Co to są stopy metali? Czy stopy to niemetale?

Czym są stopy metali? Jakie stopy wyróżniamy i jakie jest ich zastosowanie? Wszystkiego dowiesz się z poniższego artykułu.

Stop metali – Co to za proces?

Stop metali to proces, który polega na przestawieniu  stanu metali z uporządkowanej struktury krystalicznej w nieuporządkowaną chaotyczną strukturę. Jest to wykorzystywane między innymi w produkcji rozmaitych narzędzi takich jak noże czy nożyczki, ale również w przemyśle motoryzacyjnym do hartowania stali, co zwiększa jej wytrzymałość i trwałość.

Proces ten odbywa się poprzez nagrzanie metalu do temperatury krytycznej, a następnie szybkie ochłodzenie w wodzie lub oleju. W wyniku tego metal traci swoją strukturę krystaliczną, a atomy przestają być ułożone w ściśle określonym wzorze krystalicznym, co prowadzi do powstania struktury chaotycznej. Stop metali to zatem ważny proces w przemyśle i technologii, który umożliwia uzyskanie wytrzymałych i trwałych narzędzi oraz materiałów konstrukcyjnych.

Stopy metali – Definicja

Stopy metali to materiały składające się z dwóch lub więcej pierwiastków metalicznych, połączonych w celu uzyskania pożądanej właściwości. Są stosowane w różnych gałęziach przemysłu, takich jak przemysł lotniczy, samochodowy czy elektrotechniczny.

Stosowanie stopów metali polega na uzyskaniu wyższej wytrzymałości mechanicznej, lepszych właściwości magnetycznych czy odporności na korozję w porównaniu do pojedynczych pierwiastków metalicznych.

Do popularnych stopów metali należą np.:

• Stal nierdzewna
• Brązy
• Aluminium z dodatkiem magnezu
• Stop żelaza z węglem
• Cyna
• Duraluminium
• Stop miedzy i cynku

Stopom metali można też nadawać unikalne właściwości poprzez dodawanie innych składników chemicznych, takich jak molibden, miedź czy nikiel. Jednak produkcja stopów metali wymaga specjalistycznej technologii oraz wiedzy chemicznej i metalurgicznej, co sprawia, że są one stosunkowo droższe w porównaniu do pojedynczych pierwiastków metalicznych.

Stopy metali – Lista

Stopy metali są niezbędne w dzisiejszej technologii i bez nich wiele dziedzin przemysłowych nie byłoby w stanie rozwinąć się w takim tempie. Oto lista 20 stopów metali wykorzystywanych w różnych branżach:

1. Stal nierdzewna – stop żelaza z dodatkami chromu, niklu i innych pierwiastków, charakteryzujący się odpornością na korozję i wysoką wytrzymałością.
2. Brąz – stop miedzi z dodatkiem cyny, charakteryzujący się dobrymi właściwościami mechanicznymi i łatwością w obróbce.
3. Mosiądz – stop miedzi z dodatkiem cyny i innych pierwiastków, o dobrej odporności na korozję i właściwościach antybakteryjnych.
4. Stop aluminium – stop aluminium z dodatkami innych metali, stosowany w wielu dziedzinach, takich jak przemysł lotniczy, samochodowy i budowlany.
5. Stal stopowa – stop żelaza z dodatkiem węgla i innych pierwiastków, charakteryzujący się wysoką wytrzymałością i twardością.
6. Tytan stopowy – stop tytanu z dodatkiem innych metali, używany w przemyśle lotniczym, medycznym i chemicznym ze względu na swoją lekkość, wytrzymałość i odporność na korozję.
7. Monel – stop niklu z dodatkiem miedzi i innych pierwiastków, znany ze swojej odporności na korozję w agresywnych środowiskach, takich jak morska woda.
8. Inconel – stop niklu i chromu z dodatkiem innych metali, charakteryzujący się wysoką odpornością na wysokie temperatury i korozję.
9. Złoto białe – stop złota z dodatkiem metali takich jak srebro, pallad, cyna lub nikiel, używany w jubilerstwie i przemyśle elektronicznym.
10. Stop magnezowy – stop magnezu z dodatkiem aluminium, cynku, manganu lub innych metali, stosowany w przemyśle lotniczym, samochodowym i elektronicznym ze względu na swoją lekkość i wytrzymałość.
11. Alpaka – stop miedzi z dodatkiem niklu i cynku, stosowany w produkcji biżuterii i ozdób.
12. Stal nierdzewna kwasoodporna – stop żelaza z dodatkiem chromu, niklu i molibdenu, odporny na działanie kwasów i korozję.
13. Brąz stopowy – stop miedzi z dodatkiem cyny, aluminium, niklu i innych pierwiastków, stosowany w przemyśle maszynowym i elektronicznym.
14. Stop miedziowo-aluminiowy – stop miedzi z dodatkiem aluminium, charakteryzujący się wysoką przewodnością elektryczną i cieplną.
15. Stal narzędziowa – stop żelaza z dodatkiem węgla, chromu, molibdenu i innych pierwiastków, używany do produkcji narzędzi o dużej wytrzymałości.
16. Stal węglowa – stop żelaza z dodatkiem węgla, stosowany w wielu gałęziach przemysłu, w tym w budownictwie i motoryzacji.
17. Stop cynkowo-aluminiowy – stop cynku z dodatkiem aluminium, stosowany w produkcji odlewów i galwanotechniki.
18. Stal konstrukcyjna – stop żelaza z dodatkiem manganu, fosforu, siarki i innych pierwiastków, stosowany w budownictwie i konstrukcjach stalowych.
19. Stal nierdzewna kwasoodporna molibdenowa – stop żelaza z dodatkiem chromu, niklu, molibdenu i innych pierwiastków, odporny na działanie kwasów, soli i korozję.
20. Stop aluminium-magnez – stop aluminium z dodatkiem magnezu, charakteryzujący się lekkością, wytrzymałością i odpornością na korozję.

Rodzaje stopów – Jakie metale są najpopularniejsze?

Metale i ich stopy to bardzo ważny dział wiedzy chemicznej. Wyróżniamy wiele rodzajów metali, między innymi metale szlachetne takie jak złoto, platyna, a także tzw. metale nieżelazne, jak miedź, aluminium czy cynk.

Metalami, które cieszą się największym zainteresowaniem na całym świecie, są jednak stal i żelazo, wykorzystywane w setkach dziedzin przemysłu i wytwórczości. Istnieje wiele odmian stali, które różnią się składem chemicznym i właściwościami fizycznymi.

Do innych ważnych metali należą także srebro, ołów i nikiel. Poza czystymi metalami wytwarzane są także stopy – materiały powstające w wyniku połączenia co najmniej dwóch metali. Najpopularniejsze stopy to brązy, mosiądze oraz różnego rodzaju alpaki.

Dzięki różnorodności metali i stopów jesteśmy w stanie wprowadzać zmiany w nasze życie, na przykład poprzez rozwijanie innowacyjnych technologii, czy też produkowanie nowoczesnych materiałów, które znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu.

Co to jest korozja metali?

Mówiąc o stopach, warto nakreślić powód ich powstania. Przede wszystkim chodzi o poprawę wytrzymałości metali przed korozją.

Korozja metali to proces chemiczny, w którym dochodzi do degradacji metalu w wyniku reakcji z substancjami występującymi w środowisku. Początkowo na powierzchni metalu powstają drobne ubytki, a w kolejnym etapie korozji dochodzi do powstawania głębszych, bardziej rozwiniętych ubytków. Korozja jest procesem niekorzystnym, który prowadzi do trwałych uszkodzeń i zniszczeń elementów metalowych, w tym np. rur, masztów, elementów samochodowych, konstrukcji budowlanych i wiele innych.

Czynnikiem prowadzącym do korozji mogą być m.in. wilgoć, kwaśne opady, sole, substancje chemiczne, promieniowanie UV oraz wysoka temperatura. Metale, które mają wysoką odporność na korozję, używa się szczególnie tam, gdzie występują agresywne czynniki w środowisku, a w przypadku niebezpieczeństwa korozji stosuje się różnego rodzaju środki ochronne.

Jakie stopy metali stosowane są w przemyśle?

W przemyśle stosuje się wiele różnych stopów metali, w tym m.in. stopy żelaza, aluminium i miedzi:

• Stopy żelaza, takie jak stal, są powszechnie wykorzystywane w zakładach hutniczych i w przemyśle samochodowym do produkcji elementów konstrukcyjnych, narzędzi i maszyn.
• Stopy aluminium są wykorzystywane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i elektrotechnicznym, ze względu na swoją lekkość i odporność na korozję.
• Stopy miedzi, takie jak mosiądz, znajdują zastosowanie w branży łącznościowej, elektrotechnicznej oraz w produkcji urządzeń medycznych.
• W przemyśle stosuje się także stopy m.in. cynku, niklu, chromu czy tytanu, w zależności od wymagań produktu i jego zastosowań.

Podział stopów metali ze względu na główny składnik

Podział stopów metali ze względu na główny składnik jest kluczowy w przemyśle metalowym. Stopy to materiały, które składają się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych, z których co najmniej jeden jest metal.

Wyróżnia się stopnie z metali żelaznych, nieżelaznych i półszlachetnych:

• W stopach żelaznych podstawowym składnikiem jest żelazo, a najważniejsze stopnie to: żeliwo, stopy miedziowo-żelazowe, stopy aluminium-żelazowe oraz stopy niklowo-żelazowe.
• W stopach nieżelaznych najważniejszym składnikiem jest aluminium, miedź, cynk, tytan lub mangan. Najbardziej znane stopy nieżelazne to: brązy, mosiądze, stop aluminium i magnezu oraz stopy cynkowe.
• W stopach półszlachetnych przeważają metale szlachetne, jak np. srebro, złoto, platyna oraz pallad.

Podział stopów ze względu na zastosowanie

Podział stopów ze względu na zastosowanie jest bardzo różnorodny:

• W branży motoryzacyjnej popularne są stopy aluminiowe, takie jak stop A356, stosowane do produkcji karoserii czy silników samochodowych.
• Ze względu na wytrzymałość i odporność na korozję, bardzo często wykorzystywane są stopy magnezu, takie jak stop AZ31B, w przemyśle lotniczym.
• Stop C27400, czyli miedź ze dodatkiem cynku, jest przede wszystkim stosowany do produkcji rur i dzięki swojej odporności na korozję, znajduje zastosowanie w instalacjach wodnych i gazowych.
• Stop tytanu, Ti-6Al-4V, stosowany jest do produkcji elementów narzędzi medycznych i lotniczych, ze względu na swoją lekkość i dużą wytrzymałość na zginanie i rozciąganie.

Co to są stopy metali – Podsumowanie

Teraz już wiesz, czym są stopy metali i jakie jest ich zastosowanie ze względu na mieszaninę, składnik główny, czy zastosowanie w przemyśle. Jeśli masz jakieś metale i nie wiesz, jak określić ich skład, ale zamierzasz je sprzedać, to zapraszamy do naszego skupu złomu. Z przyjemnością określimy co to za metal oraz sprawiedliwie go wycenimy.

Andrzej Barcik

Właściciel Green Recycling. Praktyk z ponad 13-letnim doświadczeniem w branży złomiarskiej. Moją misją nie jest tylko działalność zarobkowa, ale także pogłębianie świadomości społecznej dotyczącej znaczenia recyklingu w życiu codziennym.