Metaller omgir oss alltid og over alt. I dag er det en integrert del av mange ting som vi bruker hver dag. Det er nok bare å se deg rundt i rommet du er i for å forstå at det virkelig er slik.
Helt siden skolen vet vi at alle disse mineralene er delt inn i to store grupper - jernholdige og ikke-jernholdige metaller. Hvem av dem som tilhører hvilken gruppe, må vi finne ut av. Hvilke ikke-jernholdige metaller finnes på planeten vår?
Hva er svartmetall
Kategorien "jernholdige metaller" inkluderer jern og alle dets legeringer som eksisterer i dag. I sin rene form finnes jern kun i forskningslaboratorier. Hovedsakelig er det stål.
Denne typen metall dannes ved å kombinere jern med karbon og tilsette ytterligere elementer som gir det resulterende metallet visse egenskaper som er nødvendige i en bestemt produksjon (for eksempel magnetisk).
Jern og stål
I produksjon av jernholdige metaller er det som regel flere standardfaser: utvinning av malm og bearbeiding av malm i en masovn. Etter dette oppnås støpejern, som deretter mottaralle typer stål og jernlegeringer. Sistnevnte brukes oftere i tungindustrien. I motsetning til dem er ikke-jernholdige metaller et mykere stoff med litt andre egenskaper, de brukes i et annet område.
Sammensetningen av støpejern inkluderer 93 % jern og ca. 3-5 % karbon, pluss gjenværende elementer i små mengder. Dette materialet brukes sjelden til produksjon fordi det er skjørt. Det kan finnes i produksjonen av visse typer rør, ventiler eller ventiler. Men det meste av jernet som produseres (over 90%) blir bearbeidet til stål.
Hovedtypene av stål som er laget av jern er: karbon og lavkarbon (herdet) stål, rustfritt, ferritt-krom, krom, martensittisk-krom, krom-vanadium, legering, nikkel, wolfram, molybden og manganstål.
Jernmalm
I sin rene form finnes dette elementet i det periodiske systemet i jordskorpen i ganske små mengder (bare 5,5 %). Men det er mye av det i sammensetningen av ulike jernmalmer.
De viktigste forekomstene (reservatet er på mer enn 30 billioner tonn) er lag med jernholdige kvartsitter, hvis alder er mer enn to milliarder år. De distribueres hovedsakelig på steder som Sør- og Nord-Amerika, Afrika, India og det vestlige Australia.
Hva er ikke-jernholdige metaller
En annen stor gruppe metaller, i motsetning til den forrige, har fleremyke egenskaper, de er mer formbare, har termisk og elektrisk ledningsevne, korrosjonsmotstand og mange andre.
Ikke-jernholdige metaller er det samlede navnet på alle metaller og deres legeringer, med unntak av jern. De kan også kalles "ikke-jernholdige metaller", noe som ville være ganske rettferdig.
Ikke-jernholdige metaller er:
- gull, sølv, platina (edle metaller);
- aluminium, titan, magnesium, litium, beryllium (lett);
- kobber, tinn, bly, sink, kobolt, nikkel (tungt);
- niob, molybden, zirkonium, krom, wolfram (ildfast);
- indium, gallium, thallium (spredt);
- skandium, yttrium og alle lantanider (sjeldne jordarter);
- radium, teknetium, aktinium, polonium, thorium, francium, uran og transuraniske elementer (radioaktive).
Historien om ikke-jernholdig metallurgi
Ikke-jernholdige metaller brukes aktivt i dag innen ingeniørfag, kjemisk industri, konstruksjon og mange andre produksjonsområder. Takket være vitenskapelig og teknologisk fremgang utvides omfanget av dette materialet stadig, og metallgruveteknologiene fortsetter å forbedres.
Over tid har bruken av ikke-jernholdige metaller økt, noe som har ført til oppdagelsen av nye grunnstoffer og navn. Flere og flere metaller begynte å bli brukt i produksjonen. På begynnelsen av 1900-tallet ble det brukt rundt 15 gjenstander, og etter 50 år - dobbelt så mange. Til dags dato er det brukt mer enn 70 forskjellige metaller, som er flertallet blant dagensberømt.
Veksten i etterspørselen etter tunge ikke-jernholdige metaller skyldtes de økende behovene til militærindustrien (for produksjon av ammunisjon), men en gruppe lette ble brukt i romfartsindustrien.
Adelsgruppen har vært mye brukt til produksjon av smykker og ornamenter siden antikken. På 90-tallet av 1900-tallet ble 78 % gull, 36 % platina og 15 % sølv brukt til disse formålene. Hvis vi tar andre områder der edle ikke-jernholdige metaller brukes, er disse elektronisk produksjon (gullkontakter i enheter), bilproduksjon (omtrent 43 % platina), og sølv ble brukt til å lage film og fotografiske materialer.
Funksjoner av ikke-jernholdige metaller
Hvert av metallene i denne gruppen har egenskaper som i stor grad bestemmer tilhørigheten til den. Dette fører også til bruk av ikke-jernholdige metaller i mange bransjer.
Så for eksempel har de fleste av dem høy varmekapasitet og varmeledningsevne, noe som gir dem muligheten til å avkjøles raskt etter sveising. Det er en bakside med dette: når du arbeider med metaller som magnesium og kobber må du varme dem opp rett før sveising, og under selve prosessen må du bruke sterke varmekilder slik at de ikke avkjøles.
En annen karakteristisk egenskap er reduksjon av mekaniske egenskaper. Med tanke på dette er det nødvendig å jobbe nøye med dem for å unngå deformasjon.
Ikke-jernholdige metaller i ferd med oppvarming aktivtreagere med gasser. Titan, molybden og tantal viser tydelig denne egenskapen.
Denne metallgruppen kan brukes i lang tid, men de må beskyttes mot oksygen, som ødelegger metaller. For å gjøre dette er lederne for eksempel dekket med en beskyttende lakk. Tidligere egner metallet seg til grunningsprosedyren i to lag.
Kobbermalm
Denne malmtypen er den vanligste i kategorien ikke-jernholdige. Dette metallet har også det bredeste bruksområdet: konstruksjon, industriell energi, flyproduksjon, medisin, produksjon av effektive varmevekslere og mange andre.
Stedene med kobberforekomster er også forskjellige. I dag legges det stor vekt på dårlige spredte malmer (porfyrert type), som utvinnes i vulkaner. Et kjemisk grunnstoff ble dannet fra en varm løsning som kom fra magmakamre. En stor reserve av slik malm ligger i Nord- og Sør-Amerika.
En annen type kobbermalm er pyritt, utvunnet fra bunnen av hav og hav. Kilde – lander i Ural.
Og en annen stor kilde til slike malmer er kobbersandstein (Chita-regionen i Russland, Katanga i Afrika).
Dermed er ikke-jernholdige metaller et uunnværlig materiale for fremstilling av mange ting som omgir oss.
