Metalli= Elementi chimici, generalmente solidi (ad eccezione
del mercurio), caratterizzati da una struttura compatta, lucentezza, peso
specifico generalmente elevato, capacità
di trasmettere bene il calore e l'elettricità
, essendo dei buoni conduttori termici ed elettrici, durezza
notevole (salvo alcuni come sodio e potassio, che si possono tagliare con un
coltello). Il reticolo cristallino dei metalli è formato da atomi disposti
secondo una struttura cubica a corpo centrato o cubica a facce centrate o
esagonale compatta. Nello stato metallico gli elettroni periferici dei singoli
atomi non sono, come di solito, uniti singolarmente stabilmente a ciascuno di
essi, ma possono muoversi liberamente all'interno del reticolo. Questo
particolare assetto elettronico spiega la conduttività
elettrica e termica, il
potere riflettente, la duttilità
, la malleabilità
. Lo stato metallico spiega
anche la facilità
con cui si formano leghe. Chimicamente i metalli si combinano
con l'ossigeno per dare ossidi che, reagendo con acqua e addizionandola ,
costituiscono gli idrossidi o basi. |
Classificazione delle ghise
| |
G |
Ghisa in genere e nello specifico quella grigia |
Gh |
Per impieghi automobilistici |
GS GJS |
Sferoidale |
GMB |
Ghisa malleabile a cuore bianco |
GMN |
Ghisa malleabile a cuore nero |
Proprietà delle ghise | |
Punto di fusione |
Bianca=1400° Grigia=1150° |
Resistenza a trazione |
100-400 N/mm² |
Resistenza a compressione |
400-900 N/mm² |
Durezza Brinell |
150-400 HB |
Resilienza |
Praticamente nullo |
Allungamento |
Praticamente nullo |
Resistenza alla corrosione |
Buona e aumenta con il tenore di carbonio |
Il processo siderurgico utilizzato per produrre l'acciaio si chiama "affinazione della ghisa" che consiste nell'introdurre in un forno detto "convertitore", tipo Martin-Siemens o Bessemer, il quale ha lo scopo di purificare l'acciaio da elementi nocivi e aggiungendo altri metalli. Le fasi di purificazione sono: Desilicizzazione,
decarburazione, desolforazione, disossidazione, degassificazione. Gli acciai sono leghe ferro-carbonio che contengono carbonio dallo 0,008% al 2.06%. Per le sue proprietà il ferro (Fe) non trova utilizzo allo stato puro ed il comune ferro contiene sempre una minima parte di carbonio. Puro trova applicazioni solo in elettrotecnica. |
Proprietà del ferro | |
Punto di fusione |
~1535° C |
Massa volumica |
7870 Kg/m² |
Resistenza a trazione |
150-300 N/mm² |
Durezza Brinell |
45-90 HB |
Allungamento |
46-60% |
Acciai
1° gruppo=caratteristiche meccaniche e all'impiego |
Con il carico unitario di rottura.
Fe430 UNI 6683-84 Fe=acciaio del 1° gruppo. 430=carico minimo di rottura 430 N/mm². * UNI 6683-84= specifica norma UNI *=N/mm² è la resistenza a trazione=ogni mm², in questo caso supporta 43 Kg circa Con il carico unitario di snervamento. Fe E430 UNI 6683-84 Fe=acciaio del 1° gruppo. E=carico minimo di snervamento. 430=carico minimo si snervamento 430 N/mm².
UNI 6683-84= specifica norma UNI Con il carico unitario all'impiego particolare. FeD02 Fe=acciaio 1° gruppo. D= acciaio adatto alla deformazione a freddo.
02= grado di attitudine alla deformazione a freddo |
2° gruppo=composizione chimica |
Non legato C18 UNI 7846-78 C=acciaio del 2° gruppo non legato.
18=tenore di carbonio presente in lega:18/100=0.18% UNI 7846-78= specifica norma UNI Debolmente legato 30CrAlMo6 12 10 30=tenore di carbonio presente in lega:30/100=0.3% Cr6= presenza di cromo, la percentuale si definisce dividendo 6 per 4, che è il fattore del cromo, 6/4=1.5%. Al12=presenza di alluminio, la percentuale si definisce dividendo 12 per il fattore 10, 12/10=1.2%. Mo10=presenza di molibdeno, la percentuale si definisce dividendo 10 per il fattore 10, 10/10=1%. Legati X15CrNiMo120805 UNI 6920-71 X=acciaio del 2° gruppo legato. 15=tenore di carbonio presente in lega:15/100=0.15% Cr12=presenza di cromo al 12%. Ni08=presenza di nichel al 8%. Mo05=presenza di molibdeno al 5%. UNI 6920-71=specifica norma UNI |
Fattori di divisione per acciai debolmente legati | |||||
Simboli |
Elementi chimici |
Fattori | |||
Co Cr
Mn Ni
Si W |
Cobalto
Cromo
Manganese
Nichel
Silicio
Wolframio |
4 | |||
Al Se
Cu Mo
Nb Pb
Ta Ti
V Zr |
Alluminio
Berillio
Rame
Molibdeno
Niobio
Piombo
Tantalio
Titanio
Vanadio
Zirconio |
10 | |||
N P
S |
Azoto
Fosforo
Zolfo |
100 | |||
B |
Boro |
1000 |
acciaio comune |
7.8
- 7.9 |
acciaio laminato |
7.85 |
acciaio inox |
7.48
- 8 |
alluminio fuso |
7.85 |
alpacca |
8.4
- 8.9 |
argentana |
8.4
- 8.9 |
argento |
10.49 |
berillio |
1.84 |
bronzo (8-14% stagno) |
7.4
- 8.9 |
bronzo fosforoso |
8.78
- 8.92 |
bronzo di alluminio (3-10% Al) |
7.7
- 8.7 |
bronzo al piombo |
8.8
- 9.5 |
ferro |
7.85 |
ghisa |
6.8
- 7.8 |
leghe leggere a base Mg |
1.76
- 1.87 |
leghe leggere a base Al |
2.56
- 2.8 |
mercurio |
13.6 |
metallo antifrizione |
9.3
- 10.6 |
metallo bianco |
7.1 |
metallo delta |
8.6 |
molibdeno |
10.2 |
monel |
8.36
- 8.84 |
nichel |
8.8 |
oro |
19.25 |
ottone in getti |
8.4
- 8.7 |
ottone laminato e trafilato |
8.43
- 8.73 |
piombo |
11.34 |
platino |
21.4 |
rame |
8.93 |
rame
al berillio |
8.1
- 8.25 |
stagno |
7.28 |
tungsteno |
19.1 |
zinco |
7.1 |