Μεταλλικά Υλικά

Τα μεταλλικά υλικά χωρίζονται σε 2 κατηγορίες: τα καθαρά και τα κράματα (όπως ο μπρούντζος = Cu + Sn, ο ορείχαλκος = Cu + Zn, ο χάλυβας, ο χυτοσίδηρος = Fe + C).

Έχουν τις εξής ιδιότητες:

• Ηλεκτρική αγωγιμότητα
• Θερμική αγωγιμότητα
• Κρυσταλλική δομή
• Υψηλή μηχανική αντοχή και πλαστικότητα
• Αντιδρούν με Ο2 (οξείδωση)
• Υψηλό ειδικό βάρος
• Μεταλλική λάμψη

Τα ποιο σύνηθες υλικά στο κομμάτι των συγκολλήσεων είναι:

Σφυρήλατος Σίδηρος

Σύσταση: 99.5% Fe

• Ικανοποιητικές μηχανικές ιδιότητες
• Σφυρηλασιμότητα
• Δυσθραυστότητα (ολκιμότητα)
• Μαγνητικές ιδιότητες
• Χαμηλό κόστος
• Οξείδωση (πορώδες οξείδιο του σιδήρου)

Σίδηρος (Fe)

Οι ενδιαφέρουσες ιδιότητες του σιδήρου οφείλονται στην αλλοτροπία, δηλαδή, να κρυσταλλωθεί σε περισσότερους από έναν τύπο πλέγματος

Χάλυβας

Κράμα περιεκτικότητας τουλάχιστον 50% Fe με 0.05-2% C (τόσο μαλακότερος όσο μικρότερο το ποσοστό C)

• Υψηλές μηχανικές ιδιότητες
• Επιδέχεται θερμική κατεργασία
• Κατεργασιμότητα
• Ολκιμότητα
• Χαμηλό κόστος

Χυτοσίδηρος

Κράμα Fe-C περιεκτικότητας 2-6.67% σε C (τόσο ψαθυρότερος, όσο υψηλότερο το ποσοστό C)

• Χυτευτότητα
• Αντοχή σε θλιπτικό φορτίο και τριβή
• Ευθραυστότητα
• Απορροφητικότητα στους κραδασμούς
• Αντίσταση στην οξείδωση
• Χαμηλό κόστος

Αλουμίνιο (Αl)

Χρησιμοποιείται σε κράματα, σε ελαφρές κατασκευές και στην αεροναυπηγική

• Χαμηλό ειδικό βάρος
• Ολκιμότητα
• Διαμορφωσιμότητα
• Αντοχή στην οξείδωση (σχηματίζει αδιαπέραστο επιφανειακό στρώμα οξειδίου)

Χαλκός (Cu)

Περιορισμένη χρήση λόγω κόστους και η χρήση του είναι κατά κόρον σε καλώδια

• Υψηλή ηλεκτρική/θερμική αγωγιμότητα
• Ολκιμότητα
• Διαμορφωσιμότητα
• Αντοχή στην οξείδωση
• Υψηλό κόστος

Duplex stainless steel (Διπλό ανοξείδωτος χάλυβας)

Χρησιμοποιείτε τα τελευταία χρόνια στη βιομηχανία και κυρίως σε εργοστάσια παραγωγής τροφίμων, σε χημική επεξεργασία,μεταφορά και αποθήκευση, σε εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου και υπεράκτιες εγκαταστάσεις, διύλιση πετρελαίου και φυσικού αερίου, θαλάσσια περιβάλλοντα, εξοπλισμός ελέγχου της ρύπανσης

• Υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό
• Μικρό βάρους
• Μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση, ιδίως σε ρωγμές διάβρωσης λόγω τάσης

Μικροδομή

Η μικροδομή τους αποτελείτε από έναν μεταλλικό δεσμό μεταξύ κατιόντων και νέφους ηλεκτρονίων ο οποίος ευθύνεται για την ηλεκτρική/θερμική αγωγιμότητα, την ολκιμότητα και την μεταλλική λάμψη του υλικού.

Παραγωγή

Αρκετή πρώτη ύλη των μετάλλων προέρχεται από ορυχεία και μεταλλεία, από Πυρομεταλλουργία, (με τη χρήση υψηλών θερμοκρασιών σε υψικάμινο), από υδρομεταλλουργία (με τη χρήση υδατικών διαλυμάτων,όπως η εξαγωγή του χρυσού), ηλεκτρομεταλλουργία (όπως η ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων, τηγμάτων αλάτων, οξειδίων)

Στο κομμάτι το μεταλλικών υλικών (και με τη βοήθεια της τεχνολογίας) περιλαμβάνονται και τα πολυμερή υλικά, τα κεραμικά υλικά, τα σύνθετα υλικά και τα νανοϋλικά.