Demir Dışı Metaller Kılavuzu

Demir dışı metaller, temel bileşen olarak demir içermeyen metallerdir (küçük bir yüzde içerebilirler).

Bu tür metaller çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır.

Yaygın olarak kullanılan metaller şunlardır:

Bakır (CU): yüksek elektriksel ve termal iletkenlik için kullanılır
Alüminyum (Al), berilyum (Be), titanyum: yapısal uygulamalarda kullanılır
Magnezyum (Mg), lityum, potasyum, sodyum: mühendislik uygulamaları
Kalay (Sn), kadmiyum (Cd), çinko (Zn): kaplamalarda, elektrik kullanımında, yatak yüzeylerinde kullanılır
Kobalt (Co), manganez (Mn): çelik alaşımları
Nikel (Ni), kurşun (Pb): yaygın kullanım
Altın, gümüş, platin: elektrik uygulamaları, mücevher
Kolumbiyum (Cb), titanyum (Ti), zirkonyum (Zr), vanadyum (V), tungsten (W): 3600 derece F (2000 santigrat derece) üzerinde erime noktalarına sahip refrakter metaller. Isı kalkanı, takım kaplamaları için kullanılır.
Plütonyum, toryum, uranyum: nükleer yakıtlar demir dışı metallerdir
Molibden (Mo)
Bizmut (Bi)
Tantal (Ta)
galyum (Ga)
hafniyum (Hf)
İndiyum (In)
niyobyum (Nb)
Renyum (Yeniden)
Antimon (Sb)
Manganez (Mn)
Germanyum (Ge)
Talyum (Ti)
Metaller, özelliklerine göre farklı uygulamalar için seçilir.

Tarihçe Demir Dışı Metaller
Demir dışı metallerin üretimi Orta Çağ’dan önce gelir. Kayıtlar, yüzyıllar boyunca kurşun ve bakır madenciliğini gösterirken, Roma döneminde kalay çıkarıldı.

Sanayi devrimi, demir dışı metallerin kullanımının artmasına yol açtı. Sektördeki büyüme ile birlikte her bir metalin üretimine ve hurda metallerin yeniden ergitilmesine ilgi arttı.

Demir Dışı Metallerin Temel Formları
Çubuklar ve Çubuklar: haddeleme ekstrüzyon, dövme veya metal çekme ile üretilir
Plakalar, Levhalar, Şeritler ve Folyo (arkalı folyo, kaplamalı folyo): düz yüzeyli ürünler
Profiller: haddelenmiş, ekstrüde edilmiş, çekilmiş, dövülmüş veya şekillendirilmiş ürünler
Tüpler, borular: içi boş ürünler
Tel (teller, halat ve kablo, şerit, yalıtımlı tel, kaynak teli)
Alüminyum (Al)

Alüminyum, kolayca dökülebilen, dövülebilen, işlenebilen, şekillendirilebilen ve kaynaklanabilen hafif, yumuşak, düşük mukavemetli bir metaldir. Belirli elementler ile alaşımlandırılmadıkça, yalnızca düşük sıcaklıklı uygulamalarda uygundur.

Ticari alüminyum alaşımları, dövme alaşımlar ve döküm alaşımlar olmak üzere iki gruba ayrılır. Dövme alaşım grubu, metalin mekanik olarak işlenmesiyle nihai fiziksel formları elde edilen değirmen ürünleri için tasarlanmış alaşımları içerir. Döküm alaşım grubu, erimiş metalin bir kalıpta katılaşmasına izin verilerek nihai şekilleri elde edilen alaşımları içerir.

Alüminyum alaşımları, yapısal çelikten daha güçlü olacak şekilde güçlendirilebilir.

Kullanım Alanları:

Alüminyum, çelik üretiminde oksijen giderici ve alaşım ajanı olarak kullanılır. Dökümler, pistonlar, tork konvertör pompa gövdeleri, uçak yapıları, mutfak eşyaları, demiryolları vagonları ve iletim hatları alüminyumdan yapılmıştır.

yetenekler:

Alüminyum dökülebilir, dövülebilir, işlenebilir, şekillendirilebilir ve kaynaklanabilir.

sınırlamalar:

Alüminyumun bakır ve bakır alaşımları ile doğrudan metal temasından kaçınılmalıdır. Düşük sıcaklıklı uygulamalarda alüminyum kullanılmalıdır.

Özellikleri:

Saf alüminyumun Brinell sertlik numarası 17 ila 27 arasındadır; 6000 ila 16.000 psi (41.370 ila 110.320 kPa) arasında gerilme mukavemeti; 2.7 özgül ağırlık; ve 1220°F (660°C) bir erime noktası. Alüminyum alaşımlarının Brinell sertlik numarası 100 ila 130 ve çekme mukavemeti 30.000 ila 75.000 psi (206.850 ila 517.125 kPa) arasındadır. Genel olarak, alüminyum ve alüminyum alaşımları mükemmel ısı iletkenliğine sahiptir; yüksek elektrik iletkenliği (bakırın yüzde 60’ı, hacme göre hacim; oda sıcaklığında yüksek mukavemet/ağırlık oranı; ve haksız yere korozyona dayanıklı.

Alüminyum Testleri
Görünüm testi:

Alüminyumun rengi açık griden gümüşe, cilalandığında çok parlak, oksitlendiğinde mat ve hafiftir. Haddelenmiş ve sac alüminyum malzemeler genellikle saf metaldir. Dökümler, genellikle çinko, bakır, silikon ve bazen demir ve magnezyum gibi diğer metallerle alüminyum alaşımlarıdır. Dövme alüminyum alaşımları krom, silikon, magnezyum veya manganez içerebilir. Alüminyum görünüşte magnezyuma çok benzer. Alüminyum, her yüzeye bir damla gümüş nitrat çözeltisinin uygulanmasıyla magnezyumdan ayırt edilir. Gümüş nitrat, alüminyum ile reaksiyona girmez, ancak magnezyum üzerinde siyah bir gümüş tortusu bırakır.

Kırılma testi:

Haddelenmiş alüminyum bölümlerdeki bir kırılma, pürüzsüz, parlak bir yapı gösterir. Alüminyum dökümdeki bir kırılma, parlak kristal bir yapıyı parlatır.

Kıvılcım testi:

Alüminyumdan kıvılcım çıkmaz.

Meşale testi:

Alüminyum erimeden önce kırmızıya dönmez. Neredeyse eriyene kadar şeklini korur, sonra aniden çöker (sıcak şortlar). Erimiş yüzeyde anında ağır bir beyaz oksit filmi oluşur.

Krom (Cr)
Krom, çelik, dökme demir ve demir dışı nikel, bakır, alüminyum ve kobalt alaşımlarında kullanılan bir alaşım maddesidir. Serttir, kırılgandır, korozyona dayanıklıdır, kaynaklanabilir, işlenebilir, dövülebilir ve elektrokaplamada yaygın olarak kullanılır. Krom hidroklorik aside dayanıklı değildir ve işlenişi zorluğundan dolayı saf halde kullanılamaz.

Kullanım Alanları:

Krom en yaygın kullanılan alaşımlardan biridir. Çelik ve dökme demirde (yüzde 0,25 ila 0,35) ve demir dışı nikel, bakır, alüminyum ve kobalt alaşımlarında alaşım ajanı olarak kullanılır. Ayrıca görünüm ve aşınma için elektrokaplamada, toz metalurjisinde ve ayna ve paslanmaz çelik yapımında kullanılır.

yetenekler:

Krom alaşımları kaynaklanabilir, işlenebilir ve dövülebilir. Krom asla saf halde kullanılmaz.

sınırlamalar:

Krom, hidroklorik aside dayanıklı değildir ve kırılganlığı ve işlenme zorluğu nedeniyle saf halde kullanılamaz.

Özellikler (saf)

Kromun özgül ağırlığı 7.19’dur; 3300°F (1816°C) erime noktası; 110 ila 170 Brinell sertlik numarası; hidroklorik dışındaki asitlere dayanıklıdır; ve aşınmaya, ısıya ve korozyona dayanıklıdır.

Kobalt (Ko)
Kobalt, görünüş olarak nikele benzeyen sert, beyaz bir metaldir, ancak hafif mavimsi bir döküme sahiptir.

Kullanım Alanları:

Kobalt esas olarak kalıcı ve yumuşak manyetik malzemelerde, yüksek hızlı takım uçlarında ve kesicilerde, yüksek sıcaklığa, sürünme dirençli alaşımlarda ve sinterlenmiş karbür takımlarda, uçlarda ve kesicilerde alaşım elementi olarak kullanılır. Çözünmeyen boya pigmentleri ve mavi seramik sır yapımında da kullanılır. Metalik formda kobaltın pek fazla kullanımı yoktur. Ancak diğer elemanlarla birleştirildiğinde sert kaplama malzemeleri için kullanılır.

yetenekler:

Kobalt kaynaklanabilir, işlenebilir (sınırlı) ve soğuk çekilebilir.

sınırlamalar:

Kobalt, semente karbür kesicilerle işlenmelidir. Yüksek karbonlu kobalt çeliğinin kaynağı genellikle çatlamaya neden olur.

Özellikleri:

Saf kobalt, 34.000 psi (234.430 kPa) gerilme mukavemetine sahiptir; 125 Brinell sertlik numarası; 8.9 özgül ağırlık; ve 2720°F (1493°C) bir erime noktası. Kobalt alaşımı (Stellite 21), 101.000 psi (696.395 kPa) çekme mukavemetine sahiptir ve ısıya ve korozyona dayanıklıdır.

Bakır (Cu)

Bakır kırmızımsı bir metaldir, çok sünek ve dövülebilirdir ve yüksek elektrik ve ısı iletkenliğine sahiptir. Yüzlerce alaşımda ana element olarak kullanılır. Ticari olarak saf bakır kaynak için uygun değildir. Çok yumuşak olmasına rağmen yüksek sünekliği nedeniyle işlenmesi çok zordur.

Berilyum bakır yüzde 1.50 ila 2.75 berilyum içerir. Yumuşakken sünektir, ancak sertleştiğinde sünekliğini kaybeder ve çekme mukavemeti kazanır.
Nikel bakır yüzde 10, 20 veya 30 nikel içerir. Nikel alaşımları, nikel içeriği ile artan orta derecede yüksek ila yüksek çekme mukavemetine sahiptir. Orta derecede sert, oldukça sert ve sünektirler. Yüksek hızlı deniz suyunun aşındırıcı ve korozif etkilerine, stres korozyonuna ve korozyon yorgunluğuna karşı çok dayanıklıdırlar. Bakır çinko alaşımlarına (pirinçlere) renklerini açmak için nikel eklenir; elde edilen alaşımlara nikel gümüşü denir. Bu alaşımlar iki genel tiptedir, biri yüzde 65 veya daha fazla bakır ve nikeli bir arada, diğeri yüzde 55 ila 60 bakır ve nikeli bir arada içerir. İlk tip, derin çekme, damgalama ve eğirme gibi işlemlerle soğuk işlenebilir. İkinci tip ise çok daha sert olup hiç bir soğuk işleme yöntemi ile işlenmez. Bakır ve bakır alaşımlarının birleştirilmesinde tercih edilen yöntem gaz kaynağıdır.
Kullanım Alanları:

Ticari olarak saf bakırın başlıca kullanımı, tel veya benzeri iletkenlerin yapıldığı elektrik endüstrisindedir. Pirinç, bronz ve Monel metali gibi demir dışı alaşımların imalatında da kullanılır. Tipik bakır ürünler sac çatı kaplama, kartuş kılıfları, burçlar, tel, rulmanlar ve heykellerdir.

yetenekler:

Bakır dövülebilir, dökülebilir ve soğuk işlenebilir. Ayrıca kaynak yapılabilir, ancak işlenebilirliği adildir. Bakır alaşımları kaynaklanabilir.

sınırlamalar:

Elektrolitik tok adım bakır tatmin edici bir şekilde kaynaklanamaz. Saf bakır kaynak için uygun değildir ve sünekliği nedeniyle işlenmesi zordur.

Özellikleri:

Saf bakır manyetik değildir; 60 ila 110 arasında bir Brinell sertlik numarasına sahiptir; 32.000 ila 60.000 psi (220.640 ila 413.700 kPa) arasında bir gerilme mukavemeti; 8.9 özgül ağırlık; 1980°F (1082°C) erime noktası; ve korozyona dayanıklıdır. Bakır alaşımlarının çekme dayanımı 50.000 ila 90.000 psi (344.750 ila 620.550 kPa) ve Brinell sertlik sayısı 100 ila 185 arasındadır.

Bakır Testleri
Görünüm testi:

Bakır, cilalandığında kırmızı renktedir ve çeşitli yeşil tonlarında oksitlenir.

Kırılma testi:

Bakır, kırıldığında kristal görünümden arınmış pürüzsüz bir yüzey sunar.

Kıvılcım testi:

Bakır kıvılcım çıkarmaz.

Meşale testi:

Bakır ısıyı hızla ilettiğinden, bakırın füzyonunu üretmek için aynı boyuttaki çelik parçası için gerekenden daha büyük bir alev gerekir. Bakır aniden erir ve anında katılaşır. Küçük miktarlarda başka metaller içeren bakır alaşımı, saf bakırdan daha kolay erir ve daha yavaş katılaşır.

Pirinç ve Bronz

Bakır ve çinko alaşımı olan pirinç (yüzde 60 ila 68 bakır ve yüzde 32 ila 40 çinko), düşük bir erime noktasına ve yüksek ısı iletkenliğine sahiptir. gibi çeşitli pirinç türleri vardır.

deniz
kırmızı
amirallik
Sarı
ticari
Hepsi bakır ve çinko içeriğinde farklılık gösterir; kurşun, kalay, manganez veya demir gibi diğer elementlerle alaşımlanabilir; iyi işlenebilirliğe sahip; ve kaynak yapılabilir. Bronz, bakır ve kalay alaşımıdır ve kurşun, çinko, nikel, manganez veya fosfor içerebilir. Yüksek mukavemete sahiptir, paslanmaya veya korozyona dayanıklıdır, iyi işlenebilirliğe sahiptir ve kaynak yapılabilir. Pirinç, bakırla neredeyse aynı özelliklere sahiptir.

Bronz, uygulamada pirince benzeyen ancak daha sert ve daha pahalı olan bir bakır alaşımıdır.

Pirinç Testleri
Görünüm testi:

Cilalı pirinç ve bronzun rengi, bileşime göre, neredeyse bakır gibi kırmızıdan sarı pirince kadar değişir. Yeşil, kahverengi veya sarının çeşitli tonlarına oksitlenirler.

Kırılma testi:

Kırık pirinç veya bronzun yüzeyi, bileşime ve hazırlama yöntemine bağlı olarak pürüzsüzden kristale değişir; ben. e., döküm, haddelenmiş veya dövülmüş.

Kıvılcım testi:

Pirinç ve bronz kıvılcım çıkarmaz.

Meşale testi:

Pirinç, eritildiğinde beyaz duman çıkaran çinko içerir. Bronz kalay içerir. Az miktarda kalay bile alaşımın su gibi çok serbestçe akmasını sağlar. Genellikle mevcut olan az miktarda çinko veya kalay nedeniyle bronz biraz duman çıkarabilir, ancak asla pirinç kadar duman çıkarmaz.

Alüminyum Bronz Testleri
Görünüm testi:

Parlatıldığında, alüminyum bronz pirinçten daha koyu sarı görünür.

Kırılma testi:

Alüminyum bronz kırıldığında pürüzsüz bir yüzey sunar.

Kıvılcım testi:

Alüminyum bronz kıvılcım çıkarmaz.

Meşale testi:

Alüminyum bronz kaynağı çok zordur. Yüzey, metalle karışma eğiliminde olan ve çıkarılması zor olan ağır bir pislikle hızla kaplanır.

Kurşun (Pb)
Kurşun, düşük erime noktasına, düşük gerilme mukavemetine ve düşük sürünme mukavemetine sahip ağır, yumuşak, dövülebilir bir metaldir. Atmosferden, nemden ve sudan kaynaklanan korozyona karşı dayanıklıdır ve birçok aside karşı etkilidir. Kurşun, soğuk işleme ve döküm için çok uygundur. Kurşunun düşük erime noktası, doğru kaynak çubuğu seçimini çok önemli hale getirir.

Kurşun tozu ve dumanı zehirlidir. Kurşun kaynağı yaparken son derece dikkatli olun ve kişisel koruyucu ekipman kullanın.

Kullanım Alanları:

Kurşun esas olarak kurşun kaplı güç ve telefon kabloları ve akümülatörler gibi elektrikli ekipmanların imalatında kullanılır. Ayrıca hem boru hem de levha şeklinde bina yapımında ve lehimde kullanılır. Çinko alaşımları kurşun ağırlıklar, yataklar, contalar, contalar, mermiler ve mermi imalatında kullanılır. Kurşundan birçok kimyasal bileşik üretilir; bunlar arasında kurşun karbonat (boya pigmenti) ve tetraetil kurşun (antiknock benzin) bulunur. Kurşun ayrıca X-ışını koruması (radyasyon kalkanları) için de kullanılır. Kurşunun diğer metallerden daha fazla uygulama alanı vardır.

yetenekler:

Kurşun dökülebilir, soğuk işlenebilir, kaynaklanabilir ve işlenebilir. Korozyona, atmosfere, neme ve suya dayanıklıdır ve birçok aside dayanıklıdır.

sınırlamalar:

Kurşun, ağır ağırlığa sahip düşük mukavemete sahiptir. Kurşun tozu ve dumanı çok zehirlidir.

Özellikleri:

Saf kurşun, 2500 ila 3000 psi (17,237,5 ila 20,685 kPa) çekme mukavemetine sahiptir; 11.3 özgül ağırlık; ve 620°F (327°C) bir erime noktası. Alaşımlı kurşun B32-467, 5800 psi (39.991 kPa) çekme mukavemetine sahiptir. Genel olarak, kurşun düşük elektrik iletkenliğine sahiptir; kendinden yağlamalı; dövülebilir; ve korozyona dayanıklıdır.

Magnezyum (Mg)
Magnezyum son derece hafif bir metaldir, beyaz renklidir, düşük erime noktasına sahiptir, mükemmel işlenebilirlik ve kaynak yapılabilir. Ark veya gaz işlemiyle kaynak yapmak, gazlı bir kalkan kullanılmasını gerektirir. Magnezyum, atmosferik maruz kalmaya, alkaliler, kromik ve hidroflorik asitler, hidrokarbonlar ve çoğu alkol, fenol, ester ve yağlar gibi birçok kimyasala orta derecede dirençlidir. Manyetik değildir. Galvanik korozyon, magnezyumlu herhangi bir montajda önemli bir faktördür.

Kullanım Alanları:

Magnezyum pirinç, bronz, nikel ve gümüş için oksijen giderici olarak kullanılır. Hafif olması nedeniyle özellikle uçak endüstrisinde ağırlıktan tasarruf sağlayan birçok uygulamada kullanılmaktadır. Ayrıca, havai fişeklerin imalatında ve demiryolu işaret fişekleri ve sinyalleri için ve askeri amaçlar için kullanılır. Magnezyum dökümler, motor gövdeleri, üfleyiciler, hortum parçaları, iniş tekerlekleri ve uçak gövdesinin belirli kısımları için kullanılır. Magnezyum alaşımlı malzemeler dikiş makinelerinde, daktilolarda ve tekstil makinelerinde kullanılmaktadır.

yetenekler:

Magnezyum dövülebilir, dökülebilir, kaynaklanabilir ve işlenebilir.

sınırlamalar:

İnce talaş formundaki magnezyum düşük sıcaklıklarda (800 ila 1200°F (427 ila 649°C)) tutuşacaktır. Alev, karbon dioksit (CO2), köpük ve kum gibi uygun malzemelerle desteklenebilir.

Özellikleri:

Saf magnezyum, 12.000 psi (82.740 kPa) (döküm) gerilme mukavemetine ve 37.000 psi (255.115 kPa) (haddelenmiş) gerilme mukavemetine sahiptir; Brinell sertlik sayısı 30 (döküm) ve 50 (haddelenmiş); 1.7 özgül ağırlık; ve 1202°F (650°C) bir erime noktası. Magnezyum alaşımı Brinell sertlik numarası 72 (sert) ve 50 (dövülmüş); ve 42.000 psi (289.590 kPa) (sert) ve 32.000 psi (220.640 kPa) (dövme) gerilme mukavemeti.

Magnezyum Metal Testleri
DİKKAT test ederken:

Magnezyum açık atmosferde ısıtıldığında tutuşabilir ve yanabilir.

Görünüm testi:

Magnezyum görünüşte alüminyuma benzer. Cilalı yüzey gümüş-beyazdır, ancak hızla grimsi bir filme oksitlenir. Alüminyum gibi, korozyona karşı oldukça dirençlidir ve iyi bir güç-ağırlık oranına sahiptir, ancak ağırlık olarak alüminyumdan daha hafiftir. Çok düşük bir tutuşma noktasına sahiptir ve manganez ve alüminyum ile alaşımlandırıldığı durumlar dışında çok kaynaklanabilir değildir. Magnezyum, gümüş nitrat çözeltisinin kullanılmasıyla alüminyumdan ayırt edilir. Çözelti alüminyum ile reaksiyona girmez, ancak magnezyum üzerinde siyah bir gümüş tortusu bırakır. Magnezyum deniz suyundan büyük miktarlarda üretilir. Mükemmel işlenebilirliğe sahiptir, ancak düşük tutuşma noktası nedeniyle işleme sırasında özel dikkat gösterilmelidir.

Kırılma testi:

Magnezyum, ince taneli bir yapıya sahip pürüzlü bir yüzeye sahiptir.

Kıvılcım testi:

Hiçbir kıvılcım verilmez.

Torç Testi:

Magnezyum açık havada ısıtıldığında hızla oksitlenir ve sıvı metalde çözünmeyen bir oksit filmi oluşturur. Açık atmosferde magnezyum ısıtıldığında yangın çıkabilir. Bir güvenlik önlemi olarak, magnezyum, bir soy gaz atmosferinde eritilmelidir.

Manganez (Mn)
Saf manganez nispeten yüksek bir çekme mukavemetine sahiptir, ancak çok kırılgandır. Manganez, metali deoksidize etmek ve kükürtten arındırmak için çelikte bir alaşım ajanı olarak kullanılır. Çelik dışındaki metallerde, yüzde 1 ila 15 manganez yüzdeleri, ilgili metalin tokluğunu ve sertleşebilirliğini artıracaktır.

Kullanım Alanları:

Manganez, çekme mukavemetini artırmak için çelik yapımında esas olarak bir alaşım maddesi olarak kullanılır. Ayrıca, kükürtün cüruf olarak çıkarılması için çelik yapım işlemi sırasında eklenir. Östenitik manganlı çelikler, demiryolu çalışmaları, elektrikli kepçeli kovalar ve kaya kırıcılar için kullanılır. Orta karbonlu manganlı çelikler, araba aksları ve dişlileri yapmak için kullanılır.

yetenekler:

Manganez kaynaklanabilir, işlenebilir ve soğuk işlenebilir.

sınırlamalar:

Östenitik manganlı çelikler en iyi şekilde semente karbür, kobalt ve yüksek hızlı çelik kesicilerle işlenir.

Özellikleri:

Saf manganez 72.000 psi (496.440 kPa) (söndürülmüş) çekme mukavemetine sahiptir, Brinell sertlik sayısı 330; 7,43 özgül ağırlık: 2270°F (1243°C) erime noktası; ve kırılgandır. Manganez alaşımı 110.000 psi (758.450 kPa) çekme mukavemetine sahiptir. Genel olarak, manganez oldukça parlatılabilir ve kırılgandır.

Molibden (Mo)
Saf molibden yüksek bir çekme mukavemetine sahiptir ve ısıya karşı çok dayanıklıdır. Esas olarak, mukavemeti, sertleşebilirliği ve ısıya karşı direnci arttırmak için çelikte bir alaşım maddesi olarak kullanılır.

Kullanım Alanları:

Molibden esas olarak bir alaşım olarak kullanılır. Isıtma elemanları, anahtarlar, kontaklar, termokuplörler, kaynak elektrotları ve katot ışın tüpleri molibdenden yapılmıştır.

yetenekler:

Molibden dövülebilir, haddelenebilir, çekilebilir veya işlenebilir.

sınırlamalar:

Molibden sadece atomik hidrojen arkı ile kaynaklanabilir veya vakumda dirençli ısıtma ile alın kaynağı yapılabilir. Nitrik asit, sıcak sülfürik asit ve sıcak hidroklorik asit tarafından saldırıya uğrar.

Özellikleri:

Saf molibden, 100.000 psi (689.500 kPa) (levha) ve 30.000 Psi (206.850 kPa) (tel) çekme mukavemetine sahiptir; 160 ila 185 arasında Brinell sertlik numarası; 10.2 özgül ağırlık; 4800°F (2649°C) ile buluşma noktası; yüksek sıcaklıklarda sertliği ve gücü korur; ve korozyona dayanıklıdır.

Nikel (Ni)
Nikel sert, dövülebilir, sünek bir metaldir. Bir alaşım olarak sünekliği artırır, tane boyutuna etkisi olmaz, ısıl işlem için kritik noktayı düşürür, yorulma mukavemetine yardımcı olur ve düşük sıcaklıktaki işlemlerde darbe değerlerini artırır. Hem nikel hem de nikel alaşımları işlenebilir ve gaz ve ark yöntemleriyle kolayca kaynak yapılabilir.

Kullanım Alanları:

Nikel, hem demir hem de demir dışı metallerin alaşımlarının yapımında kullanılır. Kimyasal ve gıda işleme ekipmanları, elektrik dirençli ısıtma elemanları, süs süsleri ve yüksek sıcaklıklara dayanması gereken parçaların tümü nikel içeren metalden üretilir. Krom ile alaşımlı olup paslanmaz çelik yapımında kullanılır.

yetenekler:

Nikel alaşımları, gaz veya ark yöntemleriyle kolayca kaynaklanır. Nikel alaşımları işlenebilir, dövülebilir, dökülebilir ve kolayca şekillendirilebilir.

sınırlamalar:

Nikel, nem veya aşındırıcı gazların varlığında çok yavaş oksitlenir.

Özellikleri:

Saf nikel, 46.000 psi (317,170 kPa) çekme mukavemetine sahiptir; Brinell sertlik numarası 220; 8.9 özgül ağırlık; ve 2650°F (1454°C) erime noktası. Nikel alaşımlarının Brinell sertlik numarası 140 ila 230 arasındadır. Monel ile dövülmüş nikel, 100.000 psi (689.500 kPa) çekme mukavemetine ve yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet ve tokluğa sahiptir.

Monel metali:

Monel metal, yaklaşık yüzde 67.00 nikel, yüzde 29.00 ila 80.00 bakır, yüzde 1.40 demir, yüzde 1.00 manganez, yüzde 0.10 silikon ve yüzde 0.15 karbon içeren gümüş-beyaz renkli bir nikel alaşımıdır. Görünüşte, kararmamış nikeli andırır. Kullanımdan sonra veya kimyasal solüsyonlarla temastan sonra gümüş-beyaz renk sarı bir renk alır ve parlaklığın bir kısmı kaybolur. Korozyona karşı direnci çok yüksektir ve kaynak yapılabilir.

Nikel Testleri
Görünüm:

Saf nikel grimsi beyaz bir renge sahiptir.

Kırık:

Nikelin kırılma yüzeyi pürüzsüz ve ince tanelidir.

Kıvılcım testi:

Bir kıvılcım testinde nikel, genellikle dalgalı olan çok az miktarda kısa, turuncu çizgiler üretir.

kalay (Sn)

Kalay, çok yumuşak, dövülebilir, biraz sünek, korozyona dayanıklı, düşük gerilme mukavemeti ve yüksek kristal yapıya sahip bir metaldir. Korozyonu önlemek için metallerin kaplanmasında kullanılır.

Kullanım Alanları:

Kalayın ana uygulaması çelik kaplamadır. Bozulabilir odağı korumak için en iyi kap görevi görür. Folyo formundaki kalay, genellikle gıda ürünlerinin ambalajlanmasında kullanılır. Kalayın ikinci bir ana kullanımı alaşım elementidir. Kalay, kalay pirinç ve bronz üretmek için bakırla, lehim üretmek için kurşunla ve babbitt oluşturmak için antimon ve kurşunla alaşımlanır.

yetenekler:

Kalay döküm, soğuk işlenmiş (ekstrüde edilmiş), işlenmiş ve lehimlenmiş olabilir.

sınırlamalar:

Kalay kaynak yapılamaz.

Özellikleri:

Saf kalay 2800 psi (19,306 kPa) çekme mukavemetine sahiptir; 7.29 özgül ağırlık; 450°F (232°C) erime noktası; ve korozyona dayanıklıdır. Babbitt alaşımlı kalay, 10.000 psi (68.950 kPa) çekme mukavemetine ve 30 Brinell sertlik numarasına sahiptir.

Kalay Testleri
Görünüm:

Kalay gümüşi beyaz renktedir.

Kırılma testi:

Kalayın kırılma yüzeyi gümüşi beyazdır ve oldukça pürüzsüzdür.

Kıvılcım testi:

Kalay bir kıvılcım testinde kıvılcım çıkarmaz.

Meşale testi:

Kalay 450°F (232°C) sıcaklıkta erir ve torç altında kaynar.

titanyum (Ti)

Titanyum, çok iyi korozyon direncine sahip, çok yumuşak, gümüşi beyaz, orta mukavemetli bir metaldir. Mukavemet-ağırlık oranı yüksektir ve sıcaklık düştükçe çekme mukavemeti artar. Titanyum, 800°F (427°C) üzerindeki sıcaklıklarda düşük darbe ve sürünme mukavemetlerinin yanı sıra yakalama eğilimlerine sahiptir.

Kullanım Alanları:

Titanyum, doğal olarak titanyum oksit veya diğer oksit formlarında oluşan kalay grubunun bir metalidir. Serbest element, oksidin alüminyum ile ısıtılması veya çözeltinin kalsiyum klorür içinde elektrolizi ile ayrılır. En önemli bileşiği kaynak elektrotu kaplamalarında yaygın olarak kullanılan titanyum dioksittir. Kaynak işlemi sırasında karbonun ayrılmaması için paslanmaz çelikte stabilizatör olarak kullanılır. Ayrıca alüminyum, bakır, magnezyum, çelik ve nikel alaşımlarında katkı maddesi olarak kullanılır; havai fişek için toz yapmak; ve türbin kanatları, uçak güvenlik duvarları, motor motorları, çerçeve tertibatları, mühimmat rayları ve havan taban plakalarının imalatında.

yetenekler:

Titanyum, düşük hızlarda ve hızlı beslemelerde işlenebilir; resmi; nokta ve dikiş kaynaklı ve inert gaz kullanılarak füzyon kaynaklı.

sınırlamalar:

Titanyum, düşük darbe dayanımına ve yüksek sıcaklıklarda (800°F (427°C) üzerinde) düşük sürünme dayanımına sahiptir. Sadece basit şekillerde dökülebilir ve yüksek oksijen çekiciliği nedeniyle herhangi bir gaz kaynağı işlemiyle kaynaklanamaz. Oksidasyon bu metalin oldukça kırılgan olmasına neden olur. Kaynak metalinin kirlenmesini azaltmak için inert gaz kaynak işlemi önerilir.

Özellikleri:

Saf titanyum, 100.000 psi’lik bir gerilme mukavemetine sahiptir; 200 Brinell sertlik numarası; 4.5 özgül ağırlık; 3300°F (1851°C) erime noktası; ve iyi korozyon direnci. Alaşım titanyum, Brinell sertlik numarası 340’a sahiptir; 150.000 psi’lik çekme mukavemeti; ve yüksek mukavemet/ağırlık oranı (400°F (204°C)’de alüminyum alaşımın iki katı).

Titanyum Testleri

Görünüm testi:

Titanyum, havada yanan yumuşak, parlak, gümüşi beyaz bir metaldir ve azotta yanan tek elementtir. Titanyum alaşımları çeliğe benzer ve bakır sülfat çözeltisi ile çelikten ayırt edilebilir. Çözelti titanyum ile reaksiyona girmeyecek, ancak çelik kare profil fiyatları üzerinde bir bakır kaplama bırakacaktır.

Kıvılcım testi:

Yayılan kıvılcımlar büyük, parlak beyaz ve orta uzunluktadır.

Tungsten (W)
Tungsten, yaklaşık 6150°F (3400°C) sıcaklıkta eriyen sert, ağır, manyetik olmayan bir metaldir.

kullanır. Tungsten, ampul filamanları, fonograf iğneleri yapımında ve yüksek hız çeliği, zırh plakası ve mermi üretiminde alaşım maddesi olarak kullanılır. Ayrıca sarf olmayan kaynak elektrotlarında, zırh levhalarında, kalıp ve takım çeliklerinde ve sert metal karbür kesici takımlarda alaşımlama maddesi olarak kullanılır.

Yetenekler. Tungsten soğuk ve sıcak çekilmiş olabilir.

Sınırlamalar. Tungsten işlenmesi zordur, eritme için yüksek sıcaklıklar gerektirir ve güçlendirilmiş metalurji (sinterleme işlemi) ile üretilir.

Özellikleri. Tungsten 6170 ± 35°F (3410 ± 19°C) erime noktasına sahiptir; sünektir; 105.000 psi (723.975 kPa) çekme mukavemetine sahiptir; 19.32 özgül ağırlık; 0,397 termal iletkenlik; 38 Brinell sertlik numarası; ve donuk beyaz bir renktir.

Görünüm. Tungsten rengi çelik grisidir.

Tungsten Testi
(g) Kıvılcım testi. Tungsten, bir kıvılcım testinde çok küçük bir hacimde kısa, düz, turuncu çizgiler üretir.

çinko (Zn)

Çinko, çok düşük bir erime noktasına sahip orta düşük mukavemetli bir metaldir. Ito’nun işlenmesi kolaydır, ancak kristallerin ayrılmasını önlemek için kaba taneli çinko yaklaşık 180°F’ye (82°C) ısıtılmalıdır. Çinko uygun şekilde temizlenirse ve ısı girişi yakından kontrol edilirse lehimlenebilir veya kaynak yapılabilir.

Kullanım Alanları:

Galvanizleme metali, çinkonun en büyük kullanımıdır ve parçanın erimiş çinkoya daldırılması veya elektrokaplanmasıyla yapılır. Bu şekilde yapılan ürünlere örnek olarak galvanizli boru, boru, sac, tel, çivi ve cıvata verilebilir. Çinko ayrıca pirinç ve bronz gibi alaşımların üretiminde alaşım elementi olarak kullanılır. Esas olarak çinkonun kendisinden oluşan alaşımlar.
Çinko alaşımı ile yapılan tipik parçalar, dökümler, oyuncaklar, süs eşyaları, inşaat ekipmanları, karbüratör ve yakıt pompası gövdeleri, gösterge panelleri, ıslak ve kuru piller, sigorta fişleri, boru organ boruları, mühimmat, pişirme kapları ve eriticidir. Çinkonun diğer biçimleri arasında boya ve kauçukta yaygın olarak kullanılan çinko oksit ve çinko sülfür ile patlayıcı ve kimyasal maddelerin üretiminde kullanılan çinko tozu bulunur.
yetenekler:

Çinko dökülebilir, soğuk işlenebilir (ekstrüde edilebilir), işlenebilir ve kaynaklanabilir.

sınırlamalar:

Çinko dökümleri buharla sürekli temas halinde kullanmayın.

Özellikleri:

Çinko, 12.000 psi (82.740 kPa) (döküm) ve 27.000 psi (186.165 kPa) (haddelenmiş) gerilme mukavemetine sahiptir; 7.1 özgül ağırlık; 790°F (421°C) erime noktası; korozyona dayanıklıdır; ve 220°F’de (104°C) kırılgandır.

Görünüm:

Hem çinko hem de çinko alaşımları cilalandığında mavi-beyaz renktedir ve griye oksitlenir.