Cos'è una lega? I suoi tipi, Composizione e applicazioni in diversi campi

Le leghe sono essenziali in ogni aspetto del moderno mondo commerciale. Hanno una vasta gamma di applicazioni in diversi settori. Questi straordinari materiali sono costituiti dall'unione di due o più elementi con caratteristiche che non si trovano negli elementi base. A partire dalle armi asiatiche dell'età del bronzo che contribuirono alla formazione delle monarchie fino ai nanomateriali presenti nelle tecnologie contemporanee, le leghe sono versatili e sono state ampiamente utilizzate nel corso della storia. COSÌ, in questo articolo, approfondiremo l'interessante tema delle leghe e daremo informazioni sulla storia delle leghe, i loro elettori, e i principi utilizzati nella realizzazione delle leghe.

Cos'è una lega?

Una lega in termini semplici è una miscela di due o più metalli o di un metallo e uno o più non metalli. Le leghe mostrano alcune caratteristiche come la forza, durabilità, protezione contro la corrosione, e calore e quindi sono un elemento vitale utilizzato in molti settori. Una lega è una miscela di due o più metalli e talvolta con non metalli che comporta il riscaldamento e la miscelazione degli ingredienti per ottenere un materiale. Ha proprietà che lo differenziano dai componenti costitutivi.

Qual è la storia delle leghe?

Da allora sono state utilizzate le leghe 3000 a.C. Ottone ( Rame e zinco) e Bronzo ( Rame e stagno) erano leghe antiche. Le prime tecniche metallurgiche furono applicate nel loro processo di produzione, questa prima tecnica metallurgica era conosciuta come fusione. Nel processo di fusione, due minerali di varia composizione venivano fusi insieme.

Notevolmente, nel 19° secolo, è stato studiato che tracce di nichel erano presenti insieme al Rame elemento ma non era isolato. I minerali di questi due metalli venivano fusi e formavano il cupronichel. Il prodotto formato dopo il processo di fusione ha conferito elevata resistenza.

Sia il bronzo che l'ottone hanno cambiato il comportamento morbido del rame per mostrare durezza, tenacità, e resilienza.

Composizione delle leghe

Una diversa percentuale di elementi dà origine a leghe diverse. Queste leghe hanno capacità e applicazioni uniche. Comprendiamo meglio la composizione delle leghe. Ecco la tabella dettagliata con le percentuali di composizione.

Tipi di leghe

Ecco alcuni tipi di leghe;

1. Leghe ferrose

Le leghe ferrose sono costituite da ferro come uno dei componenti principali. Questi hanno molte applicazioni in diversi campi. Le leghe ferrose comuni includono:

1. Acciaio

Acciaio è una lega che si forma mescolando il ferro con altri elementi, i.e. carbonio. La quantità di carbonio può essere compresa tra 0. 2% A 2. 1% in peso. Altri elementi come il cromo, nichel, oppure il vanadio può essere utilizzato anche per modificare altre caratteristiche dell'acciaio. Diversi tipi di acciaio includono:

1. Acciaio al carbonio: Ospita solo ferro e carbonio senza nessun altro grado di composizione chimica. Lo classificano in base alla percentuale di carbonio, ad es. tubo in acciaio al carbonio, tubo in acciaio a medio carbonio, tubo in acciaio ad alto tenore di carbonio. L'acciaio al carbonio è tipicamente forte e duro ed è spesso utilizzato nelle industrie edili e manifatturiere.
2. Acciaio legato: Contiene altre quantità minori di elementi leganti come il cromo che aumenta la resistenza, nichel che aumenta la tenacità, e il molibdeno aumenta la resistenza all'usura e alla corrosione. Tra gli usi dell'acciaio legato, ha molte applicazioni nella fabbricazione di prodotti automobilistici, macchinari, e strumenti.
3. Acciaio inossidabile: Contiene 5% cromo che conferisce all'acciaio una buona capacità di resistenza alla corrosione. Questo tipo di carbonio trova applicazione negli utensili da cucina, strumenti medici, e accessori per l'edilizia.
4. Acciaio per utensili: Composto da componenti come: tungsteno, molibdeno cobalto, e vanadio. Le sue proprietà includono elevata durabilità e resistenza al calore. Queste caratteristiche lo rendono adatto al taglio, premendo, e realizzare strumenti di stampaggio.

2. Ghisa

La ghisa è uno dei vecchi tipi di leghe ferro-carbonio. Contiene una quantità di carbonio superiore a 2% e silicio. Alcune delle caratteristiche caratteristiche sono la sua durezza, fragilità, e il vantaggio che ha rispetto alla maggior parte delle altre leghe in termini di colabilità. I tipi di ghisa includono:

1. Ghisa Grigia: Contiene scaglie di grafite. Li rendono grigi e sono generalmente facili da girare. Alcune delle sue applicazioni includono: blocchi motore, tubi, e macchinari vari.
2. Duttile (Nodulare) Ghisa: Contiene noduli sferici di grafite che aumentano la duttilità e la resistenza agli urti. Ha molte applicazioni nelle parti di automobili, ingranaggi, e alberi motore.
3. Ghisa Bianca: È costituito principalmente da carburo di ferro, molto duro, ma anche fragile. Viene applicato a rivestimenti resistenti all'usura e in vari settori industriali dove la proprietà di resistenza all'abrasione è fondamentale.

2. Leghe non ferrose

Le leghe non ferrose non contengono ferro come elemento della composizione principale. Questi sono preferibili a causa della loro bassa densità, e buone caratteristiche anticorrosive. oltre a questo, hanno un'elevata conduttività elettrica e termica. Le comuni leghe non ferrose includono:

1. Leghe di alluminio

Alluminio le leghe hanno ottime proprietà di resistenza alla corrosione. Questi sono normalmente combinati con altri elementi come il rame, magnesio, silicio, e zinco. Gli usi comuni includono:

• Industria aerospaziale: Le leghe di alluminio hanno ampie applicazioni nelle strutture, fusoliere, e ali grazie alla loro leggerezza ma elevata resistenza.
• Industria automobilistica: Sono altamente applicabili nella carrozzeria dell'auto, parte del motore, ruote, ecc. grazie all'efficacia del carburante e alla facilità del peso corporeo.
• Industria dell'imballaggio: Le lattine e i fogli di alluminio vengono utilizzati nel confezionamento di alimenti e bevande. Perché è atossico e riciclabile.

2. Leghe di rame

Le leghe di rame sono famose principalmente per la loro caratteristica di essere un buon conduttore di elettricità e di essere anticorrosive. Le leghe di rame comuni includono:

1. Ottone: Una lega rame-zinco che ha un aspetto dorato e una buona lavorabilità. Trova applicazione nella produzione di chitarre, batteria, ornamenti, e apparecchi idraulici.
2. Bronzo: Una speciale composizione di metallo; rame e stagno caratterizzati dalla sua durezza e resistenza all'usura e alla corrosione. Si applica nella produzione di cuscinetti, boccola, e sculture.

3. Leghe di titanio

Alcune proprietà importanti che rendono preferibili le leghe di titanio sono l'elevato rapporto resistenza/peso, buona resistenza alla corrosione, e biocompatibilità. Hanno molte applicazioni in

• Industria aerospaziale: Sono relativamente leggeri e allo stesso tempo resistenti. COSÌ, hanno applicazioni nella realizzazione di telai di aeromobili, motori, filtri, e dispositivi di fissaggio.
• Impianti medici: questi non sono degradabili e compatibili con il corpo umano. COSÌ, hanno numerose applicazioni in fase di realizzazione superfici portanti articolari nelle sostituzioni articolari, protesi dentarie, e strumenti chirurgici.
• Applicazioni marine: Vengono utilizzati nella realizzazione degli alberi delle eliche perché gli alberi devono sicuramente funzionare sott'acqua e avere la migliore resistenza alla corrosione.

Qual è la differenza tra i metalli, Non metalli, e Leghe?

Ecco la tabella dettagliata per descrivere la differenza tra le leghe, metalli, e non metalli.

Quali sono le applicazioni delle leghe?

COSÌ, discutiamo alcune importanti applicazioni delle leghe.

• Costruzione: Il materiale principale nella costruzione delle strutture edili è l'acciaio, i.e. lega di ferro e carbonio.
• Aerospaziale: Gli aerei necessitano di materiale con proprietà come l'elevata resistenza, bassa densità, e resistenza alle alte temperature. COSÌ, Le leghe di titanio presentano i vantaggi di un elevato rapporto resistenza/peso e stabilità termica.
• Settore automobilistico: La leggerezza e la capacità di resistere alla corrosione rendono le leghe di alluminio l'opzione migliore per migliorare il risparmio di carburante e le prestazioni.
• Elettronica: Le leghe a base di bronzo hanno ampie applicazioni nei collegamenti e nei componenti elettrici grazie alla loro conduttività e resistenza.
• Dispositivi medici: L'acciaio inossidabile e le leghe di cobalto-cromo trovano applicazione negli strumenti e nelle attrezzature per impianti e chirurgia. Ciò è dovuto principalmente al fatto che questi metalli non evocano una reazione avversa nei tessuti del corpo e sono abbastanza forti.

Quali sono i vantaggi delle leghe?

• Maggiore forza: Elevata resistenza e durezza dei metalli di base esenti da aggiunte di lega.
• Maggiore resistenza alla corrosione: Migliore resistenza alla ruggine e ad altre forme di degrado.
• Maggiore durata: Valori originali più elevati in condizioni difficili.
• Proprietà personalizzate: Quando si spinge per il rapporto tra vestibilità e personalizzazione, è importante notare che le caratteristiche devono essere relative alle applicazioni specifiche.
• Efficienza dei costi: Potenzialmente riducono i costi attraverso l’uso di materiali.

Quali sono le limitazioni delle leghe?

• Proprietà complesse: Ancora meno facili da prevedere e controllare rispetto ai metalli primari.
• Costi più elevati: Alcune leghe realizzate possono essere più costose da preparare.
• Difficoltà di produzione: Può essere sminuzzato, riformato, e legato. oltre a questo, può comportare lavorazioni e lavorazioni complicate.
• Impatto ambientale: Aumentano la possibilità di grandi spese ambientali ed energetiche.

Conclusione

Le leghe hanno sempre rappresentato una parte significativa perché tendono a possedere caratteristiche molto superiori rispetto ai metalli. Attraverso l'alterazione di metalli ed elementi, molti ricercatori e ingegneri possono produrre sostanze che possano soddisfare le esigenze desiderate. COSÌ, questo aiuta ad aumentare l'efficienza e la qualità dei materiali utilizzati nella costruzione, trasporto, elettronica, e industrie sanitarie. Inoltre, le proprietà delle varie leghe aiutano nella scelta del materiale giusto per una determinata applicazione. Aiutano anche a migliorare la sicurezza, efficacia, e durata. Contattaci per idee più professionali.