Struktur, Jenis, Karakteristik logam non-ferro

itu logam non-ferrous mereka semua adalah mereka yang kekurangan atau kekurangan zat besi. Ini, dalam proporsi massa yang berbeda, digunakan untuk pembuatan paduan yang menunjukkan sifat fisik yang lebih baik daripada logam individu.

Dengan demikian, struktur kristalnya dan interaksi logamnya merupakan landasan penerapan paduan non-ferro. Namun, logam murni ini menemukan lebih sedikit kegunaannya karena sangat sensitif dan reaktif. Untuk alasan ini, mereka bekerja paling baik sebagai basa dan aditif untuk paduan.

Perunggu adalah paduan non-ferro; Ini terutama terdiri dari campuran emas tembaga dan timah (patung pada gambar di atas). Tembaga dalam paduan mengoksidasi dan membentuk CuO, senyawa yang menghitamkan permukaan emasnya. Dalam lingkungan lembab, CuO menghidrasi dan menyerap karbon dioksida dan garam untuk membentuk senyawa biru-hijau.

Sebagai contoh, Patung Liberty ditutupi dengan lapisan tembaga karbonat (CuCO₃) dikenal sebagai patina. Secara umum, semua logam teroksidasi. Tergantung pada stabilitas oksida-oksida mereka, mereka melindungi ke tingkat yang lebih besar atau lebih kecil dari paduan terhadap faktor korosi dan eksternal.

Indeks

• 1 Struktur
  • 1.1 heksagonal kompak (hcp)
  • 1.2 Compact cubic (ccp)
  • 1.3 Kubik berpusat pada tubuh (bcc)
• 2 Jenis
• 3 Karakteristik dan properti
• 4 Contoh
  • 4.1 Tembaga
  • 4.2 Aluminium
  • 4.3 Seng dan magnesium
  • 4.4 Titanium
  • 4.5 Superalements
• 5 Referensi

Struktur

Besi hanyalah salah satu dari semua logam di alam, sehingga struktur dan paduan logam non-ferrous lebih beragam.

Namun, dalam kondisi normal, sebagian besar logam memiliki tiga struktur kristal yang dibentuk oleh ikatan logam mereka: heksagonal kompak (hcp), kubik kompak (ccp) dan kubik berpusat di tubuh (bcc).

Kompak heksagonal (hcp)

Dalam struktur ini, atom logam dikemas dalam bentuk prisma heksagonal, mengambil keuntungan dari semua ruang.

Dari semua struktur ini adalah yang terpadat, sehingga dapat diharapkan bahwa dengan cara yang sama adalah logam yang memilikinya. Dalam hal ini, semua atom dikelilingi oleh dua belas tetangga.

Contohnya

- Titanium (Ti).

- Seng (Zn).

- Magnesium (Mg).

- Kadmium (Cd).

- Cobalt (Co).

- Rutenium (Ru).

- Osmio (Os).

- Logam alkali tanah (dengan pengecualian barium dan fransium).

Compact cubic (ccp)

Struktur kristal ini kurang padat daripada hcp, dan dalam hal ini setiap atom dikelilingi oleh dua belas tetangga.

Di sini, celah (ruang kosong) lebih besar daripada dalam kasus hcp, sehingga logam ini dapat mengandung molekul-molekul ini dan atom-atom kecil (seperti molekul hidrogen, H).₂).

Contohnya

- Aluminium (al).

- Nikel (ni).

- Perak (ag).

- Tembaga (cu).

- Emas (Au).

- Rhodium (Rh).

- Iridium (Pergi).

Kubik berpusat pada tubuh (bcc)

Dari tiga struktur, ini adalah yang paling padat dan kompak, yang pada saat yang sama menghadirkan celah volume yang lebih tinggi..

Karena itu, ia lebih mudah mengakomodasi molekul dan atom kecil. Demikian juga, dalam kubus ini setiap atom dikelilingi oleh delapan tetangga.

Contohnya

- Vanadium (V).

- Niobium (Nb).

- Chrome (Cr).

- Logam alkali.

- Tungsten (W).

Selain itu, ada struktur lain, seperti kubik sederhana dan lainnya yang lebih kompleks yang terdiri dari array yang kurang padat atau terdistorsi dari tiga yang pertama. Namun, struktur kristal di atas hanya berlaku untuk logam murni.

Dalam kondisi pengotor, tekanan, dan suhu tinggi, pengaturan ini terdistorsi dan, ketika mereka merupakan komponen dari paduan, mereka berinteraksi dengan logam lain untuk menghasilkan struktur logam baru.

Bahkan, pengetahuan dan manipulasi yang tepat dari pengaturan ini memungkinkan desain dan elaborasi paduan dengan sifat fisik yang diinginkan untuk tujuan tertentu..

Jenis

Dalam istilah yang sangat umum, logam non-ferrous dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis: berat (timah), ringan (tembaga dan aluminium) dan ultralight (magnesium). Pada gilirannya, ini dibagi menjadi dua subclass: yang memiliki titik leleh sedang dan yang memiliki titik leleh tinggi.

Jenis logam non-ferrous lainnya sesuai dengan logam mulia (atau berharga). Contohnya adalah logam dengan struktur ccp (dengan pengecualian aluminium, nikel, dan lainnya).

Demikian juga, logam tanah jarang dianggap non-ferro (serium, samarium, skandium, itrium, thulium, gadolinium, dll.). Akhirnya, logam radioaktif juga dihitung sebagai non-ferro (polonium, plutonium, radium, francium, astatin, radon, dll.). 

Karakteristik dan properti

Meskipun karakteristik dan sifat logam bervariasi dalam keadaan murni dan dalam paduan, mereka menghadirkan generalisasi yang membedakannya dari logam besi:

- Mereka mudah ditempa dan konduktor listrik dan termal yang sangat baik.

- Mereka kurang terpengaruh oleh perawatan panas.

- Mereka memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap oksidasi dan korosi.

- Mereka tidak menghadirkan paramagnetisme begitu banyak, yang memungkinkan mereka menjadi bahan yang digunakan untuk aplikasi elektronik.

- Proses pembuatannya lebih mudah, termasuk pengecoran, pengelasan, penempaan dan penggulungan.

- Mereka memiliki warna yang lebih menarik, sehingga mereka menemukan kegunaan sebagai elemen ornamen; Selain itu, mereka kurang padat.

Beberapa kelemahannya dibandingkan dengan logam besi adalah: resistansi rendah, biaya tinggi, permintaan lebih rendah dan kelimpahan mineralogi lebih rendah.

Contohnya

Dalam industri metalurgi ada banyak pilihan dalam pembuatan logam dan paduan non-ferro; Yang paling umum adalah: tembaga, aluminium, seng, magnesium, titanium, dan superalloy berbasis nikel.

Tembaga

Tembaga telah digunakan untuk berbagai aplikasi karena sifatnya yang menguntungkan, seperti konduktivitas termal dan listriknya yang tinggi.

Ini tahan, mudah ditempa dan ulet, sehingga dapat diperoleh dari banyak desain praktis ini: dari pipa ke stoples dan koin. Itu juga telah digunakan dalam penguatan lunas kapal, dan menemukan banyak digunakan dalam industri listrik.

Meskipun dalam keadaan murni sangat lembut, paduannya (antara kuningan dan perunggu ini) lebih tahan dan dilindungi oleh lapisan Cu₂O (oksida kemerahan).

Aluminium

Ini adalah logam yang dianggap ringan karena kepadatannya yang rendah; Ini memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, dan tahan terhadap korosi berkat lapisan Al₂O₃ yang melindungi permukaannya.

Mengingat sifat-sifatnya, itu adalah logam yang ideal terutama di aeronautika, di industri otomotif dan konstruksi, antara lain.

Seng dan magnesium

Paduan seng (seperti KAYEM, dengan aluminium 4% dan tembaga 3% menurut massa) digunakan untuk pembuatan coran kompleks. Ini dimaksudkan untuk pekerjaan konstruksi dan teknik.

Dalam hal magnesium, paduannya memiliki aplikasi dalam arsitektur, serta rumah sepeda, tembok pembatas jembatan dan struktur yang dilas..

Ini juga digunakan di industri kedirgantaraan, dalam mesin berkecepatan tinggi dan peralatan transportasi.

Titanium

Titanium membentuk paduan yang sedikit ringan. Mereka super tahan, dan dilindungi dari korosi oleh lapisan TiO₂. Ekstraksinya mahal dan memiliki struktur kristal bcc di atas 882 ° C.

Selain itu, biokompatibel, itulah sebabnya dapat digunakan sebagai bahan untuk implan medis dan implan. Selain itu, titanium dan paduannya ada di mesin, angkatan laut, komponen jet dan reaktor kimia.

Superalloy

Superalloy adalah fase padat yang sangat tahan yang terdiri dari nikel (sebagai logam tidak mulia) atau kobalt.

Mereka digunakan sebagai baling-baling di turbin dan mesin pesawat, bahan untuk reaktor yang tahan terhadap reaksi kimia yang agresif dan peralatan penukar panas.

Referensi

1. Kateřina Skotnicová, Monika Losertová, Miroslav Kursa. (2015). Teori produksi logam dan paduan non-ferro. Universitas Teknis Ostrava.
2. C. Ergun. Paduan Nonferrous. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: users.fs.cvut.cz
3. Adana Sains dan Teknologi. Logam Non-Ferrous. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: web.adanabtu.edu.tr
4. Sánchez M. Vergara E., Campos I. Silva E. (2010). Teknologi bahan. Editorial Trillas S.A. (Edisi 1, Meksiko). Hal 282-297.
5. Bahan Ferrous dan Logam dan Paduan Non-Ferrous. [PDF] Diperoleh pada 21 April 2018, dari: ikbooks.com
6. Perbedaan antara logam ferro dan non-ferro. (23 September 2015). Diperoleh pada 21 April 2018, dari: metalsupermarkets.com
7. Wonderopolis. (2018). Mengapa patung kebebasan berwarna hijau? Diperoleh pada 21 April 2018, dari: wonderopolis.org
8. Moises Hinojosa. (31 Mei 2014). Struktur kristal logam. Diperoleh pada 21 April 2018, dari: researchgate.net
9. Tony Hisgett. (18 Maret 2009). Fitting tembaga. [Gambar] Diperoleh pada 22 April 2018, dari: flickr.com
10. Brandon Baunach. (22 Februari 2007). beratnya enam bungkus kertas Diperoleh pada 22 April 2018, dari: flickr.com