Lezione sui Metalli e le loro Proprietà

Introduzione ai Metalli

• Oggetti quotidiani in metallo:
  • Ringhiera di un terrazzo
  • Telaio della bicicletta
  • Pentole
  • Lattine

Proprietà dei Metalli

• Aspetto lucente
• Solidità a temperatura ambiente
• Buoni conduttori di calore ed elettricità
• Resistenza meccanica
• Duttile e malleabile

Leghe Metalliche

• Combinazioni di metalli con altri elementi
• Esempi:
  • Acciaio (ferro + carbonio)
  • Ottone (rame + zinco)
• Proprietà delle leghe:
  • Acciaio ha maggiore resistenza meccanica rispetto al ferro
  • Ottone è più duro del rame

Origine dei Metalli

• Parola "metallo" deriva dal greco "metallo" (miniera)
• Metalli in natura:
  • Oro, argento, rame (nella loro forma metallica)
  • Altri metalli si trovano come minerali
• Esempi di minerali:
  • Magnetite (ferro)
  • Bauxite (alluminio)

Estrazione dei Metalli

• Miniere: sotterranee o a cielo aperto
• Metallurgia: tecniche per estrazione e lavorazione dei metalli
• Siderurgia: metallurgia del ferro

Leghe del Ferro

• Ferro: ruolo importante nello sviluppo industriale
• Minerali ricchi di ferro:
  • Magnetite
  • Ematite
• Leghe del ferro:
  • Acciaio: carbonio < 2%
  • Ghisa: carbonio 2-4%

Produzione di Acciaio e Ghisa

• Processo in alto forno:
  • Forno alto fino a 100 metri
  • Temperature raggiungono 1500°C
  • Separazione del ferro dal minerale
• Produzione di ghisa greggia: colata in lingotti o trasporto all'acciaieria

Affinazione dell'Acciaio

• Processo di riduzione del carbonio
• Convertitori: introduzione di ghisa e rottami di ferro
• Ossigeno puro brucia carbonio, trasforma ghisa in acciaio
• Colata dell'acciaio in lingotti o colata continua

Caratteristiche della Ghisa e dell'Acciaio

• Resistenza alla compressione simile
• Acciaio: buona resistenza a trazione e flessione
• Durezza:
  • Ghisa più dura
  • Ghisa resiste meglio alla corrosione
• Duttile e malleabile:
  • Acciaio > Ghisa

Acciai Speciali

• Contengono altri elementi:
  • Acciai inossidabili (cromo e nickel)
• Resistenza alla corrosione anche in condizioni violente

Conclusione

• Importanza dei metalli e delle loro leghe nel mondo moderno.