi, forse il più conosciuto e ambito dato il suo apprezzamento commerciale ed economico. Il suo colore è giallo brillante ed è un elemento duttile, malleabile e pesante che reagisce a cianuro, mercurio, cloro e candeggina.