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I metalli sono elementi chimici che di solito troviamo in natura allo stato solido. Li ricaviamo dai minerali che si trovano all'interno di rocce metallifere

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I metalli sono classificati in tre categorie:

metalli

non metalli

semimetalli

I metalli sono i più numerosi nella tavola periodica e sono classificati in leggeri, pesanti e pesantissimi.

Tra i più utilizzati nei processi industriali e artigianali, sono definiti leggeri tipo l'alluminio.

Pesanti : il nichel e l'argento

Pesantissimi : l'uranio, l'oro e il mercurio.

Argento, platino e oro sono detti anche metalli nobili perché sono poco diffusi in natura, si trovano allo stato puro e hanno una buona resistenza e ossigenazione.

I non metalli sono elementi chimici con aspetti fisici completamente opposte: sono opachi e non sono né duttili e né malleabili.

I semimetalli hanno caratteristiche fisiche intermedie tra i metalli e i non metalli. Per esempio il silicio e l'arsenico.

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Proprietà meccaniche:

resistenza a trazione, flessione e compressione

resilienza

durezza

elasticità

Proprietà chimico-fisiche:

massa volumica

conducibilità termica ed elettrica

dilatazione

resistenza a corrosione degli agenti chimici e atmosferici

Proprietà tecnologiche:

fusibilità

duttilità

malleabilità

temprabilità

saldabilità

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Fusione:

la fusione del metallo avviene in fonderia:

il metallo viene portato alla propria temperatura di liquefazione e colato all'interno di stampi dopo viene fatto raffreddare e solidificare. I prodotti ottenuti vengono chiamate getti, pezzi o fusioni.

Le forme sono realizzate generalmente con una miscela di argilla e sabbia e possono essere rotte al termine del processo, o essere riutilizzate per altri cicli di fusione.

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https://drive.google.com/file/d/1Rq-R1zMZJyNanUrfH4EMhpHKK40H_30Z/preview?usp=drivesdk

imbutitura

estrusione

trafilatura

laminazione

fucinatura

piegatura

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In questa fase le macchine realizzano il prodotto finito

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Per estrarre le rocce metallifere bisogna assicurarsi la presenza di un giacimento, si scavano nelle cave, il più delle volte a cielo aperto. In passato l'estrazione avveniva nelle miniere sotterranee ma con maggiori rischi per gli operatori.

Quando arrivano alle fabbriche vengono sottoposti a tre processi :

1 preparazione o arricchimento dei materiali

2 estrazione del metallo

3 raffinazione

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I MATERIALI METALLICI

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Qualche passo in più!!!

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Si tratta di un enorme capannone, in cui la ghisa viene trasportata con il carro siluro.

Viene versata in un recipiente detto siviera e messa nel contenitore a ossigeno LD.

A questo punto viene messo un getto di ossigeno che provoca una combustione e poi col tempo elimina gram parte del carbonio.

Il materiale fuso che esce è acciaio: viene versato in una siviera e trasportato alle lingottiere.

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L'alluminio è un metallo presente in natura viene estratto dalla bauxite una roccia di color rosso estratta a cielo aperto.

L'estrazione del metallo prevede due fasi che portano a due prodotti diversi:

ALLUMINA (alluminio puro al 99%)

ALLUMINIO ELETTROLITICO( alluminio puro al 99,9%)

L'alluminio secondario viene ottenuto fondendo rottami, cioè oggetti di alluminio recuperati dalla raccolta differenziata.

Il processo produttivo dell'alluminio è molto costoso: richiede molta energia e tante materie prime.

L'alluminio oltre ad essere utilizzato allo stato puro, viene impiegato come lega. Le leghe sono definite in leghe leggere perché hanno un peso basso. Uno delle leghe più diffuse è l'avional

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Il ferro è uno dei metalli più utilizzati in tecnologia, nonostante non si trovi in natura allo stato puro e ha proprietà fisiche, chimiche e meccaniche scadenti.

Il ferro viene estratto da alcuni minerali come l'ematite e la magnetite. Per estrarre il metallo dai minerali e separare il ferro dagli altri componenti, viene impiegato l'altoforno.

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Il rame si trova raramente allo stato puro, generalmente viene ricavato dalla calcocite . I minerali e le rocce contengono spesso una percentuale molto bassa di carbonio per questo è necessario scavare grandissime miniere a cielo aperto.

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un forno di enormi dimensioni nel quale il materiale fonde ad altissime temperature e l'ossigeno si lega chimicamente al carbonio contenuto nel combustibile. Dall' altoforno esce la GHISA GREGGIA

LAVORAZIONE

1: carica

2: bocca di carico

3: altoforno e crogiolo

4: loppe

5: tubi per il tiraggio dei gas

6: ghisa madre

7: recuperatori Cowper

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Il rame può acquistare via via una purezza maggiore:

Matallina nera(rame puro al 30-50%)

Rame nero ( rame puro al 95%)

Rame grezzo (rame puro al 98-99%)

Rame elettrolitico (rame puro al 99,95%)

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Il ferro a seconda della percentuale di carbonio che contiene, si distinguono varie leghe:

LA GHISA (carbonio fra il 2% e il 6%)

ACCIAIO (carbonio inferiore al 2%)

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Le lingottiere sono dei recipienti in cui il metallo, raffreddandosi, solidifica in blocchi cioè lingotti, nella colata continua e invece l'acciaio cola attraverso una serie di rulli formando un pezzo ininterrotto.

Questi due semilavorati passano poi nel laminatoio

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è un' altro capannone in cui l'acciaio fuso pasa attraverso una serie di rulli piatti vicini che riducono lo spessore e lo trasformano in un nastro.

Poi passa attraverso dei cilindri sagomati che formano prodotti profilati.

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Abbiamo la

GHISA GREGGIA

GHISA DI SECONDA FUSIONE

la ghisa greggia può essere usata per ottenere la ghisa di seconda fusione oppure per ricavare l'acciaio.

La ghisa di seconda fusione può essere

BIANCA

O

GRIGIA

la ghisa di seconda fusione viene colata in stampi dopo essere stata miscelata con rottami di ghisa e acciaio con altri materiali.

Il prodotto unito ha un'ott9ima

DUREZZA

FRAGILE

RESISTENTE ALLA COMPRESSIONE

FUSIBILITà

Però non è resistente a trazione e flessione, non si corrode, non è né malleabile né duttile

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L'acciaio si produce nelle acciaierie miscelando la ghisa di affinazione fusa con rottami di ferro e altri elementi chimici come

SILICIO

MANGANESE

CROMO

NICHEL

Contiene una percentuale di carbonio inferiore al 2%

L'acciaio ha ottime caratteristiche meccaniche.

Dal punto di vista tecnologico è

MALLEABIE

DUTTILE

SALDABILE

ma scarsamente FUSIBILE

Dal punto di vista chimico, non resiste bene alla corrosione.