Gli elementi metallici presenti in natura sono circa 75. Tuttavia i metalli di uso comune sono solo una ventina (ferro, alluminio, magnesio, manganese, rame, zinco, piombo, cromo, nichel, stagno, molibdeno, antimonio, uranio, argento, mercurio, oro ecc.)
Il ferro è in assoluto il metallo più usato nel mondo. La sua lega principale è l’acciaio che si trova ovunque (nelle case, nelle strade, nelle fabbriche ecc.). L’altra lega di ferro è la ghisa, usata per oggetti statici che non devono sopportare grossi sforzi.
Tutti gli altri metalli, sommati tra loro non raggiungono la produzione annua di acciaio. Ogni metallo è usato in un settore specifico grazie alle sue caratteristiche.
- L’alluminio e il magnesio sostituiscono l’acciaio per leggerezza;
- il rame è il migliore conduttore di elettricità (dopo l’argento), inoltre resiste bene alla corrosione come lo zinco.
- il piombo è usato per schermature contro i rumori, i raggi x e le radiazioni nucleari;
- il manganese, il cromo e il nickel sono usati in lega con l’acciaio per ottenere gli acciai inossidabili e altri acciai speciali;
- l’argento, l’oro e il platino sono metalli nobili perchè resistono benissimo alla corrosione, in più sono preziosi perchè molto rari.
Cosa sono i metalli
I metalli sono un numero consistente di elementi presenti in natura che possiedono alcune caratteristiche comuni: elevata lucentezza, capacità di condurre elettricità e calore(grazie alla presenza di elettroni liberi), stato solido a temperatura ambiente (a eccezione del mercurio), fusibilità se sottoposti al calore. Esistono però forti differenze tra loro come temperature di fusione diversa, capacità di condurre elettricità diversa ecc.
Proprietà fisiche dei metalli
- La lucentezza, che è una particolare capacità di riflettere la luce, è molto elevata per tutti i metalli.
- Il colore è in genere bianco-grigiastro, a eccezione dell’alluminio (che è bianco), del rame (rosso chiaro) e dell’oro (giallo).
- Il peso specifico è molto diverso, infatti , i metalli si dividono in leggeri, pesanti e pesantissimi. Per esempio il ferro ha un peso elevato (Fe=7,8), l’oro ancora di più (Au=19,2), invece l’alluminio molto basso (Al= 2,7).
- La temperatura di fusione è molto diversa: i metalli si dividono in basso fondenti, medio fondenti, alto fondenti e refrattari. Per esempio il ferro fonde a circa 1500°C, l’oro e il rame a circa 500°C in meno, lo stagno e il piombo fondono a temperature molto basse tra i 200 e 300°C.
- La conduttività elettrica, cioè la proprietà di trasmettere la corrente elettrica, è tipica di tutti i metalli: i migliori conduttori sono l’argento, il rame e l’alluminio.
- La conduttività termica è legata alla proprietà precedente: i metalli che conducono bene l’elettricità conducono bene anche il calore.
- La resistenza alla corrosione è la proprietà di resistere all’alterazione della superficie causata da agenti chimici esterni.
Proprietà meccaniche dei metalli
- Elasticità: attitudine ad assumere nuovamente la forma iniziale, dopo essere stato deformato da una forza esterna.
- Resistenza alla compressione: resistenza alla sollecitazione che tende a schiacciare il corpo metallico.
- Durezza: capacità di un materiale di opporsi alla penetrazione di corpi estranei.
- Tenacità: è detta anche resilienza ed esprime la possibilità di resistere agli urti senza subire rotture.
- Resistenza alla trazione: resistenza alla sollecitazione che tende ad allungare un corpo metallico, come avviene nelle funi e nei tiranti.
- Resistenza alla flessione: resistenza alla sollecitazione che tende a flettere il corpo, come avviene nelle travi.
- Resistenza alla torsione: resistenza alla sollecitazione che tende a torcere il corpo metallico, come avviene negli alberi di trasmissione.
- Resistenza al taglio: resistenza alla sollecitazione che tende a separare due parti vicine di materiale, facendole scorrere in direzioni opposte.
Proprietà tecnologiche dei metalli
- Fusibilità: indica la possibilità di ottenere fusioni del materiale metallico a temperature non troppo elevate e, soprattutto, a dare getti compatti, senza intromissione di bolle di gas o di scorie.
- Malleabilità: l’idoneità di un materiale metallico a subire deformazioni plastiche permanenti sia a caldo che a freddo e a essere ridotte in lamine sottilissime.
- Duttilità: è l’attitudine di un materiale metallico a essere tirato in fili sottili.
- Saldabilità: l’attitudine dei materiali metallici a essere facilmente saldati con pezzi di altri materiali.
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Programma tecnologia medie
Produzione e lavorazione dei metalli
