Τι είναι ένα σιδηρούχο μέταλλο;

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές κατηγορίες στις οποίες μπορούν να τοποθετηθούν μέταλλα. Μερικά μέταλλα μπορεί να είναι όλκιμα, μερικά μπορεί να είναι εύθραυστα. Άλλα μέταλλα θα μπορούσαν να είναι μαγνητικά, και μερικά δεν έχουν καθόλου μαγνητισμό.

Ορισμένοι τύποι κραμάτων μπορούν να κατακρημνιστούν με βροχοπτώσεις και άλλοι δεν μπορούν. Τα προαναφερθέντα αποτελούν σημαντικές διακρίσεις. Ωστόσο, κατά την κατηγοριοποίηση των μετάλλων, μία από τις σημαντικότερες διαφορές που αξίζει να σημειωθεί είναι αν το εν λόγω μέταλλο είναι σιδηρούχο ή μη σιδηρούχο.

Τι είναι ένα σιδηρούχο μέταλλο;

Ένα μέταλλο με τον περιγραφέα «σιδηρούχα» σημαίνει ότι έχει σίδηρο στη σύνθεσή του. Όταν χρησιμοποιείται ο όρος σιδηρούχα μέταλλα, συνήθως σημαίνει ότι ο σίδηρος είναι ένα μεγάλο ποσοστό της στοιχειακής σύνθεσης. Εάν δεν είναι το πιο άφθονο στοιχείο, θα ήταν πιθανώς το δεύτερο ή το τρίτο πιο παραγωγικό. Εάν ένα μέταλλο περιέχει μόνο ίχνη σιδήρου, όπως κάνουν πολλά μέταλλα, τότε αυτή η μικρή ποσότητα δεν θεωρείται επαρκής για να δηλώσει το μέταλλο σιδηρούχο.

Ποιες είναι οι κοινές ιδιότητες των σιδηρούχων μετάλλων;

Είναι δύσκολο να εκχωρηθούν κοινές ιδιότητες στα σιδηρούχα μέταλλα, επειδή μπορούν να έχουν μια ευρεία ποικιλία στοιχείων κραματοποίησης που αλλάζουν σε μεγάλο βαθμό τα χαρακτηριστικά τους. Για παράδειγμα, πολλά σιδηρούχα μέταλλα είναι μαγνητικά. Ωστόσο, δεν ισχύει για όλα τα σιδηρούχα μέταλλα.

Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, αν και θεωρείται σιδηρούχο μέταλλο, δεν είναι μαγνητικό επειδή η μεγάλη ποσότητα νικελίου του επιτρέπει να έχει κρυσταλλική δομή που είναι κυρίως ωστενίτη σε θερμοκρασία δωματίου.

Ο ωστενίτης δεν είναι μαγνητικός, αν και περιέχει σίδηρο. Ορισμένα σιδηρούχα μέταλλα, όπως ο χυτοσίδηρος, είναι εξαιρετικά ισχυρά και εύθραυστα. Ωστόσο, ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ένας άλλος τύπος σιδηρούχων μετάλλων, μπορεί να είναι αρκετά μαλακός και όλκιμος επειδή δεν περιέχει τόσο υψηλή ποσότητα άνθρακα από τον χυτοσίδηρο.

Ενώ είναι δύσκολο να τοποθετηθούν οι ιδιότητες όλων των σιδηρούχων υλικών κάτω από μια ομπρέλα, υπάρχουν μερικές γενικεύσεις που μπορούν να γίνουν με κάποια ακρίβεια. Τα σιδηρούχα μέταλλα έχουν συχνά σχετικά υψηλές ποσότητες αντοχής, ειδικά όταν συγκρίνονται με χαλκό , κασσίτερο και κράματα μολύβδου.

Τα σιδηρούχα μέταλλα είναι επίσης γενικά σκληρά, και αν δεν είναι κράματα με πολλά άλλα στοιχεία ή είναι επικαλυμμένα, μπορεί να υποστούν σκουριά. Τα περισσότερα σιδηρούχα υλικά, με εξαίρεση τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα και κάποιες άλλες ποιότητες, είναι μαγνητικά.

Παραδείγματα σιδηρούχων μετάλλων

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως στο άρθρο, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι σιδηρούχων μετάλλων.

Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα σιδηρούχων μετάλλων:

  • Άνθρακα
  • Ανοξείδωτο ατσάλι
  • Χυτοσίδηρος
  • Κράμα χάλυβα

Άνθρακα

Οι χάλυβες άνθρακα είναι πιθανώς ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος σιδηρούχων μετάλλων. Κατασκευάζονται κυρίως από σίδηρο, με πάνω από το 90% της χημικής τους σύνθεσης να είναι εκείνο το στοιχείο. Το μόνο άλλο σημαντικό στοιχείο αλουμινίου στον ανθρακούχο χάλυβα είναι ο άνθρακας. Υπάρχουν μόνο ίχνη άλλων στοιχείων. Οι κοινές εφαρμογές των χαλύβων άνθρακα περιλαμβάνουν δομές, έπιπλα και εξαρτήματα αυτοκινήτου.

Ανοξείδωτο ατσάλι

Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι μια άλλη ομάδα σιδηρούχων μετάλλων που χρησιμοποιούνται συνήθως. Γενικά, οι ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν μεγάλη ποσότητα χρωμίου που τους βοηθά να αντιστέκονται στη διάβρωση καλύτερα από τους χάλυβες άνθρακα. Οι ανοξείδωτοι χάλυβες μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω σε υποομάδες. Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν την μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση, με υψηλές ποσότητες νικελίου και χρωμίου.

Υπάρχουν επίσης φερριτικοί, μαρτενσιτικοί και διπλής όψης ανοξείδωτοι χάλυβες. Καθένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ανάλογα με την εφαρμογή. Οι κοινές εφαρμογές ανοξείδωτων χαλύβων περιλαμβάνουν συσκευές, φαρμακευτικό και ιατρικό εξοπλισμό, εξοπλισμό τροφίμων και μαχαίρια.

Χυτοσίδηρος

Ο χυτοσίδηρος είναι ένας τύπος σιδηρούχων μετάλλων που έχει περισσότερο άνθρακα από τους περισσότερους άλλους τύπους. Αυτό του δίνει μεγάλη δύναμη. Παρόλο που έχει υψηλή αντοχή, είναι αρκετά εύθραυστη. Η έλλειψη άλλων στοιχείων κράματος εκτός του σιδήρου και του άνθρακα το καθιστά ένα σχετικά οικονομικό σιδηρούχο μέταλλο. Οι κοινές εφαρμογές χυτοσιδήρου περιλαμβάνουν μαγειρικά σκεύη, μικρά εξαρτήματα που υπόκεινται σε φθορά, όπως γρανάζια, ράβδοι και καρφίτσες, καθώς και εξοπλισμός εξόρυξης.

Κράμα χάλυβα

Οι κραματοποιημένοι χάλυβες είναι ένας τύπος σιδηρούχων μετάλλων ειδικά διαμορφωμένος για την εξυπηρέτηση ειδικών σκοπών. Ενώ αποτελούνται κυρίως από σίδηρο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές ποσότητες χαλκού, βαναδίου, βολφραμίου, μαγγανίου και άλλων στοιχείων για την προσαρμογή ενός κράματος χάλυβα ώστε να έχει μεγαλύτερη αντοχή, ολκιμότητα, αντοχή σε εφελκυσμό, σκληρότητα και άλλες ιδιότητες. Οι κοινές εφαρμογές των κραματοποιημένων χαλύβων περιλαμβάνουν τα εργαλεία, τις μήτρες και τον εξοπλισμό μηχανουργικής κατεργασίας.