10 MGA MEKANIKAL AT PISIKAL NA KATANGIAN NG BAKAL - CHEMISTRY - 2025

Ang mekanikal at pisikal na mga katangian ng bakal ay maaaring magkakaiba-iba depende sa komposisyon at porsyento ng mga dumi (tulad ng posporus o asupre). Sa ganitong paraan, kung ang mas mahusay na mga mekanikal at pisikal na katangian ay ninanais sa iba pa, ang bakal ay maaaring ihalo sa chromium, kobalt, tanso, molibdenum, nikel, nitrogen, selenium, tantalum, titanium, tungsten o vanadium.

Ang komposisyon at mga katangian ng bakal ay magkakaiba-iba. Ang pangkalahatang bakal ay may mas mababang nilalaman ng carbon kaysa sa bakal, at isang mas mababang bilang ng mga impurities kaysa sa mga matatagpuan sa iba pang mga metal.

Sa pangkalahatan, ang mga pisikal na katangian tulad ng density, elektrikal at thermal conductivity ay hindi nag-iiba-iba mula sa isang haluang metal sa isa pa. Gayunpaman, ang mga mekanikal na katangian tulad ng lakas, pag-agas at katigasan ay lubos na nakasalalay sa uri ng haluang metal at komposisyon ng bakal.

Pangunahing mekanikal na mga katangian ng bakal

1- Ang plastik

Ito ay ang kakayahan ng bakal na mapanatili ang hugis nito pagkatapos sumailalim sa pagkapagod. Ang mga steel na pinagsama ng maliit na porsyento ng carbon ay mas plastik.

2- Fragility

Ang brittleness ay ang kadalian kung saan ang bakal ay maaaring masira sa ilalim ng stress. Kapag ang bakal ay inilalaan, na may isang mataas na porsyento ng carbon, ito ay may posibilidad na maging mas malutong.

3- Malleability

Ang kadalian ay ang kadalian ng bakal na igulong. Sa ganitong paraan, ang ilang mga hindi kinakalawang na haluang metal na haluang metal ay may posibilidad na maging mas malala kaysa sa iba.

4- katigasan

Ang tigas ay ang pagtutol na sinasalungat ng isang metal sa mga nakasasakit na ahente. Ang mas maraming carbon na idagdag mo sa isang bakal na haluang metal, mas mahirap ito.

5- Tenacity

Ang tigas ay ang konsepto na nagpapahiwatig ng kakayahan ng bakal upang labanan ang aplikasyon ng isang panlabas na puwersa nang hindi masira.

Sa kaso ng bakal na may medium na konsentrasyon ng carbon, ang katigasan ay may posibilidad na maging mas mataas.

Pangunahing pisikal na katangian ng bakal

1- Katawan

Kasama nila ang mga katangian na nauugnay sa bigat ng bakal, dami, dami at density nito.

2- Thermal

Tumutukoy ito sa tatlong pangunahing aspeto ng bakal: ang kakayahang magsagawa ng temperatura (pagpapadaloy), ang potensyal na maglipat ng init (convection), at ang kakayahang magpalabas ng mga infrared ray sa gitna (radiation).

3- Elektriko

Tinutukoy nila ang kakayahan ng bakal na magsagawa ng de-koryenteng kasalukuyang.

4- Optika

Ang mga pag-aari na ito sa kaso ng bakal ay nagpapahiwatig ng kakayahang sumalamin sa ilaw o magpapalabas ng ilaw. Sa lawak na ang hindi kinakalawang na asero ay inilalaan ng isang mas mataas na porsyento ng aluminyo, magkakaroon ito ng mas mahusay na mga katangian ng optiko.

5- Magnetic

Tumutukoy ito sa kakayahan ng bakal na ma-impluwensyahan o magbuod ng isang electromagnetic field.

Ang mas mataas na porsyento ng bakal sa haluang metal na bakal, mas malaki ang kakayahang kumilos bilang isang magnet.

Mga uri ng bakal

Ang iba't ibang uri ng bakal ay ginawa ayon sa kanilang aplikasyon, samakatuwid, ang mga mekanikal at pisikal na katangian ng mga ganitong uri ng bakal ay dapat na magkakaiba.

Sa ganitong paraan, ang iba't ibang mga kaliskis ay nilikha upang maiuri ang bakal ayon sa mga katangian nito (pagkalastiko, density, punto ng pagtunaw, thermal conductivity, lakas, katigasan, at iba pa).

Upang makagawa ng iba't ibang mga uri ng bakal, ang mga tagagawa ay gumagamit ng iba't ibang mga konsentrasyon ng iba pang mga metal upang makagawa ng mga haluang metal.

Ang proseso ng paggawa at ang paraan kung saan nagtatrabaho ang bakal ay mayroon ding makabuluhang impluwensya sa pangwakas na produkto na nakuha.

Ayon sa American Iron and Steel Institute (AISI), ang bakal ay maaaring ikategorya sa apat na pangunahing grupo, ayon sa kemikal na komposisyon nito:

• Carbon steel
• Alahas na bakal
• Hindi kinakalawang na Bakal
• Mga bakal na tool

Mga katangian ng bakal na carbon

Ang asero ng carbon ay nagmula sa haluang metal sa pagitan ng bakal at carbon. Sa pamamagitan ng pag-iba-iba ng porsyento ng carbon, posible na makagawa ng mga steel na may iba't ibang mga katangian. Sa pangkalahatan, ang mas mataas na porsyento ng carbon, ang mas tougher at stiffer ang bakal.

Ang bakal na may mababang porsyento ng carbon ay kilala sa merkado bilang bakal na bakal. Ang ganitong uri ng bakal ay madaling hawakan dahil ito ay lubos na plastik.

Para sa kadahilanang ito, malawak na ginagamit ito upang makabuo ng rehas, pandekorasyon na aplikasyon, o mga post ng lampara.

Ang asero na may isang medium na nilalaman ng carbon ay lubos na matigas, na ang dahilan kung bakit ginagamit ito upang gumawa ng mga tulay o mga istrukturang bahagi na may kakayahang suportahan ang napakaraming mga naglo-load.

Para sa bahagi nito, ang mataas na carbon steel ay ginagamit upang gumawa ng mga cable. Kung ang porsyento ng karbon ay mas malaki kaysa sa bakal, tinukoy ito bilang cast iron, na ginagamit upang gumawa ng mga vases at iba pang mga uri ng mga artikulo.

Kahit na ang huli na uri ng bakal ay medyo mahirap, ito ay lubos ding malutong.

Mga Katangian ng Allo ng bakal

Ang alley na bakal ay isa na gawa sa isang maliit na porsyento ng isa o higit pang mga metal maliban sa bakal. Ang mga metal na idinagdag sa haluang metal ay may kakayahang baguhin ang mga katangian ng bakal.

Halimbawa, ang bakal na gawa sa iron, chromium, at nickel ay nagreresulta sa hindi kinakalawang na asero. Kapag idinagdag ang aluminyo sa haluang metal na ito, ang resulta ay mas malulungkot at magkakatulad sa hitsura.

Kapag idinagdag ang mangganeso sa mga haluang metal na bakal, makakamit nila ang pambihirang lakas at katigasan.

Mga katangian ng hindi kinakalawang na asero

Ang hindi kinakalawang na asero ay naglalaman ng pagitan ng 10 at 20% kromium, isang kadahilanan na nagbibigay-daan sa ito upang maging lubos na lumalaban sa kaagnasan at oksihenasyon.

Kapag ang bakal ay naglalaman ng 11% kromium, humigit-kumulang na 200 beses na mas lumalaban sa kaagnasan kaysa sa bakal na hindi naglalaman ng kromo. Mayroong tatlong mga pangkat ng hindi kinakalawang na asero:

Austenitic na bakal : ito ang isa na may pinakamataas na konsentrasyon ng kromo at isang maliit na porsyento ng nikel at carbon.

Ito ay karaniwang ginagamit para sa pagproseso ng pagkain at pag-piping. Madali itong makilala, dahil hindi ito magnetic.

Ferritic na bakal : Ito ang uri ng bakal na naglalaman ng humigit-kumulang na 15% kromium, ngunit kakaunti lamang ang mga bakas ng carbon at iba pang mga metal tulad ng molibdenum, aluminyo o titan.

Ang ganitong uri ng bakal ay magnetic, mataas na matigas at lumalaban. Maaari itong tumigas kapag malamig ang pagtatrabaho.

Martensitic na bakal : ito ay isa na naglalaman ng katamtaman na halaga ng kromo, nikel at carbon. Ito ay lubos na magnetic at magagamot sa mataas na temperatura.

Karaniwang ginagamit ang Martensitic na bakal upang makagawa ng mga tool sa paggupit tulad ng mga kutsilyo at kagamitan sa pag-opera.

Mga katangian ng bakal na tool

Ang tool na bakal ay lubos na matibay, lumalaban sa temperatura, at may isang medyo mataas na tigas.

Naglalaman ng tungsten, molibdenum, kobalt, at vanadium. Ito ang ginamit upang gumawa ng mga drill bits.

Mga Sanggunian

1. Bell, T. (Marso 17, 2017). Nakuha mula sa Ano ang Mga Uri at Mga Katangian ng Mga Steels?: Thebalance.com.
2. Kabanata 6. Mga Katangian ng Mekanikal ng Metals. (2004). Nakuha mula sa Mekanikal na Mga Katangian ng Metals: virginia.edu.
3. Guro, W. (2017). Weld Guru. Nakuha mula sa Patnubay sa Mga Katangian ng Mekaniko ng Metals: weldguru.com.
4. Kailas, SV (sf). Kabanata 4. Mga Katangian ng Mekanikal ng Metals. Nakuha mula sa Science Science: nptel.ac.in.
5. Materia, T. (Agosto 2002). Kabuuan na Kabuuan. Nakuha mula sa Mga Katangian ng Mekanikal ng Metals: totalmateria.com.
6. Mga Materyales, A. (Disyembre 2, 2014). Nakuha mula sa MECHANICAL AT PHYSICAL PROPERTIES: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (Agosto 4, 2016). Nakuha mula sa Physical Properties ng Bakal: buzzle.com.