نمونه هایی از فلزات آهنی و غیرآهنی

فلزات آهنی و غیرآهنی

تفاوت بین فلزات آهنی و غیر آهنی چیست؟ در مورد فلزات آهنی (فروم=آهن)، فلز پایه آهن است. آنها بخش بزرگی از کل فلزات مورد استفاده امروز را تشکیل می دهند. این امر توسط خواص آنها که مناسب بسیاری از صنایع مختلف و موارد استفاده است ممکن می شود.

از طرف دیگر فلزات غیر آهنی شامل آهن نمی شود. این تمایز به این دلیل است که تغییر مشخصه خاصی را به همراه دارد که فلزات غیرآهنی ایجاد نمی کنند.

نمد صنعتی کاربردهای فراوان دیگری در زمینه های مختلف صنعتی دارد. در برخی از صنایع مانند صنعت خودروسازی کاربرد بسیار مهمی در بهره وری دارد و نقش پر رنگی در توسعه این صنعت دارد.

خواص فلزات آهنی

فلزات آهنی ممکن است شامل بسیاری از عناصر آلیاژی مختلف باشد. برخی از نمونه ها عبارتند از کروم، نیکل، مولیبدن، وانادیم و منگنز. اینها خواص مواد فولادهای آهنی را می دهند که باعث می شود آنها به طور گسترده در مهندسی مورد استفاده قرار گیرند. 

فهرستی از خواص فلزات آهنی:

• بادوام
• استحکام کششی عالی
• معمولا مغناطیسی
• یک رنگ نقره ای مانند
• مقاومت کم در برابر خوردگی
• قابل بازیافت
• رسانای خوب الکتریسیته

این ویژگی ها آنها را در ساخت آسمان خراش های طولانی مدت قابل استفاده می کند. علاوه بر این، آنها در ساخت ابزار، موتور خودرو، خطوط لوله، ظروف، اتومبیل، کارد و چنگال و غیره استفاده می شوند.

نمونه های فلزات آهنی

همه آنها مشخصات متفاوتی دارند و در نتیجه کاربردهای متنوعی دارند. برای ارائه یک نمای کلی بهتر، فهرستی از فلزات آهنی تهیه کردیم:

فولادهای غیر آلیاژی

فولادهای غیر آلیاژی به فولادهای کربنی نیز معروف هستند زیرا کربن عنصر آلیاژی در آنجا است. بله، کمی گیج کننده است، همانطور که نام یک چیز را نشان می دهد، اما اغلب در دنیای فلزات اینگونه است. اگرچه عناصر دیگری نیز وجود دارند، اما محتوای آنها به اندازه ای کم است که تأثیری بر خواص مواد نداشته باشد. این عناصر عبارتند از گوگرد، فسفر، سیلیسیم و منگنز. گوگرد و فسفر در واقع می‌توانند تأثیر مضری بر کیفیت فولاد داشته باشند، اما باز هم نه با چنین محتوای سطح پایین.

اگرچه اصطلاح “فولادهای غیر آلیاژی” در یک شرکت مهندسی معمولی به این ترتیب زیاد ذکر نشده است، فولادهای ساختاری محبوب ما مانند S235، S355 و غیره متعلق به این گروه هستند.

فولادهای غیر آلیاژی بر اساس محتوای کربن به فولادهای کم، متوسط ​​و پرکربن طبقه بندی می شوند. هر کدام کاربرد خاص خود را دارند و ویژگی های آن متفاوت است. همچنین روش های درمانی مختلفی بر این اساس موجود است.

فولاد کم کربن

فولادهای کم کربن یا نرم حاوی 0.05 تا 0.25 درصد کربن هستند . آنها بسیار کم هزینه هستند و برای عملیات خمشی بسیار مناسب هستند . سختی سطح را می توان از طریق کاربوریزاسیون افزایش داد .

فولادهای کم کربن کم هزینه و چکش خواری به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از نمونه ها عبارتند از پیچ و مهره، آهنگری، جزئیات با بار متوسط ​​و غیره.

نمونه هایی از فولادهای کم کربن: C10E/1.1121، C15E/1.1141

فولاد کربن متوسط

فولادهای کربن متوسط ​​حاوی 0.25 تا 0.6 درصد کربن هستند. محتوای کربن بالاتر استحکام و سختی آنها را در مقایسه با فولادهای کم کربن افزایش می دهد. در همان زمان، شکل پذیری کاهش می یابد. افزایش کربن و منگنز اجازه می دهد تا تلطیف و خاموش شود.

فولادهای کربن متوسط ​​عمدتاً برای ساخت اجزای مختلف صنعت خودرو مانند چرخ دنده ها، محورها و شفت ها، همچنین پیچ، مهره، پیچ و غیره استفاده می شوند.

نمونه هایی از فولادهای کربن متوسط: C40E/1.1186، C60E/1.1221

فولاد کربن بالا

اعداد محتوای کربن برای فولادهای پرکربن با توجه به منابع مختلف متفاوت است. برخی از آنها زیر گروه های بیشتری دارند، در حالی که برخی دیگر با فولادهای پر کربن که با 0.6٪ کربن شروع می شوند و حدود 1٪ پایان می یابند متوقف می شوند. ما با تفسیر دوم پیش می رویم.

اینها قوی‌ترین این گروه هستند، و برای کاربردهایی که مقاومت در برابر سایش مواد مکانیکی مورد نیاز است ، مناسب هستند . یکی دیگر از ویژگی های فولادهای پرکربن تمایل آنها به حفظ شکل است. به همین دلیل است که فولادهای ابزار کاربردهای بسیار متفاوتی در زمینه مهندسی دارند .

به عنوان نقطه ضعف، جوش‌پذیری، شکل‌پذیری و چقرمگی ضربه همگی در مقایسه با فولادهای با کربن کمتر پایین‌تر هستند.

کیفیت حفظ شکل آنها را به عنوان فنر مفید می کند. موارد استفاده دیگر عبارتند از تیغه ها، فولادهای ریلی، سیم بکسل، صفحات مقاوم در برابر سایش، انواع ابزار و غیره. 

نمونه هایی از فولادهای پر کربن: C70U/1.1520، C105U/1.1545

فولادهای آلیاژی و عناصر آلیاژی

فولادهای آلیاژی زیر گروه دیگری از فلزات آهنی را تشکیل می دهند. عناصر آلیاژی فولاد عبارتند از کروم، نیکل، سیلیکون، مس، تیتانیوم و غیره. هر کدام تأثیر خاص خود را بر خواص مواد دارند. البته، آنها معمولاً ترکیبی هستند، بنابراین محصولات نهایی کمی از همه چیز دارند. ما در مورد چگونگی تأثیر رایج ترین عناصر بر نتیجه بحث می کنیم.

کروم

کروم عنصری است که مسئول ایجاد فولاد ضد زنگ است . وجود کروم در سطوح بالاتر از 11 درصد فلز را در برابر خوردگی مقاوم می کند. همانطور که در مقاله سایش مواد مورد بحث قرار گرفت ، محافظت از طریق ایجاد یک لایه کروم اکسید شده در بالای فلز انجام می شود. این بدان معنی است که فلز پایه با اکسیژن تماس پیدا نمی کند و خطر خوردگی تا حد زیادی کاهش می یابد.

بنابراین بدون پوشش محافظ آماده استفاده می باشد. شما می توانید با انتخاب سطح مناسب از جنس استنلس استیل برای کاربرد خود به یک نتیجه زیبایی شناختی عالی برسید .

علاوه بر این، کروم همچنین استحکام کششی ، سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و غیره را افزایش می دهد.

منگنز

منگنز انعطاف پذیری، مقاومت در برابر سایش و سخت شدن را بهبود می بخشد. دومی از طریق کوئنچ انجام می شود که در آن منگنز تأثیر قابل توجهی دارد. خطر ایجاد نقص در طول فرآیند را با پایدارتر کردن آن کاهش می دهد.

همچنین تشکیل سولفیدهای مضر آهن را از بین می برد و استحکام را در دماهای بالا افزایش می دهد.

نیکل

هدف اصلی آن افزایش شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی در ترکیب با عناصر دیگر، یعنی کروم است. هنگامی که محتوای کروم حدود 18٪ و نیکل در 8٪ باشد، فولاد ضد زنگ بسیار بادوام دریافت می کنیم.

سیلیکون

استحکام را بهبود می بخشد و خاصیت ارتجاعی را در فنرها ایجاد می کند. اثر مهم دیگر افزایش خواص مغناطیسی یک فلز است.

تیتانیوم

استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد، اندازه دانه آستنیت را محدود می کند .

وانادیوم

تشکیل کاربیدهای وانادیم اندازه دانه را محدود می کند. این امر بر افزایش شکل پذیری مواد تأثیر می گذارد.

همچنین استحکام، سختی، سایش و مقاومت در برابر ضربه را افزایش می دهد. به دلیل اثربخشی آن، مقادیر باید کم نگه داشته شوند. در غیر این صورت، می تواند تأثیر منفی بر خواص مواد داشته باشد.

مولیبدن

مولیبدن تأثیر زیادی بر آلیاژهای فولادی در دماهای بالا دارد. خواص مکانیکی و همچنین مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد و به عنوان یک تقویت کننده برای اثرات سایر عناصر آلیاژی عمل می کند.

چدن

چدن آلیاژی از آهن و کربن است که میزان کربن آن بین 1.5 تا 4 درصد است. عناصر دیگری نیز وجود دارد – سیلیکون، منگنز، گوگرد و فسفر.

اگرچه شکننده است، اما سختی آن باعث می شود در برابر سایش مقاوم باشد. شکل نهایی یک محصول چدنی از طریق ریخته گری به دست می آید . این فرآیند تنها پس از درمان به جزئی نیاز دارد و شکل مورد نیاز را ممکن می سازد.

خواص چدن:

• قابلیت ریخته گری عالی
• نسبتا ارزان
• مقاومت فشاری بالا
• مقاومت در برابر سایش خوب
• نقطه ذوب پایین

فلز غیر آهنی چیست؟

فلزات غیر آهنی حاوی آهن نیستند. آنها نرم تر و در نتیجه انعطاف پذیرتر هستند. آنها کاربردهای صنعتی و همچنین اهداف زیبایی دارند – فلزات گرانبها مانند طلا و نقره هر دو غیرآهنی هستند. در واقع، تمام اشکال فلزات خالص، به جز آهن خالص، غیرآهنی هستند.

خواص فلزات غیرآهنی

مزایای فلزات غیرآهنی باعث می شود که در بسیاری از کاربردها به جای آهن و فولاد قابل استفاده باشند.

خواص فلزات غیر آهنی:

• مقاومت در برابر خوردگی بالا
• آسان برای ساخت – ماشینکاری، ریخته گری، جوشکاری و غیره
• هدایت حرارتی عالی
• هدایت الکتریکی عالی
• چگالی کم (جرم کمتر)
• رنگارنگ
• غیر مغناطیسی

فهرست فلزات غیرآهنی

مجدداً قصد داریم اطلاعاتی در مورد هر فلز و خواص آن ارائه کنیم. نمونه هایی از فلزات غیر آهنی:

مس

مس در حوزه صنعتی بسیار گسترده است. آلیاژهای برنج (مس و روی) و برنز (مس و قلع) را اضافه کنید ، و ممکن است قبلاً کاربردهای فراوان مس را ببینید. اگر نه، ما می توانیم به شما کمک کنیم. برای مهندسان مکانیک، بلبرینگ های کشویی و بوشینگ ها ممکن است شناخته شده ترین کاربردها باشند.

با این حال، خواص مس و آلیاژ مس اجازه کاربردهای بیشتری را می دهد:

• هدایت حرارتی بالا – مبدل های حرارتی، مخازن گرمایشی و وسایل و غیره
• هدایت الکتریکی بالا – به عنوان رسانای الکتریکی در سیم کشی و موتورها استفاده می شود
• مقاومت در برابر خوردگی خوب – سقف زیبا اما گران قیمت
• شکل پذیری بالا – باعث می شود که مواد به راحتی شکل پذیر و مناسب برای ساخت مجسمه ها باشد

آلومینیوم

از نظر مهندسی، یک فلز بسیار خاص و مهم است. ممکن است به دلیل قیمت در کاربردهای روزمره چندان مفید نباشد، اما ترکیب وزن کم و ماشین‌کاری عالی آن را به فلزی مناسب در قایق‌های تفریحی، هواپیما و بسیاری از قطعات خودرو تبدیل کرده است.

آلومینیوم همچنین در بسیاری از آلیاژها فلز پایه است. شناخته شده ترین گریدهای آلومینیوم احتمالا دورالومین، آلیاژ Y و منیزیم هستند.

خواص آلومینیوم عبارتند از:

• مقاوم در برابر خوردگی
• رسانای خوب گرما و الکتریسیته (اما کمتر از مس) – در ترکیب با شکل پذیری و چکش خواری در برخی موارد جایگزین مس می شود.
• شکل پذیری بالا و سبک وزن
• بعد از کار سرد سخت می شود، بنابراین نیاز به بازپخت دارد

برش لیزری آلومینیوم چیزی است که نیاز به تخصص و ماشین آلات مناسب دارد. بنابراین پیمانکار فرعی را برای ساخت با دقت انتخاب کنید .

سرب

خواص سرب

برای افراد معمولی، سرب ممکن است زنگ مربوط به گلوله ها (که اکنون بدون سرب هستند) و گاز (که علامت “بدون سرب” دارد) را به صدا درآورد. اگرچه در ابتدا برای کاهش ضربات موتور به سوخت اضافه می شد ، اما وقتی در جو بخار می شد بسیار ناسالم بود.

همین امر در مورد کارمندان گلوله و میدان تیر که به دلیل آن دچار مشکلات سلامتی شدند نیز صدق می کند. اما چرا در وهله اول آن را اضافه کنید؟ زیرا سرب سنگین ترین فلز رایج است. از آنجایی که به راحتی با مواد دیگر واکنش نشان نمی دهد، همچنان در باتری ها و کابل های برق، مخازن اسید و لوله های آب استفاده می شود.

خواص سرب عبارتند از:

• خیلی سنگینه
• مقاوم در برابر خوردگی – با بسیاری از مواد شیمیایی واکنش نشان نمی دهد
• نرم و چکش خوار

روی

روی به خودی خود برای افراد معمولی اهمیت زیادی ندارد. از سوی دیگر، روی به عنوان یک عنصر آلیاژی، کاربردهای وسیعی دارد. عمدتاً برای گالوانیزه کردن فولاد در انواع صنایع و بخش ها استفاده می شود . گالوانیزه باعث دوام بیشتر مواد در برابر خوردگی می شود.