מתכות ברזליות, סוגי, מאפיינים, מאפיינים ודוגמה

ה מתכות ברזליות הם אלה המכילים ברזל (Fe), כמו גם כמויות קטנות של מתכות אחרות אשר מתווספים לתת תכונות מועילות מסוימות סגסוגות שלהם. למרות הברזל יכול להתקיים במספר מדינות חמצון, +2 (ברזלי) ו +3 (ferric) הם הנפוצים ביותר.

עם זאת, המונח "ברזלי" מתייחס לנוכחות של ברזל ללא קשר למצב החמצון שלה בחומר. הברזל הוא האלמנט הרביעי השופע ביותר בקרום כדור הארץ, אך בעולם הוא האלמנט הארצי העיקרי. לכן, מתכות ברזליות היסטורית וחקלאית השתתפו באבולוציה של האדם.

זה היה המקרה בשל השפע הגדול שלה תכונות לשינוי. מתכות אלה ברזל להתחיל מן החילוץ של ברזל ממקורות מינרלוגי, כגון: hematite (Fe₂הו₃), מגנטיט (אמונה₃הו₄) ואת siderita (FeCO₃). בשל הביצועים, תחמוצות אלה רצויים יותר בעיבוד ברזל.

התמונה העליונה מראה ליבון "לשון אש" ברזל יצוק. מכל מתכות הברזל, החשוב ביותר מורכב מסגסוגת ברזל עם כמויות קטנות של פחמן הוסיף: פלדה.

אינדקס

• 1 מבנה
• מאפיינים ומאפיינים
• 3 דוגמאות
  • 3.1 ברזל מזויף או ממתיק
  • 3.2 ברזל גולמי או ברזל חזיר
  • 3.3 ברזל טהור
  • 3.4 יציקות או ברזל יצוק (יציקה)
  • 3.5 ברזל אפור
  • 3.6 ברזל רקיע
  • 3.7 פלדות
• 4 פלדה ויישומיה
  • 4.1 פחמן או פלדה
  • 4.2 פלדה סיליקון
  • 4.3 פלדה מגולוונת
  • 4.4 נירוסטה
  • 4.5 פלדה מנגן
  • 4.6 פלדת פלדה
• 5 הפניות

מבנה

כי ברזל הוא המרכיב העיקרי של מתכות ברזליות, המבנים שלהם מורכב דפורמציות גבישי של מוצק טהור שלהם.

כתוצאה מכך, סגסוגות ברזלי כגון פלדה הם לא יותר מאשר הכללה interstitial של אטומים אחרים בסידור ברזל גבישי.

מהו הסדר הזה? ברזל allotropes צורות (מבנים מוצקים שונים) על פי הטמפרטורה שבה הוא חשוף, שינוי תכונות מגנטיות שלה. לכן, בטמפרטורת החדר הוא מציג מערך bcc, הידוע גם בשם אלפא ברזל (הקובייה בצד שמאל, התמונה העליונה).

עם זאת, בטווח של טמפרטורות גבוהות (912-1394 (ºC), ההסדר מראה ccp או fcc: ברזל גמא (הקובייה מימין). לאחר טמפרטורה זו חרג, ברזל חוזר טופס bcc סוף סוף להמיס.

שינוי זה של מבנה אלפא-גמא ידוע בשם טרנספורמציה פאזה. בשלב גמא הוא מסוגל "לכלוא" אטומי פחמן, ואילו שלב אלפא לא.

לכן, במקרה של פלדה, המבנה שלה יכול להיות דמיינו כמו קבוצות של אטומי ברזל המקיפים אטום פחמן.

בדרך זו, המבנה של מתכות ברזלי תלוי בהפצה של שלבי ברזל ואת האטומים של מינים אחרים מוצק.

מאפיינים ומאפיינים

ברזל טהור הוא מתכת רכה מאוד רקיע, רגיש מאוד קורוזיה וחמצון של גורמים חיצוניים. עם זאת, כאשר הוא כולל פרופורציות שונות של מתכת אחרת או פחמן, הוא רוכש מאפיינים ומאפיינים חדשים.

למעשה, שינויים אלה הם שהופכים מתכות ברזליות שימושי עבור יישומים אינספור.

סגסוגות ברזלי הם בדרך כלל עמיד, עמיד ועקשן, של צבעים אפורים בהירים עם תכונות מגנטיות.

דוגמאות

ברזל יצוק או מתוק

יש לו תוכן פחמן של פחות מ 0.03%. זה כסף בצבע, oxidizes בקלות סדקים פנימי. בנוסף, הוא רקיע ו moldable, מנצח טוב של חשמל וקשה לרתך.

זהו סוג של מתכת ברזלי כי האדם הראשון בשימוש בייצור כלי נשק, כלי ומבנים. משמש כיום לוחות, מסמרות, סריגים, וכו ' כפי שהוא מוליך חשמל טוב, הוא משמש הליבה של האלקטרומגנטים.

הברזל בגבס או ברזל יצוק

בתוצר הראשוני של תנורים הפיצוץ, הוא מכיל פחמן 3-4% ועקבות של אלמנטים אחרים כגון סיליקון, מגנזיום וזרחן. השימוש העיקרי שלה הוא להתערב בייצור של מתכות ברזליות אחרות.

ברזל טהור

זה מתכת לבנה אפרפר עם תכונות מגנטיות. למרות הקשיות שלה הוא שביר שביר. נקודת ההתכה שלה גבוהה (1500 מעלות צלסיוס).

זהו מנצח חשמל טוב, ולכן הוא משמש רכיבים חשמליים ואלקטרוניים. עבור השאר, זה מועיל.

ברזל יצוק או יציקה

יש להם תוכן פחמן גבוה (בין 1.76% ל 6.67%). הם קשים יותר מפלדה אך שבירים יותר. הם נמסים בטמפרטורה נמוכה יותר מאשר ברזל טהור, סביב 1100 מעלות צלזיוס.

כי זה moldable, חתיכות בגדלים שונים ומורכבות ניתן לייצר עם זה. סוג ברזל יצוק אפור משמש בסוג זה של ברזל, אשר נותן לו יציבות moldability.

יש להם התנגדות גדולה יותר בפני קורוזיה מאשר פלדה. בנוסף, הם זולים צפופים. יש להם נזילות בטמפרטורות נמוכות יחסית, והוא יכול למלא את התבניות.

כמו כן, יש להם תכונות דחיסה טובה, אבל הם שבירים ולשבור לפני כיפוף, אז הם לא עובדים על חתיכות משוכלל מאוד.

ברזל אפור

זהו ברזל יצוק הנפוץ ביותר, הגוון האפור שלה בשל נוכחות של גרפיט. יש ריכוז פחמן בין 2.5% ל -4%; בנוסף, הוא מכיל סיליקון 1-3% לייצב את גרפיט.

הוא מציג רבות של תכונות של ברזל יצוק בסיסי, להיות של נזילות גבוהה. זה גמיש מתכופף זמן קצר לפני שבירה.

ברזל רקיע

פחמן מתווספת בצורת גרניט כדורית בריכוז שבין 3.2% ל -3.6%. הצורה הכדמית של הגרפיט מעניקה לה עמידות רבה יותר להשפעות ולזגוגיות מאשר ברזל אפור, המאפשרת שימוש בעיצובים מפורטים בקצוות.

פלדות

פחמן בין 0.03% לבין 1.76%. בין התכונות שלו הן קשיות, עקשנות והתנגדות למאמצים פיזיים. באופן כללי, הם מתחמצנים בקלות. הם weldable והוא יכול להיות מעובד ב forge או מכנית.

כמו כן, יש להם יותר קשיות ופחות נזילות מאשר ברזל יצוק. מסיבה זו הם צריכים טמפרטורות גבוהות לזרום בתבניות.

פלדה ויישומיה

ישנם מספר סוגים של פלדה, כל אחד עם יישומים שונים:

פחמן פלדה או בנייה

ריכוז הפחמן יכול להשתנות, תוך יצירת ארבע צורות: פלדה קלה (0.25% פחמן), פלדה מתוקה למחצה (0.35% פחמן), פלדה קשה למחצה (0.45% פחמן) וקשה (0.5%) ).

הוא משמש בפיתוח של כלי, גליונות פלדה, כלי רכב הרכבת, מסמרים, ברגים, מכוניות וסירות.

פלדה הסיליקון

המכונה גם פלדה חשמלית או פלדה מגנטית. ריכוז הסיליקון משתנה בין 1% ל -5%, Fe משתנה בין 95% ל -99%, ופחמן יש 0.5%.

בנוסף, כמויות קטנות של מנגן ואלומיניום מתווספים. יש לו קשיחות רבה והתנגדות חשמלית גבוהה. הוא משמש לייצור מגנטים ושנאים חשמליים.

פלדה מגולוונת

הוא מכוסה בציפוי אבץ המגן עליו מפני חמצון וקורוזיה. לכן, זה שימושי לייצור חלקים צינור וכלים.

נירוסטה

יש לה הרכב של CR (14-18%), ני (7-9%), Fe (73-79%) ו- C (0.2%). זה עמיד בפני חמצון וקורוזיה. הוא משמש בייצור של סכו"ם, כמו גם חומר חיתוך.

פלדה מנגן

הרכבו הוא Mn (10-18%), Fe (82-90%) ו- C (1.12%). זה קשה ועמיד ללבוש. הוא משמש על מסילות הרכבת, כספות ושריון.

פלדה אינבאר

הוא מציג 36% Ni, 64% Fe ו 0.5% פחמן. יש מקדם הרחבה נמוך. הוא משמש בבניית קשקשים אינדיקטורים; לדוגמה: צעדים קלטת.

הפניות

1. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. (2008). כימיה 8th ed., CENGAGE למידה.
2. מנהל מערכת (19 בספטמבר 2017). מהו ברזל, מאיפה זה בא וכמה סוגים של ברזל יש? ב -22 באפריל 2018, מתוך: termiser.com
3. ויקיפדיה. (2018). ברזל. ב -22 באפריל 2018, מתוך: en.wikipedia.org
4. מתכות. מאפיינים כלליים. מיצוי וסיווג מתכות. ב -22 באפריל 2018, מתוך: edu.xunta.gal
5. חוזה פרר. (ינואר 2018). אפיון מטאורולוגי של חומרים ברזלי ולא פרילי. ב -22 באפריל 2018, מתוך: steemit.com
6. מסות, בריטניה. (נובמבר 2013). מבנים בסיסיים של מתכות ברזלי. מאוחסן ב 22 באפריל 2018, מ: ukessays.com
7. Cdang (7 ביולי 2011). ברזל אלפא ברזל גמא. [איור] ב -22 באפריל 2018, מתוך: commons.wikimedia.org
8. וולודי. (15 ביוני 2008). פלדת אל-חלד. [איור] ב -22 באפריל 2018, מתוך: commons.wikimedia.org