鉄と非鉄: 違いは何ですか?

きっとあなたは、鉄合金と非鉄合金の区別に精通しているか、少なくとも興味を持っているでしょう。この記事では、鉄金属と非鉄金属の主な違いについてすべて学びます。ここで、鉄鉱物と非鉄鉱物を区別するために、これらの合金の基本的な定義から始めましょう。

鉄および非鉄の金属および合金は、金属および合金の 2 つの主要なクラスです。鉄（Fe）という元素は、鉄合金の基礎として機能します。硫黄、炭素、ニッケル、コバルト、シリコン、リン、クロム、バナジウム、その他周期表にあるさまざまな元素が金属に組み込まれ、その特性が向上します。非鉄合金は、鉄以外の母材を持ち、その組成にさまざまな元素が含まれている合金です。

これらの合金の基本的な違いは理解できたので、次にそれらの特性と用途に移りましょう。

非鉄金属とは何ですか?

非鉄合金は、鉄をまったく含まないか、または微量しか含まない合金です。非鉄金属には、主に金属めっきの目的または合金の成分として使用される広範囲の金属元素が含まれます。周期表の例としては、亜鉛、金、銀、錫などがあります。メッキ以外にも、軽量、耐食性、良好な導電性などの特性でもよく知られています。これが鉄合金の価格の高さの原因となっています。

非鉄金属の性質

周期表の非鉄材料は一般に、高温では強度が低くなります。また、鉄系材料よりも熱間ショートや高い収縮が発生します。これらの材料が産業に応用される理由は次のとおりです。

1. 錆びない性質
2. 鍛造、圧延などの加工が容易。
3. それらは熱と電気の良い伝導体です。
4. 密度が低い
5. 高い延性
6. 機械的強度が若干低い
7. 良い色と魅力的な外観
8. 金属スクラップは磁石で回収してリサイクル可能

非鉄金属の例

非鉄金属は、周期表では銅、ニッケル、アルミニウム、鉛、亜鉛、バナジウム、錫などです。

1. 銅: 鉱石からさまざまなプロセスを経て抽出された銅の純度は68%です。この銅はブリスター銅と呼ばれます。銅は電気分解を使用して純度 99.9% まで精製できます。銅は赤茶色です。この銅は延性があり、あらゆる形状に曲げることができます。銅はその強い導電性により、電気分野でよく知られています。耐食性にも優れています。
2. アルミ: ボーキサイトと呼ばれる粘土質鉱物から電気処理によって得られます。この鉱物の鉱石は主にインドに存在し、広く入手可能です。得られたアルミニウムは白色であった。優れた引張強度と軽量性を備えているため、多くの産業用途に適しています。しかし、融点は650℃までと低い。したがって、熱伝導率が低く、高温での用途には適していません。
3. 鉛： 科学的に知られている物質の中で最も密度が高い。方鉛鉱は鉛の精錬に使用される鉱石です。青みがかった灰色で鈍い光沢を持っています。長時間空気に触れるとくすみが増します。空気に触れると非常にくすんでしまうのです。耐食性に優れ、延性もあります。加工性を向上させるために鋼やアルミニウム合金に添加されることがよくあります。
4. 錫： 白黄色がかった物質として現れます。錫の融点は240℃まで低い。延性と可鍛性があります。したがって、圧延加工された薄いシートとして存在することがほとんどです。銅と組み合わせて工具や配線などに使用されます。真鍮は錫と銅の合金であり、よく知られた名前です。耐食性が高いため、保護カバーとして使用されます。
5. 亜鉛： Blende と Calmine、2 つの異なる鉱石から採掘されます。青みがかった白色の外観をしています。低コストの素材です。亜鉛は耐食性と合金化特性が優れています。鋼のコーティングプロセスである亜鉛メッキでは、亜鉛メッキが広く使用されています。
6. ニッケル： 世界のニッケル供給量の 85% は硫化鉱石で採掘されています。純ニッケルは高い靭性、硬度、強度を持っています。したがって、ニッケルの延性は低いです。色はシルバーです。優れた耐食性を備え、鋼の合金化剤として使用されます。塗料としても使用されます。耐薬品性に​​も優れているため、食品加工業界での需要が高いです。

鉄金属とは何ですか?

鉄物質とは、鉄を主成分とする物質のことです。銑鉄、錬鉄、鋳鉄、鋼、および高炭素鋼および低炭素鋼、軟鋼などの合金鋼はすべて鉄鉱物の例です。それらは私たちの日常生活で最もよく使われる材料です。非鉄材料に比べて強度、硬度に優れています。鉄合金は、少しでも熱処理を受けると、耐食性、機械的強度、機械加工性の向上など、優れた品質を獲得します。物質の炭素含有量によって、その鉄の特性が決まります。炭素含有量が高いと、硬度、強度は高くなりますが、延性が低くなります。

鉄金属の性質

鉄合金は、その強度と信頼性の点で長い間高く評価されてきました。一般的な鉄合金である炭素鋼は、その強度により建築用に適してよく使用されています。耐食性は中程度であり、腐食する傾向があります。これは、熱処理、コーティング、クロムなどの合金元素の添加によって回避できます。磁気特性は、通常、ほとんどの鉄材料で優れています。そのため、電気およびモーター用途に適しています。しかし、それらは構造材料として知られており、最も高い超高層ビルや最も長い橋の建設に使用されています。鉄合金は優れた金属探知機です。金属スクラップは磁石で収集できます。

鉄金属の例

錬鉄、鋳鉄、炭素鋼 (高炭素鋼、低炭素鋼、軟鋼)、ステンレス鋼はすべて鉄材料の例です。これらについては以下で説明します。

1. 錬鉄: 最も純粋な鉄の形です。鍛造時に発生する繊維状のスラグが少ない。純度が高いため本質的に非常に延性があり、高温でも低温でも変形する可能性があります。錬鉄は、99% の鉄と 1% の炭素、シリコン、マンガン、硫黄、リン、スラグで構成されています。錬鉄ビレットは、プレート、バー、クレーンフック、ボルトとナット、鉄道継手、冷却塔などの製造に使用されます。
2. 鋳鉄： 鉄と炭素が含まれています。炭素は 1.5 ～ 4% の範囲で存在します。少量の硫黄、マンガン、リンが含まれています。炭素はグラファイトまたはセメンタイトの形で存在します。延性と展性が非常に低いです。鋳鉄は融点が低いため、溶けやすい場合があります。鋳鉄にはさまざまな色と質感がありますが、最も一般的なのは灰色、白色、可鍛性、および球状です。この鋳鉄には、合金成分としてニッケル、クロム、タングステン、コバルト、モリブデン、バナジウムが使用されています。
3. 炭素鋼: 鉄と炭素が1～3％含まれています。強度、延性、引張特性に優れているため、構造材料として知られています。世界で最も広く使用されている建築材料です。さらに、高炭素、低炭素、マイルドカーボンの 3 つのカテゴリに分類されます。ハイには 1.5% 以上の炭素が含まれており、最高の硬度と強度を持っています。軟炭素鋼には 3 ～ 1.5% の炭素が含まれています。強度、硬度、延性、被削性、成形性などの適度な特性を備えた材料です。このため、XNUMX つの炭素鋼の中で最も人気があります。低炭素には XNUMX% の炭素が含まれています。非常に柔らかく展性があり、硬度は非常に低いです。
4. ステンレス鋼： あなたの周りで見つかる最も一般的な合金です。鉄、炭素、およびクロム、ニッケル、シリコンなどの他の元素の組み合わせです。高い強度、機械加工性、加工性、延性、成形性、熱伝導性、電気伝導性、そして最も重要な高い耐食性を備えています。ステンレス鋼には、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼の3種類があります。それらはその組成に基づいて分類されます。フェライト系とマルテンサイトは鉄含有量が多く、オーステナイトは鉄含有量が少ないです。フェライト系ステンレス鋼とマルテンサイト系ステンレス鋼の微細構造と特性も互いに異なります。
5. 工具鋼: これらは非常に高い強度、耐摩耗性、衝撃靭性を備えています。それらの性能は室温でも高温でも良好です。切削材料としての要件により、高い硬度、成形性、機械加工性で知られています。鉄合金は優れた金属探知機です。

どの材料が非鉄または鉄ですか?

材料は、その組成に基づいて「鉄」または「非鉄」に分類されます。鉄鉱物と非鉄鉱物を区別するには、鉄金属は周期表で鉄を含む金属です。非鉄合金には、周期表にある他の合金がすべて含まれます。

アルミニウムは鉄ですか、それとも非鉄ですか?

アルミニウムは非鉄金属です。元素鉄も合金鉄も、その組成のどこにも見つかりません。密度が低く、強度に優れていることで知られています。

銅は鉄ですか、それとも非鉄ですか?

銅は非鉄です。金属銅の純度は99%です。したがって、その組成中に鉄は存在しません。高い導電性を持っています。

黄銅は鉄ですか、それとも非鉄ですか?

真鍮は非鉄合金です。合金元素として銅と錫が含まれています。器具の製造や配線、ケーブルに使用されます。

チタンは鉄ですか、それとも非鉄ですか?

チタンは非鉄金属です。高強度、低密度、軽量であるため、航空宇宙および航空機産業で有名な金属です。

ステンレス鋼は鉄ですか、それとも非鉄ですか?

ステンレス鋼は鉄合金です。主成分として鉄、炭素、クロムが含まれています。世界中で広く使用されている建築材料です。

ニッケルは鉄金属ですか?

ニッケルは非鉄金属です。高い強度と靭性、延性を持っています。鋼やその他の材料には、合金化剤としてこの元素が含まれることがよくあります。

鉄金属と非鉄金属の違いは何ですか?

鉄鉱物と非鉄鉱物を区別するための表を以下に示します。

鉄金属リスト

非鉄金属リスト

鉄金属や非鉄金属は錆びますか?

鉄金属は錆びたり腐食したりする可能性があります。鉄と炭素が含まれており、空気、水、酸の存在下で錆びます。腐食は、熱処理、合金元素の追加、表面コーティングの使用によって回避できます。

非鉄金属にとって腐食は大きな問題ではありません。簡単に腐食したり錆びたりすることはありません。非鉄合金には、定義上、耐腐食性をもたらす固有の性質があります。

非鉄金属用途

現在、周期表にある非鉄金属を実際の場面で利用することは、必要と考えられる重要な技術的利点と経済効率を提供します。

電気事業

銅の電気的特性により、銅は人気のある非鉄金属となっています。最も高い電気伝導率を持っています。したがって、モーターや発電機の電気接続に使用されます。真鍮や青銅は配線やケーブルにも使用されます。亜鉛は電線やケーブルの保護材として使用されています。銀は他の材料に対する優れた接触抵抗と導電性を備えています。そのため、太陽光発電技術や電子部品の製造に使用されています。鉛は電力ケーブルやバッテリーの製造に使用されます。

航空宇宙産業

チタンは鋼鉄に比べて3倍軽く、強度が高いことで有名です。したがって、航空宇宙用途に最適なオプションです。鉛は燃料の製造に使用されます。ニッケルは極低温用途で有名であり、航空機用途に適しています。航空機の製造におけるアルミニウム部品の利用は、ライト兄弟がライト フライヤーの製造にアルミニウム クランクケースを採用して以来観察されてきました。航空機のコンポーネント: ドア、床、座席フレーム、翼、燃料ノズル、胴体、油圧システム、ボール ベアリング、エンジン タービンはすべてアルミニウムで作られています。

ジュエリーおよび装飾用途

非鉄鉱物であるシルバー、ゴールド、プラチナはジュエリーの製造に使用されます。どれも高価ですが、不活性で見た目にも美しいため、宝飾品の素材として有名です。銅のブレスレットや指輪も若者の間で非常に一般的です。亜鉛は装飾塗料として使用されます。ニッケルは装飾材料としても美しい外観を与えます。

鉄金属の用途

鉄材料は優れた建築材料です。それ以外に、それらは安価で、容易に入手でき、製造が容易であるため、さまざまな分野で多くの用途があります。

建設業界

輸送用コンテナ、工業用配管、鉄道線路の製造に使用される鉄材料。炭素鋼とステンレス鋼は、土木建築における最も多くの建設材料です。大きな構造物に優れた強度と靭性を提供します。高層ビルや長い橋はすべて鋼鉄でできています。その他、工具鋼は耐衝撃性が高いため切削材料として有名です。鉄合金は優れた金属探知機です。

自動車産業

鉄材料は、自動車産業において、ナット、ボルト、ガーダーとプレート、自動車のシリンダーブロックとギアホイール、工作機械の部品とエンジン部品、万力、ブレーキドラム、ギア、シャフトの製造に使用されています。

工具および機械の製造

工具鋼は有名な切削材料です。旋盤、ノミ、やすり、旋盤工具などの切断装置、園芸工具、ハンマー、ドリル、ダイスやタップ、キッチンのスノコや刃物、金属ロープ、スプリング、ワイヤーなどの製造に使用されます。鉄合金は優れた金属探知機です。金属スクラップは磁石で収集できます。

合金: 金属の特性と美観を強化する

金属と合金の違いについて考えたことがある人は多いのではないでしょうか？金属と合金を簡単に区別すると、金属は周期表の単一元素であり、合金は周期表にある 2 つ以上の金属の組み合わせです。例えば、鉄と炭素を混ぜると鋼が生まれます。鉄を含むミネラルの中で最も一般的な種類です。鉄合金は優れた金属探知機です。金属スクラップは磁石で収集できます。銅は亜鉛と結合して真鍮を形成します。錫は銅と結合して青銅を形成します。真鍮と青銅は一般的な非鉄合金です。金属スクラップは磁石では回収できません。抵抗線にはニクロムと呼ばれるニッケルとクロムの合金が使用されることがよくあります。はんだ付け金属は、多くの場合、この目的のために特別に使用される錫鉛合金から製造されます。

鉄金属は非鉄金属よりも優れていますか?

プロジェクトに鉄材料と非鉄材料のどちらが適しているか迷ったら、あとはすべてアプリケーション次第です。ほとんどのプロジェクトは鉄金属の方がうまく機能し、非鉄金属は適していません。鉄鉱物と非鉄鉱物を区別するために、いくつかのシナリオを見てみましょう。たとえば、キッチンの素材を選択する場合は、鉄素材が適しています。安価で設置が簡単で、構成のバリエーションも豊富です。ドアストッパー、フック、ヒンジなどには非鉄素材のアルミニウムが適しています。電気接続には非鉄金属、銅が適しています。装飾目的の場合は、非鉄材料の方が適しています。商業用途では、鉄材料の方が建設に適しています。自動車、航空宇宙、海洋用途では、主に非鉄材料が好まれます。鉄合金は優れた金属探知機です。

結論

鉄鉱物と非鉄鉱物を区別するために、この記事は、鉄は鉄材料には存在するが、非鉄材料には存在しないと結論付けています。錬鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、工具鋼はすべて鉄鉱物の例です。非鉄金属は周期表の一般的な金属です。非鉄鉱物の例としては、銅、アルミニウム、ニッケル、錫、チタン、コバルト、バナジウムなどがあります。

鉄鉱物の磁気特性、強度、靱性は他の追随を許さず、安価です。非鉄鉱物は、非磁性で耐腐食性があるため、かなり高価であることがよくあります。

しかし、鉄鉱物よりも軽量であり、強度が高くなります。鉄合金は優れた金属探知機です。

あらゆるプロジェクトの材料の選択は、その用途に応じて異なります。鉄鉱物は優れた建築材料です。非鉄は電気産業、航空宇宙、海洋に応用されており、優れた装飾材料です。

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よくあるご質問

鉄鉱物と非鉄鉱物の違い

鉄鉱物と非鉄鉱物を区別すると、鉄を含む鉱物は鉄です。鉄鉱物の例としては、錬鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄、工具鋼などが挙げられます。また、非鉄はその組成に鉄を含みません。非鉄金属は周期表の一般的な金属です。例としては、銅、アルミニウム、ニッケル、錫、チタン、コバルト、バナジウムなどがあります。

鉄金属のリサイクルプロセス

鉄合金は磁性があるため、リサイクルが簡単です。金属スクラップは磁石で収集できます。鉄鉱物のリサイクルプロセスは、溶解、精製、そしてバルク材料への圧縮から構成されていました。

非鉄金属のリサイクルプロセス

非鉄金属は一定期間が経過するとリサイクルが必要になります。なぜなら、金属スクラップは分解されず、リサイクルプロセスでも化学的特性を失うことがないからです。リサイクルプロセスは、さまざまな業界から非鉄金属を回収することから始まります。