非鉄金属は、鉄（Fe）ならびにその合金に特定の有益な特性を与えるために添加される他の金属を少量含有するものです。鉄はさまざまな酸化状態で存在する可能性がありますが、+ 2（鉄）および+3（鉄）が最も一般的です。
ただし、「鉄」という用語は、材料内の酸化状態に関係なく、鉄の存在を指します。鉄は地殻の中で4番目に豊富な元素ですが、世界的には主要な地球元素です。したがって、歴史的および産業的に、鉄金属は人類の進化に参加してきました。
これは、その豊富さと変更可能なプロパティによるものです。これらの鉄金属は、ヘマタイト（Fe 2 O 3）、マグネタイト（Fe 3 O 4）、シデライト（FeCO 3）などの鉱物源からの鉄の抽出から始まります。性能上、これらの酸化物は鉄処理に最も適しています。
上の画像は、白熱鋳鉄の「火の舌」を示しています。すべての非鉄金属のうち、最も重要なのは少量の炭素が添加された鉄合金、つまり鋼です。
構造
鉄は非鉄金属の主成分であるため、その構造は純粋な固体の結晶変形で構成されます。
その結果、鋼鉄のような鉄合金は、鉄の結晶配列に他の原子が侵入するだけのものです。
この配置とは何ですか？鉄は、それが曝される温度に応じて同素体（異なる固体構造）を形成し、その磁気特性を変化させます。したがって、室温では、アルファ鉄とも呼ばれるbcc配列（左側の上のキューブ、上の画像）が表示されます。
一方、高温（912-1394（ºC））の範囲では、ccpまたはfccの配置である鉄-ガンマ（右側の立方体）を示します。この温度を超えると、鉄はbccフォームに戻り、最終的に溶けます。
このアルファ-ガンマ構造の変化は、相変態として知られています。ガンマ相は炭素原子を「トラップ」することができますが、アルファ相はできません。
したがって、鋼の場合、その構造は、炭素原子を囲む鉄原子のセットとして視覚化できます。
このように、非鉄金属の構造は、固体中の鉄の相と他の種の原子の分布に依存します。
特徴と特性
純鉄は柔らかく延性のある金属で、外部要因による腐食や酸化に非常に敏感です。ただし、別の金属または炭素の比率が異なると、新しい特性と特性が得られます。
実際、非鉄金属が無数のアプリケーションに役立つのは、これらの変化です。
鉄系合金は一般的に強く、耐久性があり、丈夫で、明るい灰色がかった色と磁性を備えています。
例
錬鉄または甘い
炭素含有量は0.03％未満です。それは銀色で、錆びやすく、内部にひび割れがあります。さらに、それは延性があり、成形可能であり、電気の良導体であり、溶接が困難です。
これは、人間が武器、調理器具、建物の製造に最初に使用したタイプの非鉄金属です。現在、プレート、リベット、トレリスなどに使用されています。導電性に優れているため、電磁石のコアに使用されています。
荒鉄または鋳鉄
最初の高炉製品では、3〜4％の炭素と、シリコン、マグネシウム、リンなどの微量元素が含まれています。その主な用途は、他の非鉄金属の生産に介入することです。
純鉄
磁性を帯びた灰白色の金属です。その硬度にもかかわらず、それは壊れやすく、もろいです。融点が高く（1500℃）、すぐに酸化します。
それは良い電気導体であり、それが電気および電子部品で使用される理由です。そうでなければそれはほとんど役に立ちません。
鋳物または鋳鉄（鋳造）
炭素含有量が高い（1.76％〜6.67％）。それらは鋼よりも硬いが、よりもろい。純鉄よりも低い温度、約1100℃で溶けます。
成形可能であるため、さまざまなサイズと複雑さの部品の製造に使用できます。このタイプのアイアンには、安定性と成形性を与えるねずみ型の鋳鉄を使用しています。
彼らは鋼よりも耐腐食性が高いです。また、安くて密度が高いです。それらは比較的低温で流動性を示し、型を満たすことができる。
また、圧縮特性は良好ですが、脆く、曲げる前に破損するため、非常に手の込んだ部品には適していません。
ねずみ鋳鉄
それは最も一般的な鋳鉄であり、その灰色の色相は黒鉛の存在によるものです。炭素濃度は2.5％から4％の間です。さらに、グラファイトを安定させるために1〜3％のシリコーンが含まれています。
流動性が高い基本的な鋳鉄の特性の多くを備えています。それは柔軟性がなく、壊れる直前に曲がります。
ダクタイル鉄
炭素は、球状花崗岩の形で3.2％から3.6％の濃度で添加されます。グラファイトの球形の形状は、ねずみ鋳鉄よりも耐衝撃性と展性に優れているため、詳細でエッジのある設計で使用できます。
鋼
0.03％〜1.76％の炭素含有量。その特質の中には、硬度、粘り強さ、肉体的努力に対する抵抗があります。一般的に錆びやすい。それらは溶接可能であり、鍛造でまたは機械的に処理することができます。
また、鋳鉄よりも硬度が高く、流動性が低くなります。このため、金型内を流動するには高温が必要です。
鋼とその用途
鋼にはいくつかの種類があり、それぞれ用途が異なります。
カーボンまたは建設用鋼
炭素濃度はさまざまで、軟鋼（0.25％炭素）、準甘味鋼（0.35％炭素）、半硬鋼（0.45％炭素）、硬質（0.5％ ）。
工具、鋼板、鉄道車両、釘、ネジ、自動車、ボートの製造に使用されます。
けい素鋼
電気鋼または電磁鋼とも呼ばれます。そのシリコン濃度は1％から5％の間で変化し、Feは95％から99％の間で変化し、炭素は0.5％です。
さらに、少量のマンガンとアルミニウムが追加されます。硬度が高く、電気抵抗が高い。磁石や変圧器の製造に使用されます。
亜鉛めっき鋼
錆や腐食から守る亜鉛コーティングが施されています。したがって、パイプ部品や工具の製造に役立ちます。
ステンレス鋼
それはCr（14-18％）、Ni（7-9％）、Fe（73-79％）およびC（0.2％）の組成を持っています。さびや腐食に強いです。刃物の製造だけでなく、刃物の製造にも使用されます。
マンガン鋼
その組成はMn（10-18％）、Fe（82-90％）およびC（1.12％）です。固く、耐摩耗性があります。電車のレール、金庫、鎧に使用されています。
インバー鋼
36％のNi、64％のFe、0.5％の炭素を含んでいます。膨張係数が低い。インジケータースケールの作成に使用されます。例：巻尺。
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