Wie werden die verschiedenen Metalltypen klassifiziert?

Eisenmetalle sind definiert als eisenhaltige Metalle. Nichteisenmetalle enthalten kein Eisen.

Eisenmetalle und ihre Eigenschaften

Die einzigartigen Eigenschaften des Eisens sind seine Dichte, seine Festigkeit bei Mischung mit Kohlenstoff, sein Überfluss und seine einfache Raffinierbarkeit, seine starke Korrosionsanfälligkeit und sein Magnetismus. Die Legierung von Eisen mit anderen Elementen in unterschiedlichen Anteilen kann einen oder mehrere dieser Faktoren verringern oder beseitigen.

Hunderte von Eisenlegierungen sind bekannt. Sie werden durch die Proportionen der einzelnen Elemente in ihrer Zusammensetzung sowie die Richtungen auf ihre Schmelze und Verarbeitung definiert. Kohlenstoffhaltige Eisenlegierungen werden im Allgemeinen als Eisen oder Stahl bezeichnet und können je nach Spezifikation eine Reihe anderer Elemente, von Aluminium bis Vanadium, enthalten. Diese Metalle werden in der Regel wegen ihrer mechanischen Eigenschaften ausgewählt. Ingenieure und Konstrukteure könnten an den Grenzwerten für Festigkeit, Zähigkeit, Duktilität, Schweißbarkeit, Elastizität, Scherung und thermische Ausdehnung interessiert sein, die beschreiben, wie sich ein Material unter spezifischen Stressfaktoren verhält.

Diese charakteristischen Aspekte des Eisens können in den Legierungen verändert werden, die das Eisen mit anderen Elementen mischen. Edelstahl ist ein gutes Beispiel, da einige Edelstahllegierungen sowohl nicht magnetisch als auch nicht korrosiv sind. Eine gängige Art zu sagen, ob ein Metall aus Stahl ist, ist es, einen Magneten gegen ihn zu legen, da das Eisen in der Legierung den Magneten kleben lässt; Menschen, die versucht haben, Magnete an ihren Kühlschrank aus rostfreiem Stahl zu kleben, wissen jedoch, dass dies kein unfehlbarer Test ist. Obwohl in dieser Eisenlegierung immer noch Eisen vorhanden ist, kann ein hoher Nickelanteil die Mikrostruktur des Stahls so stark verändern, dass eine magnetische Reaktion verhindert wird. Außerdem korrodiert Edelstahl nicht wie andere Eisenlegierungen durch die Zugabe von Chrom. Chrom schützt vor Rost durch einen Prozess namens Passivierung, bei dem die oberen Moleküle des Metalls oxidieren, aber stark an das darunter liegende Metall gebunden bleiben und eine undurchdringbare Struktur bilden.

Nichteisenmetalle und ihre Verwendung

Eines der ersten vom Menschen entdeckten Nichteisenmetalle war Kupfer, was den Beginn des Kupferzeitalters markierte. Um dieses Metall optimal zu nutzen, mußte der Mensch außerdem die Kunst des Schmiedens und Formens erlernen. Der niedrige Schmelzpunkt und die einfache Herstellung haben das Kupfer zum bevorzugten Metall des Menschen gemacht.

Das Bronzezeitalter folgte dem Kupferzeitalter, als die Menschen entdeckten, dass sie Kupfer mit Zinn verbinden konnten, um Bronze herzustellen. Menschen verwenden NE-Metalle schon länger als ihre eisenhaltigen Pendants. Tatsächlich entwickelten die Menschen um 5000 v. Chr. eine Technik, mit der sie Bronze herstellten. Diese Technik beinhaltete das Schmelzen und Legieren von Kupfer mit anderen Metallen wie Zinn und Arsen. Der Beginn dieser Fusion und die Legierungsperiode beendeten die Steinzeit und markierten den Beginn der Bronzezeit.

Die anderen entdeckten NE-Metalle sind Gold und Silber. Diese Metalle haben Holz und Stein als menschliche Ornamente ersetzt. Da diese Metalle jedoch selten sind, werden sie zur Herstellung von Luxusartikeln verwendet.

Heute verwenden wir NE-Metalle zur Herstellung von Werkzeugen, Fahrzeugmotoren, Rohrleitungen, Besteck, Stromkabeln, Ornamenten und vielem mehr.

Alle Nichteisenmetalle haben bestimmte Eigenschaften. Betrachten wir diese Eigenschaften.

Betrachten wir diese Eigenschaften:

• Nichteisenmetalle haben keinen hohen Eisengehalt, was sie sehr widerstandsfähig gegen Rost und Korrosion macht. Dies macht sie ideal für die Herstellung von Dachrinnen, Dächern und anderen Anwendungen, die eine Exposition gegenüber den Elementen erfordern.
• Diese Art von Metall ist nicht magnetisch, was sie ideal für Verkabelung und Elektronik macht.
• Leichtgewicht: Diese Metalle sind oft leichter als Eisenmetalle. Der Gewichtsunterschied ist auf den unterschiedlichen Kohlenstoffgehalt der beiden Metalle zurückzuführen. Sie sollten jedoch beachten, dass nicht alle NE-Metalle leicht sind. Einige Metalle wie Osmium, Blei und Wolfram sind schwerer und dichter als Eisenmetalle wie Stahl.
• : Wenn Sie NE-Metalle für die Herstellung verwenden möchten, sollten Sie wissen, dass diese teurer sind als ihre eisenhaltigen Gegenstücke. Es gibt zwei Hauptgründe, die es teuer machen. Der erste ist die Nachfrage und das Angebot dieser Metalle. Die Nachfrage nach NE-Metallen ist höher als das Angebot, so dass sie relativ teuer zu beschaffen sind. Der andere Grund ist, dass sie in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, von der Automobil- und Raumfahrt bis hin zu Maschinenbau und Baugewerbe. Dies bedeutet, dass viele Industriezweige nach diesen Metallen suchen, deren Angebot begrenzt ist, was sie teurer macht.
• : Alle Arten von Metallen sind recyclebar. Nichteisenmetalle können einzeln recycelt werden, wobei das Risiko einer Verschlechterung im Vergleich zu Eisenmetallen minimal ist. Sie behalten auch ihre chemischen Eigenschaften während des Prozesses. Es ist wichtig, diese Metalle zu recyceln, da sie nicht leicht verfügbar sind. Ein weiterer Grund für das Recycling ist, dass der Prozess Abfall reduziert und die Umwelt schont. Er spart dabei Energie bei der Gewinnung aus natürlichen Quellen und vermindert die Gasemissionen, die während des Extraktionsprozesses entstehen würden.