قبل از اینکه به بررسی ویژگی ها و ویژگی های مختلف فلزات آهنی و غیر آهنی بپردازیم ، درک تفاوت اساسی بین این دو مهم است. فلزات آهنی فلزاتی هستند که حاوی آهن هستند ، در حالی که فلزات غیر آهنی چنین نیستند.
به طور کلی ، تهیه و تولید فلزات آهنی ارزانتر است ، اگرچه بسیار راحتتر از فلزات غیر آهنی دچار خوردگی می شوند. به استثنای چند مورد استثنا ، فلزات آهنی مغناطیسی هستند ، این ویژگی اغلب برای شناسایی و جداسازی فلزات آهنی و غیر آهنی ، به عنوان مثال برای قراضه یا بازیافت استفاده می شود.
در حالی که آهن و فولاد در حال حاضر متداول هستند ، انسانها هزاران سال با فلزات غیر آهنی مانند مس ، قلع ، برنز ، سرب و بسیاری از فلزات گرانبها کار می کردند تا جایی که حدود 1500 سال قبل از میلاد مسیح ، که معمولاً به عنوان عصر آهن نامیده می شود ، کار می کردند.
فلزات آهنی
دسته فلزات آهنی شامل تعدادی از آلیاژهای آهن و انواع فولاد است که همه آنها به طور کلی سنگین تر ، قوی تر و با دوام تر از فلزات غیر آهنی هستند.
فلزات آهنی در طول ساخت ، ساخت و معماری در پل ها ، راه آهن ، ساختمان های بلند و کاربردهای تقریباً بی پایان یافت می شود.
فلزات آهنی به دلیل دارا بودن آهن در برابر زنگ زدگی آسیب پذیر هستند و اغلب نیاز به تصفیه یا محافظت دارند تا با صیقل دادن ، درمان سطح یا استفاده از رنگها و آغازگرهای فلزی مناسب از این امر جلوگیری شود.
فلزات آهنی نیز عموماً مغناطیسی هستند و امکان شناسایی و مرتب سازی سریع را با جستجوی ضایعات یا فلزات دیگر با آهنربای صنعتی بسیار قوی فراهم می کند.
بازیافت فلزات آهنی یک فرایند پیچیده است که شامل مراحل زیادی از جمله ذوب ، اصلاح ، بازسازی و تصفیه است. با این حال هنوز هم گزینه ای ارزان تر و سازگار با محیط زیست نسبت به استخراج سنگ معدن بیشتر است.
تا کنون پرکاربردترین فلز آهنی فولاد است.
فولاد ضد زنگ یک آلیاژ براق و صاف است که حاوی کروم ، نیکل و منگنز است و ظاهر نقره ای زیبایی دارد. این فلز آهنی غیر معمول است زیرا در واقع به دلیل محتوای کروم بسیار مقاوم در برابر خوردگی است ، به این معنی که اغلب در محیط های آشپزی یا جراحی که بهداشت مهم است مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد کربنبه
فولاد کربنی بسیار سخت و قوی است ، معمولاً از بیش از 90 درصد آهن ساخته می شود. فولاد با کربن بالا به طور گسترده ای در ساخت و ساز ، در تیرچه ها ، اشکال ساختاری ، ابزار ، قطعات ماشین آلات و چرخ دنده ها استفاده می شود.
آهن فرفورژه.
آهن فرفورژه در واقع به دلیل محتوای کربن کم بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و در بسیاری از سناریوها از جمله کشاورزی ، دروازه ها و حصارها و سایر وسایل تزئینی در فضای باز استفاده می شود.
چدن سخت ، شکننده ، مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر حرارت است و به طور گسترده در ظروف آشپزی ، موتورها ، قطعات خودرو ، لوله ها و اجاق گاز استفاده می شود.
فلزات غیر آهنی.
همانطور که ثابت کردیم ، تقریباً هر فلز خالص و هر آلیاژی که حاوی آهن نباشد ، آهنی است ، به این معنی که همه آنها ویژگی ها ، خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. با این حال ، آنها عموماً شباهت هایی با یکدیگر دارند.
از آنجا که فلزات غیر آهنی حاوی آهن نیستند ، نمی توانند زنگ بزنند ، زیرا زنگ تنها زمانی ایجاد می شود که اکسیژن با آهن واکنش نشان دهد. با این حال ، این بدان معنا نیست که آنها تحت تأثیر سایر انواع خوردگی قرار نمی گیرند.
گذشته از چند استثناء نادر ، فلزات غیر آهنی نیز غیر مغناطیسی هستند ، زیرا آهن تنها فلز فرو مغناطیسی است. گاهی اوقات مردم معتقدند که مس یا برنج به دلیل جذب برخی از سکه ها در انگلستان به آهن ربا مغناطیسی هستند. با این حال ، اینها در واقع از فولاد آبکاری شده ساخته شده اند.
بسیاری از فلزات غیر آهنی بسیار چکش خوار هستند ، بدین معنا که می توان از آنها استفاده مجدد و تغییر شکل داد بدون این که خواص شیمیایی ارزشمند خود را از دست یدهند . این امکان وجود دارد که اکثر فلزات غیر آهنی را چندین بار بازیافت کنیم ، به این معنی که آنها اغلب گزینه ای دوستدار محیط زیست ، اقتصادی و صرفه جوی در انرژی هستند.
فلزات غیر آهنی بسیار کمی وجود دارد که بتوانند از نظر استحکام کششی یا توانایی تحمل وزن یا مقاومت در برابر نیرو با فولاد یا آهن رقابت کنند.
برخی که دارای این ویژگی ها هستند ، مانند تنگستن یا تیتانیوم ، گران هستند و استفاده از آنها در مقادیر مورد نیاز برای ساخت و سازهای بزرگ یا مصارف صنعتی غیرممکن است.
توجه به این نکته ضروری است که برخی از آلیاژهای غیر آهنی ممکن است حاوی مقدار ناچیزی آهن باشند ، اما به اندازه کافی برای خواص فلزات آهنی کافی نیستند و بنابراین به عنوان چنین دسته بندی می شوند.
آلومینیوم یک فلز بسیار متنوع با نسبت استحکام به وزن عالی است. آلومینیوم در مقاومت در برابر خوردگی بسیار عالی است و اغلب در کاربردهای دریایی ، مهندسی هوافضا ، خودروها و بسیاری از لوازم خانگی و اقلام روزانه مانند قوطی و ظروف آشپزی یافت می شود.
مس یکی از موفق ترین رساناهای الکتریسیته و گرما است و بسیار شکل پذیر و انعطاف پذیر است. مس معمولاً برای سیم و سایر اجزای الکتریکی و همچنین سقف ، لوله کشی و برخی ماشین آلات استفاده می شود. برنز و برنج آلیاژهای مس هستند.
فلز روی
روی بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و نقطه ذوب پایینی دارد ، معمولاً به عنوان یک پوشش محافظتی ضد زنگ استفاده می شود که روی فولاد از طریق فرایندی به نام گالوانیزه استفاده می شود.
فلزات گرانبها
طلا ، نقره و پلاتین همه فلزات آهنی هستند و بیشتر برای جواهرات یا سایر اهداف تزئینی استفاده می شوند.
فلزات دیگر
در واقع چند فلز مغناطیسی غیر آهنی از جمله نیکل و کبالت وجود دارد. سایر فلزات غیر آهنی شامل سرب ، قلع ، جیوه و لیتیوم است.