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I METALLI
SONO MATERIALI RICAVATI DALLA LAVORAZIONE DI MINERALI O DI LORO LEGHE.
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I METALLI
PROPRIETÀ DEI
METALLI
PROPRIETÀFISICO-CHIMICHE
PROPRIETÀTECNOLOGICHE
PROPRIETÀ MECCANICHE
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PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE
COLORE: è più o meno chiaroTEMPERATURA DI FUSIONE: necessaria affinché il metallo fondaCONDUTTIVITÀ TERMICA: è l’attitudine a trasmettere caloreCONDUTTIVITÀ ELETTRICA: è l’attitudine a lasciarsi attraversare dalla corrente elettricaMASSA VOLUMICA: è il rapporto tra il peso di un corpo e il suo volumeRESISTENZA ALLA CORROSIONE: resistere agli agenti atmosferici e chimici
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PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
DUTTILITÀ: è la facilità con cui i metalli si prestano ad essere ridotti in filiMALLEABILITÀ: è la facilità con cui i metalli si prestano ad essere ridotti in lamine sottili FUSIBILITÀ: è la facilità con cui i metalli passano dallo stato solido allo stato liquidoSALDABILITÀ: è l’attitudine che hanno i metalli di venire unitiTEMPERABILITÀ: è l’attitudine che hanno i metalli ad aumentare la propria durezza
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PROPRIETA’ MECCANICHE
DUREZZA: è la resistenza opposta dei metalli a lasciarsi penetrare o scalfireRESILIENZA: resistere più o meno agli urtiRESISTENZA A TRAZIONE: resistono bene a coppie di forze di verso opposto, senza allungarsiRESISTENZA A FLESSIONE: piegarsi a freddo senza incrinarsi o rompersi
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METALLIFERROSI
SI OTTENGONO DALLA FUSIONE IN ALTOFORNO DEI MINERALI DI FERRO E DALE SUCCESSIVE LAVORAZIONI. ESSI SONO IN GENERE COSTITUITI DA LEGHE, NOTE COL NOME DI GHISE E ACCIAI, COMPOSTE DA FERROE CARBONIO.
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LA GHISAGHISA: E’ una lega formata principalmente da ferro e carbonio. Viene prodotta direttamente dalla fusione in ALTOFORNO del minerale ferroso, frammisto alla ganga.
PROCESSO DI PRODUZIONE: Il minerale ferroso, estratto dai giacimenti, viene frantumato, lavato ed essiccato. Viene poi caricato nella bocca dell’altoforno, a strati alterni con il coke metallurgico. Il minerale viene mescolato con il fondente, separando la sua scoria.
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L’ALTOFORNO
L'altoforno serve per produrre ghisa (lega binaria di ferro e carbonio) attraverso la riduzione degli ossidi metallici (ad esempio Fe2O3) presenti in natura a causa dell'atmosfera ossidante. La produzione si aggira tra le 2000 e le 4500 tonnellate al giorno. Viene anche utilizzato in ambito metallurgico per produrre industrialmente metalli, quali il ferro e l'alluminio, tramite riduzione con coke dei rispettivi minerali.
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PROCESSO DI PRODUZIONE DELL’ACCIAO
L’acciaio ha un contenuto di carbonio compreso tra 0,1 e 1,8% in peso.
Viene prodotto mediante il processo di affinazione della ghisa, che consiste nell’eliminazione quasi totale del carbonio e degli altri elementi presenti come impurezze nella ghisa.
La raffinazione avviene con diversi sistemi, tra i quali si sono affermati i CONVERTITORI BESSEMER-THOMAS, il CONVERTITORE A OSSIGENO e il FORNO ELETTRICO.
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IL CONVERTITORE BESSEMER-THOMAS
E’ un grande recipiente in acciaio a forma di pera, rivestito internamente di materiale refrattario, che gira intorno ad un perno centrale per permettere il carico della ghisa e lo scarico dell’acciaio.
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IL CONVERTITORE A OSSIGENO
Differisce dal CONVERTITORE BESSEMER- THOMAS in quanto, al posto dell’aria, usa ossigeno puro, che non attraversa la massa liquida, ma viene soffiato dall’alto; la reazione è violenta e rimescola la ghisa fino alla trasformazione totale in un acciaio migliore di
quello prodotto con il metodo precedente.
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IL FORNO ELETTRICO
Sfrutta come sorgente di calore l’energia elettrica anziché il coke, perciò consente la produzione di particolari tipi di acciaio a bassissimo contenuto di carbonio e di impurezze.
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ACCIAI SPECIALITIPI DI ACCIAIO CARATTERISTICHE IMPIEGHI
ACCIAI AL CROMO DURI E RESISTENTI ALL’USURA
Utensili, sfere per cuscinetti, proiettili e strumenti chirurgici.
ACCIAI AL NICHEL BUONA RESISTENZA ED ELASTICITA’
Parti sottoposte a urti o sforzi.
ACCIAI AL MANGANESE DURI E RESISTENTI Rotaie, stampi …
ACCIAI AL SILICO RESISTENZA ED ELASTICITA’
Molle e nuclei per trasformatori.
ACCIAI INOSSIDABILI RESISTENZA ALLA CORROSIONE
Tutti i campi.
ACCIAI RAPIDI E SUPER-RAPIDI
COME LA TEMPRA Utensili per macchine operatrici.
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METALLI
NON FERROSIPRESENTANO PROPRIETA’ DIVERSE L’UNO DALL’ALTRO, CHE LI RENDONO ADATTI PER USI SPECIFICI.
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INDICEIL RAMEL’ALLUMINIOLO ZINCOLO STAGNOIL PIOMBOIL NICHELL’OROL’ARGENTO
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RAME SI RICAVA DAI MINERALI CALCOPIRITE E CALCOSINA. E’ MAGGIORMENTE USATO NELL’INDUSTRIA PER LE SUE SPECIFICHE CARATTERISTICHE. SIMBOLO CHIMICO: CU COLORE: ROSSO SALMONE MASSA VOLUMICA: 8,93 KG / DM TEMPERATURA DI FUSIONE: 1083°C CARICO DI COTTURA: 24-48 kg/mm cubi ALTA CONDUTTIVITÀ TERMICA ED ELETTRICA PROPRIETA’: BUONA MALLEABILITÀ, DUTTILITÀ, RESISTENZA ALLA CORROSIONE E COLABILITA’ IMPIEGHI: VIENE IMPIEGATO NEL CAMPO ELETTRICO E NELL’IMPIANTO TERMICO, IDROSANITARI E DEL GAS LEGHE:OTTONI: RAME+ZINCO BRONZI: RAME+STAGNO CUPRALLUMINI: RAME+ALLUMINIO CUPRONICHEL: RAME+NICHEL
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ALLUMINIO• LA BAUXITE E’ SFRUTTATA INDUSTRIALMENTE PER L’ESTRAZIONE
DELL’ALLUMINIO.
• SIMBOLO CHIMICO: AL• COLORE: ARGENTEO• MASSA VOLUMICA: 2,7KG/DM• TEMPERATURA DI FUSIONE: 657°C• CARICO DI COTTURA: 10-18 KG/MM• PROPRIETA’: BUONA CONDUTTIVITÀ TERMICA ED ELETTRICA, RESISTENZA ALLA CORROSIONE E ALTA MALLEABILITA’ E DUTTILITA’• IMPIEGHI: VIENE IMPIEGATO PER I PANNELLI DI RIVESTIMENTO, MANIGLIE,
OGGETTI DI ARREDAMENTO E LINEE ELETTRICHE.• LEGHE: DURALLUMINIO: ALLUMINIO+RAME+MAGNESIO+MANGANESE O SILICEO ELEKTRON: ALLUMINIO+MAGNESIO+ZINCO+MANGANESE+RAME SILUMIN: ALLUMINIO + SILICIO
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ZINCO• I MINERALI PIU’ PRINCIPALI SONO LA BLENDA, LA ZINCITE E LA CALAMINA.
• ZN• BIANCO-AZZURRO• 7,2 kg/dm cubi• 420°C• 13-25 kg/ mm quadri• PROPRIETA’: BUONA RESISTENZA ALLA CORROSIONE, DUTTILITA’ E MALLEABILITA’• IMPIEGHI: VIENE USATOM PER LA PROTEZIONE DEL FERRO• LEGHE: OTTONI: ZINCO + RAME ZAMA: ZINCO + ALLUMINIO + MAGENSIO + RAME
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STAGNO• L’UNICO MINERALE USATO PER LA PRODUZIONE DI STAGNO E’ LA CASSITERITE.
SIMBOLO CHIMICO: SN• COLORE: BIANCO-ARGENTEO• MASSA VOLUMICA: 7,3 kg/dm cubi• TEMPERATURA DI FUSIONE: 232° C• CARICO DI COTTURA: 4-6 kg/mm cubi• PROPRIETA’: OTTIMA DUTTILITA’ E MALLEABILITA’ E SCARSA RESISTENZA MECCANICA• IMPIEGHI: VIENE USATO PER LA COPERTURA DI LAMIERE DI ACCIAIO E DI FILI DI• RAME• LEGHE: BRONZI: STAGNO + RAME• ANTIFRIZIONE: STAGNO + ANTIMONIO + RAME• PELTRO: STAGNO + ANTIMONIO + PIOMBO + RAME
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PIOMBO • ERA GIA’ NOTO 4000 ANNI FA PER LA SUA FACILE LAVORABILITA’ E L’ELEVATA MASSA
VOLUMICA
• SIMBOLO CHIMICO: PB• COLORE : BLUASTRO• MASSA VOLUMICA: 11,3 KG/ DM• TEMPERATURA DI FUSIONE: 327°C• BUONA RESISTENZA ALLA CORROSIONE• SCARSA TENACITÀ• PROPRIETA’: IMPIEGATO IN CARATTERI DI STAMPA, PIASTRE DEGLI ACCUMULATORI E
RAGGI X PROIETTILI IN GENERE.• IMPIEGHI: TIPICO PER I CARATTERI DI STAMPA• LEGHE: METALLI ANTIFRIZIONE: PIOMBO + STAGNO + RAME + ANTIMONIO + NICHEL
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NICHEL• LA GARNIERITE E LA PENTLANDRITE SONO USATI INDUSTRIALMENTE PER
L’ESTRAZIONE DEL NICHEL.
• SIMBOLO CHIMICO: NI• COLORE: GRIGIO CHIARO• TEMPERATURA DI FUSIONE: 1455°C• PROPRIETA’: BUONA MALLEABILITÀ, DUTTILITÀ E ALTA RESISTENZA ALLA CORROSIONE• IMPIEGHI: IMPIEGATO IN RIVESTIMENTI DI METALLO . HA UNO SCOPO PROTETTIVO E DECORATIVO• LEGHE: MONEL: NICHEL + RAME + MANGANESE + SILICIO + FERRO + TITANIO ALNICO: NICHEL + ALLUMINIO + COBALTO + FERRO INCONEL: NICHEL + CROMO + FERRO NITINOL: NICHEL + TITANIO
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ORO• E’ IL METALLO PREZIOSO PER ECCELLENZA.
• SIMBOLO CHIMICO: AU• COLORE: GIALLO BRILLANTE• TEMPERATURA DI FUSIONE: 9063°C• PROPRIETA’: BUONA MALLEABILITÀ, DUTTILITÀ E RESISTENZA.• IMPIEGHI : IMPIEGATO IN MONETE ED OGGETTI DI OREFICERIA.• LEGHE: LE LEGHE PIU’ IMPORTANTI SONO FORMATE CON IL RAME, L’ARGENTO E IL PALLADIO.
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ARGENTO• VENIVA USATO PER OGGETTI ORNAMENTALI.
• SIMBOLO CHIMICO: AG• COLORE: BIANCO BRILLANTE• TEMPERATURA DI FUSIONE: 981°C• PROPRIETA’:BUONA DUTTILITÀ E MALLEABILITÀ CONDUCE CALORE ED ELETTRICITÀ RESISTENTE ALL’OSSIDAZIONE ATTACCATO DALLO ZOLFO• IMPIEGHI: IMPIEGATO NELL’ARGENTATURA DI OGGETTI DI METALLO.
FINE