Demir Metallerin Yapısı, Çeşitleri, Özellikleri, Özellikleri ve Örnekleri

demir metalleri demir (Fe) içerenlerin yanı sıra, alaşımlarına belirli faydalı özellikler kazandırmak için eklenen az miktarda diğer metalleri de içerir. Demir birkaç oksidasyon durumunda bulunabilir, ancak en sık +2 (demir) ve +3 (demir) olur..

Bununla birlikte, "demir" terimi, malzemedeki oksidasyon durumundan bağımsız olarak demirin varlığını belirtir. Demir, yer kabuğunda dördüncü en bol bulunan elementtir, ancak küresel olarak ana karasal elementtir. Bu nedenle, tarihsel ve endüstriyel olarak demir metalleri insanın evrimine katılmıştır..

Büyük bolluk ve değiştirilebilir özelliklerinden dolayı durum böyle olmuştur. Bu demir içeren metaller, demirin mineralojik kaynaklardan çıkarılmasından başlar, örneğin hematit (Fe₂Ey₃), manyetit (İnanç)₃Ey₄) ve siderita (FeCO)₃). Performans nedeniyle, bu oksitler demir işlemede daha çok arzu edilir.

Üstteki resim akkor bir "ateş dili" dökme demiri göstermektedir. Tüm demir metallerin en önemlisi, az miktarda karbon eklenmiş demir içeren bir demir alaşımından oluşur: çelik.

indeks

• 1 yapı
• 2 özellikleri ve özellikleri
• 3 Örnekler
  • 3.1 Dövme veya tatlı demir
  • 3.2 Ham demir veya pik demir
  • 3.3 Saf demir
  • 3.4 Döküm veya dökme demir (dökümhaneler)
  • 3.5 Gri demir
  • 3.6 Sfero döküm
  • 3.7 Çelikler
• 4 Çelik ve uygulamaları
  • 4.1 Karbon veya inşaat çeliği
  • 4.2 Silikon çelik
  • 4.3 Galvanizli çelik
  • 4.4 Paslanmaz çelik
  • 4.5 Manganlı çelik
  • 4.6 Invar çeliği
• 5 Kaynakça

yapı

Demir, demir metallerinin ana bileşeni olduğundan, yapıları saf katılarının kristalimsi deformasyonlarından oluşur..

Sonuç olarak, çelik gibi demir alaşımları, kristalin demir düzenlemesine diğer atomların interstisyel başlangıcından daha fazla değildir.

Bu düzenleme nedir? Demir, maruz kaldığı sıcaklığa göre, manyetik özelliklerini değiştirerek, allotropları (farklı katı yapılar) oluşturur. Böylece, oda sıcaklığında alfa-demir (soldaki küp, üstteki görüntü) olarak da bilinen bir bcc dizisi sunar..

Bununla birlikte, bir dizi yüksek sıcaklıkta (912-1394 (ºC)), düzenleme ccp veya fcc gösterir: demir-gama (sağdaki küp). Bu sıcaklık aşıldığında, demir erimesi için bcc formuna geri döner..

Alfa-gama yapısındaki bu değişim, faz dönüşümü olarak bilinir. Gama fazı karbon atomlarını "hapsedebilir", alfa fazı ise.

Bu nedenle, çelik durumunda, yapısı bir karbon atomunu çevreleyen demir atomları kümesi olarak görselleştirilebilir..

Bu şekilde, demir metallerin yapısı demir fazlarının dağılımına ve katı içindeki diğer türlerin atomlarına bağlıdır..

Özellikleri ve özellikleri

Saf demir, dış etkenlerin paslanmasına ve oksidasyonuna karşı oldukça hassas olan yumuşak ve çok yumuşak bir metaldir. Bununla birlikte, başka bir metal veya karbonun farklı oranlarını içerdiğinde, yeni özellikler ve özellikler kazanır..

Aslında, demir metalleri sayısız uygulama için faydalı kılan bu değişikliklerdir..

Demir alaşımları genellikle dayanıklı, dayanıklı ve dayanıklı, parlak gri renkte ve manyetik özelliklere sahip.

Örnekler

Ferforje veya tatlı

% 0.03'ten az bir karbon içeriğine sahiptir. Rengi gümüş renklidir, kolay okside olur ve dahili olarak çatlar. Buna ek olarak, sünek ve kalıplanabilir, iyi elektrik iletkeni ve kaynaklanması zor.

Bu adam ilk kez silah, kap ve inşaat yapımında kullanılan demir metal türüdür. Şu anda plaka, perçin, kafes vb. İyi bir elektrik iletkeni olduğu için elektromıknatısların çekirdeğinde kullanılır..

Kaba veya dökme demirde demir

Yüksek fırınların ilk ürününde% 3-4 karbon ve silikon, magnezyum ve fosfor gibi diğer elementlerin izlerini içerir. Başlıca kullanımı, diğer demir metallerinin üretimine müdahale etmektir..

Saf demir

Manyetik özelliklere sahip grimsi beyaz bir metaldir. Sertliğine rağmen kırılgan ve kırılgandır. Erime noktası yüksektir (1500 ºC.) Ve hızlı bir şekilde oksitlenir.

İyi bir elektrik iletkenidir, bu nedenle elektrikli ve elektronik bileşenlerde kullanılır. Geri kalanı için, çok az kullanım.

Dökme demir veya dökme demir (dökümhaneler)

Karbon içeriği yüksek (% 1,76 ile% 6,67 arasında). Çelikten daha sert fakat kırılgan. Saf demirden daha düşük bir sıcaklıkta, yaklaşık 1100 ºC erir..

Kalıplanabildiğinden farklı boyutlarda ve karmaşıklıkta parçalar üretilebilir. Bu tip demirde gri renkli dökme demir kullanılır, bu da kararlılık ve kalıplanabilirlik sağlar.

Çelikten korozyona karşı daha dayanıklıdırlar. Ayrıca, ucuz ve yoğundurlar. Nispeten düşük sıcaklıklarda akışkanlığa sahiptirler ve kalıpları doldurabilirler.

Ayrıca, iyi sıkıştırma özelliklerine sahiptirler, ancak kırılgandırlar ve bükülmeden önce kırılırlar, bu nedenle çok ayrıntılı parçalar için çalışmazlar.

Gri demir

En yaygın dökme demirdir, grafit varlığı nedeniyle gri renktedir. % 2.5 ile% 4 arasında bir karbon konsantrasyonuna sahiptir; Ek olarak, grafitin dengelenmesi için% 1-3 silikon içerir..

Temel dökme demirlerin özelliklerinin birçoğunu yüksek akışkanlıkta sunar. Esnek değildir ve kırılmadan kısa süre önce bükülür.

Sfero döküm

Küresel granit formunda,% 3.2 ile% 3.6 arasında bir konsantrasyonda karbon eklenir. Grafitin küresel şekli, darbelere ve dövülebilirliğe gri kenardan daha detaylı tasarımlarda kullanılmasını sağlayan gri demirden daha fazla direnç sağlar.

çelikler

% 0,03 ile% 1,76 arasında karbon içeriği. Nitelikleri arasında sertlik, dayanıklılık ve fiziksel çabalara karşı dayanıklılık sayılabilir. Genel olarak, kolayca okside olurlar. Kaynak yapılabilirler ve dövme veya mekanik olarak işlenebilirler.

Ayrıca, dökme demirlere göre daha fazla sertlik ve daha az akışkanlığa sahiptirler. Bu nedenle kalıplarda akmak için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyarlar.

Çelik ve uygulamaları

Her biri farklı uygulamalara sahip birkaç çeşit çelik vardır:

Karbon çelik veya inşaat

Karbon konsantrasyonu dört form oluşturarak değişebilir: yumuşak çelik (% 0.25 karbon), yarı tatlı çelik (% 0.35 karbon), yarı sert çelik (% 0.45 karbon) ve sert (% 0.5) ).

Aletlerin, çelik sacların, demiryolu taşıtlarının, çivilerin, vidaların, arabaların ve teknelerin geliştirilmesinde kullanılır..

Silikon çelik

Ayrıca elektrikli çelik veya manyetik çelik olarak da adlandırılır. Silikon konsantrasyonu% 1 ile% 5 arasında değişir, Fe% 95 ile% 99 arasında değişir ve karbon% 0,5'e sahiptir.

Ek olarak, az miktarda mangan ve alüminyum eklenir. Mükemmel sertliğe ve yüksek elektrik direncine sahiptir. Mıknatıs ve elektrik transformatörlerinin imalatında kullanılır..

Galvanizli çelik

Oksidasyon ve korozyona karşı koruyan çinko kaplama ile kaplanmıştır. Bu nedenle, boru parçalarının ve aletlerinin imalatında kullanışlıdır..

Paslanmaz çelik

Cr (% 14-18), Ni (% 7-9), Fe (% 73-79) ve C (% 0.2) bileşimine sahiptir. Oksidasyona ve korozyona karşı dayanıklıdır. Çatal bıçak takımı ve kesim malzemesi üretiminde kullanılır..

Manganlı çelik

Kompozisyonu Mn (% 10-18), Fe (% 82-90) ve C (% 1.12) 'dir. Aşınmaya dayanıklı ve dayanıklıdır. Tren raylarında, kasalarda ve zırhlarda kullanılır.

Invar çelik

% 36 Ni,% 64 Fe ve% 0,5 karbon sunar. Düşük genleşme katsayısına sahiptir. İndikatör ölçeklerin yapımında kullanılır; örneğin: şerit metreler.

referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. 8. basım, CENGAGE Öğrenme.
2. Yönetici. (19 Eylül 2017). Demir nedir, nereden gelir ve kaç çeşit demir vardır? 22 Nisan 2018'de alındı, termiser.com'dan alındı
3. Vikipedi. (2018). Demir. 22 Nisan 2018'de, en.wikipedia.org adresinden alındı.
4. Metaller. Genel özellikler Metallerin çıkarılması ve sınıflandırılması. 22 Nisan 2018'de alınan, edu.xunta.gal
5. Jose Ferrer. (Ocak 2018). Demir ve demir dışı malzemelerin metalurjik karakterizasyonu. 22 Nisan 2018 tarihinde alındı: steemit.com
6. Denemeler, İngiltere. (Kasım 2013). Demir Metallerin Temel Yapıları. Uk Nisan 19, 2018 tarihinde alındı: ukessays.com
7. Cdang. (7 Temmuz 2011). Demir Alfa ve Demir Gama. [Şekil]. 22 Nisan 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı
8. Włodi. (15 Haziran 2008). Paslanmaz Çelik Örgüler. [Şekil]. 22 Nisan 2018’de, commons.wikimedia.org adresinden alındı