Struttura delle leghe non ferrose, proprietà, usi, esempi

IL Leghe non ferrose Sono quelli che non hanno nella loro composizione il metallo di ferro. Pertanto, non consiste in nessuno dei tipi di acciai e la sua base principale può essere quella di qualsiasi altro elemento metallico; come alluminio, argento, rame, berillio, magnesio, titanio, ecc.

A differenza di denso denso, ideale per il supporto metallico degli edifici e dei cavi dei ponti, le leghe ferrose sono generalmente più leggere e resistenti alla corrosione. Da qui al numero delle sue applicazioni aumenta esponenzialmente, ciascuno che richiede un tipo specifico di lega, con una composizione metallica esatta.

Scultura in bronzo: un esempio di lega non ferrosa. Fonte: Pixabay.

Una delle leghe più antiche e non conosciute della storia sono il bronzo e l'ottone. Entrambi hanno un rame come base in metallo, con la differenza che nel bronzo è prevalentemente miscelato con latta e in ottone con zinco. A seconda delle loro combinazioni e composizione, possono sorgere bronzi e ottoni con ampie proprietà.

Ed entrando nell'attuale moderno, le leghe che compongono i dispositivi elettronici sono in essenza non ferrosa. Allo stesso modo, i veicoli e gli aerei più sofisticati sono fatti di queste leghe, per conferire resistenza al peso più basso possibile.

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Strutture di leghe non ferrose

Ogni metallo presenta le proprie strutture cristalline, che possono essere di tipo HCP (compatta esagonale), CCP (Cubic compatto) BCC (cubico centrale corporeo) o altri.

Quando si scioglie e la saldatura in una soluzione solida che quindi cristallizza, gli atomi di tutti i metalli si uniscono attraverso il legame metallico e le strutture risultanti vengono aggiunte o modificate.

Pertanto, ogni lega a una certa composizione avrà le sue strutture cristalline. Ecco perché per studiarli, i termini delle fasi sono piuttosto usati (normalmente indicati come α e β), rappresentati graficamente in un diagramma di fase basato su variabili come temperatura, pressione e composizione.

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Da questi diagrammi di fase, si può prevedere a quale temperatura si scioglierà la lega non ferrosa di un sistema formato da due o più metalli, così come la natura delle sue fasi solide.

Supponiamo che la coppia d'argento cobre. Analizzando il suo diagramma di fase, le informazioni fisiche e strutturali delle più leghe con diverse combinazioni di argento (10%AG e 90%Cu, 25%di AG e 75%Cu, ecc. Possono essere estratti, ecc.). Ovviamente, i metalli devono essere solubili l'uno con l'altro in modo che possano cristallizzare in una lega omogenea.

Proprietà

Le proprietà delle leghe non ferrose sono molto diverse. Per gli acciai non è molto difficile da generalizzare, poiché esibiscono una sinergia di proprietà di ferro con quelle del carbonio di ferro. D'altra parte, le proprietà delle leghe non ferrose dipendono principalmente dalla base metallica.

Ad esempio, se le leghe sono in alluminio o magnesio, entrambi i metalli della luce, dovrebbe essere leggero. Se il titanio, un metallo più denso, si mescola con qualsiasi altro metallo chiaro, la lega risultante dovrebbe essere un po 'più leggera e più flessibile.

Se è noto che il rame e l'oro sono buoni driver di calore ed elettricità, le loro leghe devono offrire un lavoro più economico, meno morbido e più resistente al lavoro meccanico e di corrosione.

Se tutte le proprietà e le caratteristiche possono essere generalizzate, questo tipo di leghe dovrebbe essere: meno denso, meccanicamente più resistente in relazione al suo peso, più inerte di fronte all'ossidazione causata dal suo ambiente, deformabile, altamente conduttori di calore e elettricità. Per il resto, ci sono le sue molte eccezioni.

Applicazioni

Alluminio

Sono leghe molto leggere e quindi la loro struttura dovrebbe essere BCC (il meno compatto). Possono deformarsi per acquisire più forme, come lattine, per conservare cibo e bevande.

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Di solito hanno un'alta resistenza alla corrosione, ma è inversamente proporzionale alla loro resistenza meccanica, che aumenta quando si mescolano con rame, magnesio o manganese. Quelli che hanno una migliore resistenza meccanica trovano l'uso come parti del corpo dell'auto e per le parti dell'aeromobile.

Titanio

-Le leghe di titanio trovano molte applicazioni per la progettazione di protesi ossee e, in generale, questo metallo è altamente compatibile con le matrici fisiologiche.

Viene anche usato come parti del telaio e superficie di aerei, veicoli, motociclette, bastoncini da golf, tra gli altri artefatti e oggetti.

-Mescolati con alluminio, le sue leghe sono state utilizzate nella costruzione di soffitti giapponesi e di Pagodas Templi e nelle statue dei loro draghi.

Argento

-La sua lega con grafite (AG-C) ha una bassa resistenza elettrica ed è quindi utilizzata come componenti degli interruttori circuitati.

-Si ottiene la miscelazione con il mercurio un amalgama con 50% Hg e una percentuale inferiore di rame e stagno, che viene utilizzato nel riempimento di difetti dentali.

-La sua lega con rame le dà resistenza in modo tale che i dischi di taglio di metallo e montagna siano creati con lei.

-Nei negozi di gioielli è usato in una lega di paladio e platino, resistente ai graffi e alla perdita della sua luminosità.

Magnesio

Sono più densi dell'alluminio, ma il resto è simile le sue proprietà. Resistono bene le condizioni atmosferiche, quindi sono stati utilizzati per la produzione di parti dell'auto, in cambio, ruote, missili, in breve, in macchinari ad alta velocità (così come biciclette).

Berillio

-La sua lega BE-Cu viene utilizzata per i componenti elettronici per piccoli dispositivi, come smartphone, iPad, orologi per braccialetti, tablet, ecc.

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-Le ceramiche (miscelate con gallio, arsenico o indiano) sono utilizzate nei circuiti elettronici ad alta densità.

-In medicina, le leghe di beryllium costringono molti dei suoi strumenti e dispositivi, come pacemaker, scalter per laser, scanner, telaio di attrezzatura a risonanza magnetica nucleare, tra gli altri.

-Fa anche parte degli armamenti militari e nucleari, è stato anche realizzato con gli specchi in leghe di berillio per i satelliti.

-Gli strumenti forgiati con queste leghe non producono scintille subendo un grande attrito.

Esempi

Alcuni esempi specifici di leghe non ferrose sono:

-Monel e Constantán, entrambe leghe di nichel con rame, ma con una composizione di 2: 1 e 45% (55% di rame), rispettivamente.

-Cromel, la cui composizione è al 90% di nichel e 10% di rame. È usato come parte del sistema elettrico di forni industriali, in grado di resistere alle alte temperature.

-Ti-6al-4v, una lega di titanio con vanadio, alluminio e altri metalli, appositamente utilizzato per scopi biologici.

-Estelite, una lega di cobalto e cromo.

-Magnalio, lega di alluminio con una bassa percentuale di magnesio (inferiore o uguale al 10%). Sono praticamente più resistenti alle fogli di alluminio di trazione e sono più tenaci.

-Oro bianco, la cui composizione è composta da 90% in oro con il 10% di qualsiasi metallo bianco, come l'argento o il paladio.

Riferimenti

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