Appunti sulla Metallurgia e i Metalli

Introduzione ai Metalli

• Oggetti quotidiani in metallo: ringhiere, telai di biciclette, pentole, lattine.
• I metalli hanno molteplici utilizzi e caratteristiche.

Proprietà dei Metalli

• Aspetto lucente.
• Solidità a temperatura ambiente.
• Buoni conduttori di calore ed elettricità.
• Buona resistenza meccanica.
• Malleabilità.

Leghe Metalliche

• Combinazione di metalli con altri elementi per migliorare le proprietà.
• Esempi di leghe:
  • Acciaio: lega di ferro e carbonio (ferro è il metallo, carbonio no).
  • Ottone: lega di rame e zinco.

Origine dei Metalli

• La parola "metallo" deriva dal greco "metallo" (miniera).
• Metalli puri in natura: oro, argento, rame.
• La maggior parte dei metalli si trova sotto forma di minerali da cui devono essere estratti.
  • Esempi di minerali:
    • Magnetite: minerale del ferro.
    • Bauxite: minerale dell'alluminio.

Metallurgia

• Insieme di tecniche per l'estrazione e lavorazione dei metalli.
• Siderurgia: metallurgia del ferro.

Leghe del Ferro

• Ghisa e Acciaio:
  • Ferro non usato puro, ma in leghe con carbonio.
  • Acciaio: carbonio < 2%.
  • Ghisa: carbonio tra 2% e 4%.

Produzione dell'Acciaio

1. Altoforno:
   • Struttura alta fino a 100 metri.
   • Ingressi per minerali ferrosi, combustibile (carbon coke) e fondente (calcare).
   • Temperatura di 1500°C nel ventre del forno.
   • Produzione di ghisa grigia liquida.
2. Fonderia:
   • Ghisa colata in lingotti e riutilizzata per ghisa di seconda fusione.
3. Acciaieria:
   • Affinazione della ghisa per ridurre carbonio e impurità.
   • Introduzione di rottami di ferro e ossigeno puro per reazione chimica.
   • Produzione di acciaio.

Caratteristiche di Ghisa e Acciaio

• Ghisa:
  • Maggiore durezza.
  • Migliore resistenza alla corrosione.
  • Meno duttile e malleabile.
• Acciaio:
  • Buona resistenza alla trazione e flessione.
  • Duttile e malleabile, facilmente saldabile.

Acciai Speciali

• Contengono altri elementi per proprietà migliorate.
• Acciai inossidabili:
  • Contenenti cromo e nichel, resistenti alla corrosione.