SONO MATERIALI RICAVATI DALLA
LAVORAZIONE DI MINERALI O DI LORO LEGHE.
I METALLI
PROPRIETÀ
DEI
METALLI
PROPRIETÀ
FISICO-CHIMICHE
PROPRIETÀ
TECNOLOGICHE
PROPRIETÀ
MECCANICHE
PROPRIETA’ FISICO-CHIMICHE
COLORE: è più o meno chiaro
TEMPERATURA DI FUSIONE: necessaria affinché il
metallo fonda
CONDUTTIVITÀ TERMICA: è l’attitudine a
trasmettere calore
CONDUTTIVITÀ ELETTRICA: è l’attitudine a lasciarsi
attraversare dalla corrente elettrica
MASSA VOLUMICA: è il rapporto tra il peso di un
corpo e il suo volume
RESISTENZA ALLA CORROSIONE: resistere agli
agenti atmosferici e chimici
PROPRIETA’ TECNOLOGICHE
DUTTILITÀ: è la facilità con cui i metalli si prestano
ad essere ridotti in fili
MALLEABILITÀ: 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 liquido
SALDABILITÀ: è l’attitudine che hanno i metalli di
venire uniti
TEMPERABILITÀ: è l’attitudine che hanno i metalli
ad aumentare la propria durezza
PROPRIETA’ MECCANICHE
DUREZZA: è la resistenza opposta dei metalli
a lasciarsi penetrare o scalfire
RESILIENZA: resistere più o meno agli urti
RESISTENZA A TRAZIONE: resistono bene
a coppie di forze di verso opposto, senza
allungarsi
RESISTENZA A FLESSIONE: piegarsi a
freddo senza incrinarsi o rompersi
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.
LA GHISA
GHISA: 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.
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.
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 BESSEMERTHOMAS, il CONVERTITORE A OSSIGENO e il
FORNO ELETTRICO.
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.
IL CONVERTITORE A OSSIGENO
Differisce dal CONVERTITORE BESSEMERTHOMAS 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.
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.
ACCIAI SPECIALI
TIPI 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.
PRESENTANO PROPRIETA’ DIVERSE
L’UNO DALL’ALTRO, CHE LI RENDONO
ADATTI PER USI SPECIFICI.
INDICE
IL RAME
L’ALLUMINIO
LO ZINCO
LO STAGNO
IL PIOMBO
IL NICHEL
L’ORO
L’ARGENTO
RAME
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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
ALLUMINIO
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LA BAUXITE E’ SFRUTTATA INDUSTRIALMENTE PER L’ESTRAZIONE
DELL’ALLUMINIO.
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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
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I MINERALI PIU’ PRINCIPALI SONO LA BLENDA, LA ZINCITE E LA CALAMINA.
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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
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L’UNICO MINERALE USATO PER LA PRODUZIONE DI STAGNO E’ LA CASSITERITE
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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
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ERA GIA’ NOTO 4000 ANNI FA PER LA SUA FACILE LAVORABILITA’ E L’ELEVATA
MASSA VOLUMICA
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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
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LA GARNIERITE E LA PENTLANDRITE SONO USATI INDUSTRIALMENTE PER
L’ESTRAZIONE DEL NICHEL.
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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
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E’ IL METALLO PREZIOSO PER ECCELLENZA.
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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.
ARGENTO
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VENIVA USATO PER OGGETTI ORNAMENTALI.
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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.
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FINE