Stop metali, Chemia nieorganiczna


Stop metali - mieszanina metali lub metalu z pierwiastkami niemetalicznymi, o właściwościach metalu. Stopy uzyskuje się przez stopienie składników a następnie schłodzenie. Stop najczęściej posiada odmienne właściwości od jego elementów składowych, w niektórych przypadkach nawet niewielkie dodatki wpływają znacznie na właściwości stopu.

Podział stopów ze względu na główny składnik :

Podział stopów ze względu na zastosowanie

Stopy aluminium - tworzywa metaliczne otrzymane przez stopienie aluminium z jednym lub większą liczbą metali (bądź z niemetalami), celowo wytworzone dla uzyskania żądanych własności.

Własności czystego aluminium

Aluminium krystalizuje w sieci A1, a więc cechuje się dużą plastycznością. Ma parametr sieci a = 0,40408 nm, temperaturę topnienia 660,4 °C, temperaturę wrzenia 2060 °C. Mała gęstość 2,7 g/cm3 (3 razy mniejsza niż żelaza) kwalifikuje ten metal do grupy metali lekkich. Dzięki tej własności i stosunkowo bogatemu występowaniu w przyrodzie (ok. 7%) jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym i transporcie. Aluminium cechuje się dobrym przewodnictwem cieplnym i elektrycznym (gorszym jednak niż miedź), stąd jego zastosowanie na przewody elektryczne. Ma wysoką energię błędu ułożenia 200 - 250 mJ/m2. Na powietrzu pokrywa się cienką warstwą Al2O3, która chroni je przed dalszym utlenianiem. Jest odporne na działanie wody, H2CO3, H2S, wielu kwasów organicznych, związków azotowych. Natomiast nie jest odporne na działanie wodorotlenków (np. NaOH, KOH), kwasów beztlenowych (HF, HCl), wody morskiej i jonów rtęci. Wytrzymałość czystego wyżarzonego aluminium jest niska Rm = 70 - 120 MPa, Re = 20 - 40 MPa, wydłużenie A10 = 30 - 45, przewężenie Z = 80 - 95 %. Twardość wynosi 15 - 30 HB; może jednak być umacniana przez zgniot.

Wytwarza się aluminium o różnych stopniach czystości (zgodnie z normami PN-79/H-82160 i PN-79/H-82163):

Do najczęstszych zanieczyszczeń aluminium należą Fe, Si, Cu, Zn, Ti, które obniżają plastyczność i przewodnictwo elektryczne, natomiast zwiększają twardość i wytrzymałość.

Aluminium przerabia się plastycznie - walcuje (blachy, folie) lub wyciska (pręty, rury, drut, kształtowniki). Obróbkę plastyczną można przeprowadzać na zimno lub na gorąco (ok. 450°C). Aluminium ma duże powinowactwo do tlenu, stąd jego zastosowanie w aluminotermii oraz do odtleniania stali. Oprócz tego jest szeroko stosowane w przemyśle spożywczym oraz do aluminiowania dyfuzyjnego stali.

Stopy aluminium [edytuj]

Własności wytrzymałościowe czystego aluminium są stosunkowo niskie, dlatego stosuje się stopy, które po odpowiedniej obróbce cieplnej mają wytrzymałość nawet kilkakrotnie większą. Stopy aluminium cechują się korzystnym parametrem konstrukcyjnym, tzn. stosunkiem wytrzymałości do ciężaru właściwego, który jest większy niż dla stali, a oprócz tego ich udarność nie maleje w miarę obniżania temperatury, dzięki czemu w niskich temperaturach mają większą udarność niż stal. Mają jednak niską wytrzymałość zmęczeniową.

Stopy aluminium dzieli się na:

Do odlewniczych zaliczamy stopy przeważnie wieloskładnikowe o większej zawartości pierwiastków stopowych (5 - 25%), np. z krzemem (silumin); z krzemem i magnezem, z krzemem, miedzią, magnezem i manganem, z krzemem, miedzią, niklem, magnezem i manganem i inne. Cechują się one dobrą lejnością i małym skurczem.

Stopy do przeróbki plastycznej zawierają na ogół mniejsze ilości dodatków stopowych, głównie miedź (do ok. 5%), magnez (do ok. 6%) i mangan (do 1,5%), rzadziej krzem, cynk, nikiel, chrom, tytan. Niektóre stopy aluminium można poddawać utwardzaniu wydzieleniowemu, po którym ich własności wytrzymałościowe nie są gorsze niż wielu stali.

Najnowszy stop, dzięki któremu można spawać aluminium, to alumilut (temperatura topnienia 380 °C). Niektóre stopy aluminium nadają się zarówno do odlewania, jak i przeróbki plastycznej.

Duraluminium (skrótowo: dural) to ogólna nazwa stopów metali, zawierających głównie aluminium oraz dodatki stopowe: zwykle miedź (2,0-4,9 %), mangan (0,3-1,0 %), magnez (0,15-1,8 %), często także krzem, żelazo i inne w łącznej ilości ok. 6 do 8%, przeznaczony do przeróbki plastycznej. Gęstość duraluminium to ok. 2,8 g/cm³ (przy 2,7 dla czystego glinu). Po poddaniu stopu przesycaniu, a następnie starzeniu (utwardzanie wydzieleniowe lub inaczej dyspersyjne), posiada on wysoką wytrzymałość mechaniczną: wytrzymałość doraźna ponad 400 MPa. Najlepsze własności wytrzymałościowe uzyskuje po starzeniu naturalnym. Zastosowanie: m.in. w lotnictwie do części konstrukcyjnych, niegdyś także do ram naziemnych pojazdów sportowych, itp. Rozróżnia się także dural cynkowy, który ma większą zawartość cynku 5-7% oraz miedź, magnez i mangan.

Durale bezcynkowe: PA6, PA7, PA21, PA23, PA24, PA25

Dural cynkowy: PA9

Oporność na korozję

Durale mają niewielką odporność korozyjną. W celu poprawienia odporności korozyjnej blachy z durali bezcynkowych plateruje się czystym aluminium lub stopem Al+Zn w przypadku duralu cynkowego.

Odkuwki, pręty, rury i kształtki zabezpiecza się przed korozją innymi metodami.

Magnale to ogólna nazwa stopów metali zawierających głównie aluminium, któremu towarzyszy domieszka magnezu w ilości od 3 do 30%. Dodatkowo stopy te mogą zawierać niewielką domieszkę miedzi. Magnale są stopami o gęstości niższej od aluminium, za to o wyższej odporności na korozję, np. gęstość przy 10% magnezu wynosi 2,55 g/cm³, przy gęstości aluminium równej 2,7. Zastosowanie: części silników, konstrukcje lotnicze.

Stopem glinu, podobnym do magnalu, jest duraluminium, posiadające nieco wyższą gęstość oraz znacznie większą wytrzymałość mechaniczną.

Silumin, alpaks - typowy stop odlewniczy - stop aluminium z dodatkiem krzemu, oraz innymi (o mniejszym udziale procentowym) dodatkami takimi jak miedź, magnez, mangan i nikiel, odporny na korozję, o dobrej lejności, małym skurczu i małą skłonnością do pękania, popularny w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym.

Siluminy maja bardzo dobre właściwości odlewnicze, tzn. dobrą lejność, mały skurcz, dokładnie wypełniają formę, tworzą skoncentrowaną jamę usadową i nie wykazują skłonności do pękania. Dodatki stopowe, takie jak magnez i miedz zwiększają wytrzymałość, nikiel poprawia odporność korozyjną stopu.

Najpopularniejsze siluminy to AK12 i AK20 (o 12% i 20% zawartości krzemu), wykorzystywane powszechnie na tłoki cylindrów. W celu poprawy własności siluminów stosuje się ich modyfikację. Siluminy podeutektyczne i eutektyczne modyfikuje się fluorkiem sodu nie przekraczającym 0,1%, a siluminy nadeutektyczne fosforem.

W celu poprawy właściwości mechanicznych siluminu, bardzo często stosuję się zabieg utwardzania dyspersyjnego, polegający na wyżarzaniu i starzeniu stopu.

Stopy magnezu, stopy magnezowe - bardzo lekkie stopy metali zawierające magnez oraz inne lekkie metale. Przykładem takiego stopu jest stop litowo-magnezowo-srebrowy, którego gęstość jest mniejsza od wody (pływa po niej), a jednocześnie posiada dużą odporność mechaniczną.

Stopy magnezu używane są w obręczach kół, wspornikach, elementach konstrukcyjnych sportowych samochodów. Ich zaletami są bardzo mała waga oraz duża wytrzymałość mechaniczna, wadami skomplikowana technologia produkcji (konieczność pracy w atmosferze beztlenowej - magnez spala się przed osiągnięciem temperatury topnienia) i w konsekwencji wysoka cena oraz mała odporność na wysokie temperatury - możliwości pracy kończą się w okolicy 160-300°C z powodu niskich temperatur topnienia magnezu i litu

Miedź (Cu, łac. cuprum) - pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych układu okresowego. Nazwa miedzi w języku angielskim pochodzi od Cypru, gdzie w starożytności odkryto ten metal. Początkowo nazywano go metalem cypryjskim (łac. cyprum aes), a następnie cuprum. Miedź rodzima Posiada 26 izotopów z przedziału mas 55-80. Trwałe są tylko dwa: 63 i 65. Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach 55 ppm. W naturze występuje w postaci rud oraz w postaci czystej jako minerał - miedź rodzima. Miedź rodzima jest rzadko spotykana. Głównym źródłem tego metalu są minerały: - siarczki: [ chalkopiryt (CuFeS2), chalkozyn (Cu2S), bornit (Cu5FeS4)] i węglany - azuryt (Cu3(CO3)2(OH)2), malachit (Cu2CO3(OH)2).

Brązy - stopy miedzi z innymi metalami i ewentualnie innymi pierwiastkami, w których zawartość miedzi zawiera się w granicach 80-90% wagowych. Składy brązów specyfikuje Polska Norma PN-xx/H-87050.

Brąz w starożytności

Nazwa brąz wywodzi się od łacińskiego słowa aes brundusinum tzn. kruszec brindyzyjski, ponieważ to właśnie Brundisium (współcześnie Brindisi) wyspecjalizowało się w obróbce tego stopu. W starożytności brąz był stopem miedzi w stosunku 90% miedzi do 10% cyny, używanyn do wytwarzania przedmiotów codziennego użytku, lub w proporcji 86 % miedzi do 14% cyny do wytwarzania ozdób. Starożytni Egipcjanie wytwarzali brąz w stosunku 91% miedzi do 9% cyny. Główne złoża miedzi występowały w zachodniej Anatolii, na terenach Kaukaskich, na Cyprze i Krecie, na Płw. Iberyjskim i Bałkańskim, na Wyspach Brytyjskich, w Alpach. Cyna występowała w zachodniej Anatolii, w Banacie, nad Soławą, na Kaukazie i Wyspach Brytyjskich. Na terenie Europy miedź eksploatowano ze złóż dostępnych na powierzchni lub prymitywnymi metodami górniczymi. By wydobyć miedź drążono lej w podłożu skalistym. Wyjątkiem są stokowe wychodnie żył, gdzie w głąb stoku drążono skośne lub poziome sztolnie. Po wydobyciu ruda była poddawana wstępnej obróbce na miejscu (sortowanie, wstępne oczyszczanie, rozcieranie na małe kawałki). Bezwartościowych domieszek pozbywano się płucząc rozdrobnioną rudę w drewnianych nieckach. Następnie rudę prażono i wytapiano w dymarkach. Cynę uzyskiwano najczęściej z aluwialnych rozsypisk. Kolejne etapy produkcji - wytwarzanie przedmiotów brązowych - odbywały się poza miejscem wydobycia. Przedmioty z brązu odlewano, wlewając stop do form kamiennych, a także stosowano technikę na wosk tracony; znano także obróbkę plastyczną w postaci kucia, wyciągania, trybowania i cyzelowania.

Pełen proces wytwarzania przedmiotów z brązu był domeną specjalistów. Umiejętności starożytnych metalurgów oraz ekonomiczne i symboliczne znaczenie ich wytworów nadawały im szczególny status, co wyraża się występowaniem na cmentarzyskach pochówków wyposażonych w zestawy narzędzi odlewniczych.

Brąz współcześnie

Brązy posiadają dobre własności wytrzymałościowe, są łatwo obrabialne. Brązy wysokostopowe poddają się także hartowaniu. Posiadają dobre właściwości przeciwcierne, są odporne na wysoką temperaturę i korozję. Zastosowanie brązów jest ograniczone ze względu na ich wysoką cenę.

Brązy dzieli się na brązy do obróbki plastycznej, dostarczane w formie wyrobów hutniczych - blach, pasów, taśm, prętów, drutów i rur oraz brązy odlewnicze, dostarczane w postaci sztab lub kęsów.

Własności fizyczne::
Gęstość: 8,3-8,8 (g/cm3)
Temperatura topnienia: 860-1060 (οC)
Współczynnik rozszerzalności liniowej w zakresie 20-100 (οC): 17-22*10-6
Skurcz odlewniczy: 1,4-2,2 %

Pośród brązów do obróbki plastycznej wyróżnia się:

Brąz cynowy - zawierający od 1% do 9% cyny

Posiada barwę szarą, której intensywność wzrasta wraz z zawartością cyny. Mogą zawierać także inne dodatki stopowe, takie jak cynk (2,7% do 5%), ołów (1,5% do 4,5%) oraz domieszki fosforu (0,1% do 0,3%) z zanieczyszczeniami nie przekraczającymi 0,3%. Symbole brązów cynowych to B2 (CuSn2), B4 (CuSn4), B6 (CuSn6), B43 (CuSn4Zn3), B443 (CuSn4n4Pb3), B444 (CuSn4n4Pb4). Brązy cynowe używane są na elementy sprężyste, trudno ścieralne, a przy większej zawartości ołowiu na tuleje i panwie łożyskowe, monety, elementy pracujące w wodzie morskiej, armaturę.

Brąz aluminiowy - zawierający od 4% do 11% aluminium

Może zawierać także inne dodatki stopowe, takie jak żelazo (2,0% do 5,5%), mangan (1,5% do 4,5%) oraz nikiel (3,5% do 5,5%), z zanieczyszczeniami nie przekraczającymi 1,7%. Symbole brązów aluminiowych to BA5 (CuAl5), BA8 (CuAl8), BA93 (CuAl9Fe3), BA1032 (CuAl10Fe3Mn2), BA1044 (CuAl10Fe4Ni4), BA92 (CuAl9Mn4). Cechują się dobrymi własnościami wytrzymałościowymi. Brązy aluminiowe stosowane są na części do przemysłu chemicznego, elementy pracujące w wodzie morskiej, monety, styki ślizgowe, części łożysk, wały, śruby, sita.

Brąz berylowy - zawierający od 1,6% do 2,1% berylu

Może zawierać także inne dodatki stopowe, takie jak nikiel w połączeniu z kobaltem (0,2% do 0,4%) oraz tytan (0,1% do 0,25%), z zanieczyszczeniami nie przekraczającymi 0,5%. Symbole brązów berylowych to BB2 (CuBe2Ni (Co)), BB1T (CuBe1,7NiTi), BB2T (CuBe2NiTi). Brązy berylowe stosowane są na elementy sprężyste, elementy aparatury chemicznej, elementy żaroodporne, np. gniazda zaworów, narzędzia nieiskrzące.

Brąz krzemowy - BK31 (CuSi3Mn1)

zawierający 2,7% do 3,5 krzemu i 1,0% do 1,5% manganu, przy zanieczyszczeniach nie przekraczających 1,0%. Stosowany jest na siatki, elementy sprężyste, elementy w przemyśle chemicznym, elementy odporne na ścieranie, konstrukcje spawane.

Brąz manganowy - BM123 (CuMn12Ni3)

zawierający 11,5% do 13% manganu i 2,5% do 3,5% niklu przy dopuszczalnych zanieczyszczeniach do 1%. Stosowany na oporniki wysokiej jakości.

Pośród brązów odlewniczych wyróżnia się:

Brązy odlewnicze stosuje się do odlewania części i elementów do zastosowań podobnych jak w przypadku brązów do obróbki plastycznej oraz do odlewania pomników.

Stopem zaliczanym czasami do brązów jest także spiż. Ponadto brązami nazywa się potocznie lub fachowo szereg innych metali i stopów metali kolorowych, nawet tych o znacznie mniejszym udziale miedzi lub nawet jej całkowitym braku, np. pigmenty metaliczne stosowane w poligrafii.

Fosfobrąz lub fosforobrąz to stop miedzi, cyny oraz czerwonego fosforu. Jest bardzo odporny na ścieranie i zgniatanie. Wykorzystywany jest do produkcji panewek. W zasadzie (niezależnie od stosowanych nazw potocznych) jest to brąz cynowo-fosforowy o składzie stopowym CuSn10P, czyli: miedź + 10% cyny + 1% fosforu. W Polsce oznaczany jako B101. Najszersze zastosowanie - na wysokoobciążone, szybkoobrotowe, źle smarowane i narażone na korozję łożyska ślizgowe. Produkowany (Odlewnia Metali Szopienice) w postaci prętów i tulei, metodą odlewu ciągłego, w prętach o długości l=2000 mm i średnicach od 15 mm do 200 mm.

Miedzionikle - stopy miedzi i niklu, które mogą zawierać także takie dodatki stopowe jak krzem, żelazo, aluminium lub mangan. Miedzionikle charakteryzują się dobrą wytrzymałością, żaroodpornością i odpornością na korozję. Miedzionikle posiadają dobre własności oporowe. Miedzionikle dostarczane są jako wyroby po obróbce plastycznej w postaci blach, drutów, prętów, taśm i rur. Składy miedzionikli specyfikuje Polska Norma PN-xx/H-87052.

Miedzionikle dzielą się na:

Miedź stopowa - stop miedzi z innym metalem, którego udział nie przekracza 2,0%. Są to najczęściej arsen, chrom, cyna, kadm, mangan, srebro, tellur, cyrkon i siarka.

Polska Norma PN-xx/H-87053 podaje 13 rodzajów miedzi stopowej. Przykładami tych stopów są:

Mosiądz - stop miedzi i cynku zawierający do 40% tego metalu. Mosiądze mogą zawierać także dodatki takich metali jak ołów, aluminium, cyna, mangan, żelazo i chrom oraz krzem. Topi się w temperaturze ok. 1000°C (zależnie od gatunku).

Mosiądz ma kolor żółty (złoty), lecz przy mniejszych zawartościach cynku zbliża się do naturalnego koloru miedzi. Stop ten jest odporny na korozję, ciągliwy, łatwy do obróbki plastycznej. Posiada dobre właściwości odlewnicze.

Mosiądze stosuje się na wyroby armatury, osprzęt odporny na wodę morską, śruby okrętowe, amunicja, okucia budowlane, np. klamki. Na elementy maszyn w przemyśle maszynowym, samochodowym, elektrotechnicznym, okrętowym, precyzyjnym, chemicznym. Ważnym zastosowaniem mosiądzu jest produkcja instrumentów muzycznych. Jest on wytrzymalszy od brązu, ponieważ zawiera cynk nadający mu twardość. Jest on bardzo przydatny do obróbki pla­stycznej na zimno, np. podczas produkcji łusek amunicji.

Mosiądz dostarczany jest w postaci sztab do odlewania lub prętów, drutów, blach, taśm i rur.

Klasyfikacje i składy mosiądzów podaje Polska Norma PN-xx/H-87025

Ze względu na skład mosiądze dzieli się na:

Korozja mosiądzu

W normalnych warunkach eksploatacji mosiądz wykazuje dobrą odporność na korozję atmosferyczną i w wodzie. Jednak w miękkiej, zawierającej chlor wodzie mosiądz podlega procesowi odcynkowania. Mosiądz jest także narażony na mechanizm korozji zwany sezonowym pękaniem.

Zobacz też: stop metali, brąz, tombak.

Zastosowanie

Mosiądze z dodatkiem cyny nazywane są "złotem mainnheimskim", znalazły one zastosowanie do wyrobu sztucznej biżuterii (80-90% Cu, 7-20% Zn, do 9% Sn)

Spiż to stop miedzi z cyną, cynkiem i ołowiem, czasem zaliczany do brązów. Zawiera więcej cyny (11%) niż brąz cynowy (do 9%). Zawartości cynku i ołowiu są odpowiednio w granicach 2-7% i 2-6%. Jest odporny na korozję i ścieranie.

Znany już w starożytności, stosowany był do wyrobu broni siecznej, podobnie jak inne stopy miedzi, z uwagi na to, że jest twardszy niż żelazo. W średniowieczu odlewano z niego dzwony (stąd nazwa dzwon spiżowy) zaś w czasach późniejszych armaty. To wspólne zastosowanie stopu stało się przyczyną zniszczenia wielu dzwonów, przetopionych na broń. W dzisiejszych czasach stosowany głównie w rzeźbiarstwie i do wyrobu elementów ozdobnych

Tombak (z sanskrytu), mosiądz czerwony, to stop miedzi z cynkiem, zawierający powyżej 80% miedzi. Cechuje się żółtą barwą przypominającą złoto. Jest stosowany głównie jako imitacja złota do wyrobów artystycznych i jubilerskich oraz instrumentów muzycznych, a także na wężownice, rurki manometryczne i platerowanie. Jest mało wartościowy, ale w celu uniknięcia pomylenia go ze złotem na biżuterii z tombaku wybija się znak probierczy:

Stopy niklu - stopy metali, w których dominujący lub znaczny udział ma nikiel.

Najczęściej stosowanymi stopami niklu są:

Stop Monela

Inwar jest stopem żelaza (64%) i niklu (36%) z niewielkim dodatkiem węgla i chromu. Z powodu bardzo małego współczynnika rozszerzalności cieplnej jest stosowany m. in. do wytwarzania precyzyjnych przymiarów (stosowane w geodezji: druty inwarowe i inwarowe łaty do niwelacji precyzyjnej), w mechanizmach precyzyjnych (zegarach, zaworach silnikowych) oraz w termometrach bimetalowych.

Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej inwaru w zakresie temperatur 20-100°C jest mniejszy niż 1,3 x 10-6/K, punkt Curie wynosi 230°C, a gęstość 8100 kg/m³ (8,1 g/cm³).

Konstantan - stop miedzi 55% i niklu 45%, charakteryzujący się stałą rezystywnością (znikomą zależnością oporu od temperatury). Używany jako drut oporowy w niskich temperaturach , jako jeden z drutów termopar typu E i typu T; do wyrobu tensometrów drutowych.

Rezystywność (opór właściwy)

0,5·10-6 Ω·m.

10-5 K-1

8,9 g/cm3

0,41 kJ/(kg·K)

1225-1300 °C

Spotyka się też stopy niklu i miedzi o innym składzie, np. isotan (60% Cu, 40% Ni), który jest używany do wyrobu termopar typu U.

Nikielina to nazwa określająca grupę stopów składających się z powyżej 50% wagowych miedzi, 20-40% niklu i dodatku manganu lub cynku.

Zastosowania:

Hipernik (hiper- + nikiel) - stop niklu z żelazem, odznaczający się dużą przenikalnością magnetyczną, stosowany m.in. do wyrobu wzmacniaczy elektroakustycznych

Nowe srebro - zgodnie z Polską Normą jest to "mosiądz wysokoniklowy" (inne dawniej stosowane nazwy: argentan, pakfong, melchior, alpaka, arfenil, neusilber, srebro Schefildskiego, chińskie srebro, metal Christofle'a i inne).

Jest to srebrzystobiały stop zawierający 40-70% miedzi, 10-20% niklu i 5-40% cynku. Gęstość 8400÷8700 kg/m³ (8,4-8,7 g/cm³). Wbrew swojej nazwie nie zawiera on srebra. Służy do wyrobu ozdób, sztućców, sprzętu medycznego, instrumentów muzycznych, drutów oporowych, itp. W Polsce stosowane jest kilka stopów zaliczanych do mosiądzów wysokoniklowych różniących się składem:

Chromonikielina - oporowy stop niklu (80%) i chromu (20%), często z dodatkiem żelaza, odporny na korozję, maksymalna temperatura pracy 1100ºC. Stosowany do wyrobu oporników i elementów grzejnych pieców.

Manganin - stop miedzi z manganem i niklem. Charakteryzuje się bardzo małym współczynnikiem cieplnym oporu elektrycznego. Stosowany do produkcji oporników wzorcowych i precyzyjnych. Zawiera zwykle 86% miedzi, 12% manganu i 2% niklu ( Cu86/Mn12/Ni2 ).

Melchior - stop miedzi (80%) i niklu (20%), barwy srebrzystobiałej, odporny na korozję.

Melchior zaliczany jest do stopów określanych, ze względu na swój wygląd, jako nowe srebro. Zgodnie z Polską Normą zaliczany jest do mosiądzów wysokoniklowych.

Zastosowanie: bicie monet, naczynia metalowe, produkcja amunicji (płaszcze pocisków z rdzeniem ołowianym zwiększające ich prędkość).

Polska nazwa pochodzi od nazwy francuskiej maillechort utworzonej od nazwy XIX-wiecznych wynalazców stopu o nazwiskach Maillot i Chorier.

Miedzionikle - stopy miedzi i niklu, które mogą zawierać także takie dodatki stopowe jak krzem, żelazo, aluminium lub mangan. Miedzionikle charakteryzują się dobrą wytrzymałością, żaroodpornością i odpornością na korozję. Miedzionikle posiadają dobre własności oporowe. Miedzionikle dostarczane są jako wyroby po obróbce plastycznej w postaci blach, drutów, prętów, taśm i rur. Składy miedzionikli specyfikuje Polska Norma PN-xx/H-87052.

Miedzionikle dzielą się na:

Stopy ołowiu - stopy, w których ołów jest głównym składnikiem stopowym. Najczęściej stosowanymi są stopy ołowiu z cyną, miedzią i antymonem. Stopy ołowiu charakteryzują się dużą lejnością, niską temperaturą topnienia, znaczną odpornością na korozję.

Polska Norma PN-xx/H-87201 specyfikuje szereg stopów ołowiu:

Amalgamaty to ogólna nazwa stopów metali, w których jednym z podstawowych składników jest rtęć. Amalgamaty tworzy się poprzez rozpuszczenie innych metali w rtęci w warunkach otoczenia, stąd stopy te można również uważać za roztwory, przy czym mogą to być roztwory o ciekłym lub stałym stanie skupienia. Większość metali tworzy amalgamaty. Nierozpuszczalne w rtęci jest żelazo, stąd może być wykorzystywane na naczynia do przechowywania amalgamatów. Po ogrzaniu rtęć wyparowuje całkowicie z amalgamatów, wykorzystywana jest więc np. do ekstrakcji srebra lub złota z rudy.

W dentystyce wykorzystywany jest amalgamat stomatologiczny. Natomiast amalgamat sodu po połączeniu z wodą jest stosowany jako środek redukujący, wydzielający wodór atomowy (in statu nascendi).

Amalgamat talu stosowany jest w termometrach do pomiaru niskich temperatur, ponieważ krzepnie w temperaturze -58 °C (czysta rtęć przy -39°C).

Amalgamat zwany jest również ortęcią.

Stop żelaza z węglem - stopy, w których węgiel rozpuszczany jest w żelazie. Węgiel może występować w nich w postaci węgla czystego - grafitu lub węglika żelaza Fe3C zwanego cementytem.

Stopy zawierające poniżej 2,11% (wg norm polskich zaś europejskich 1,75%) węgla to stale lub staliwa, a powyżej tej zawartości to żeliwa.

Wraz ze wzrostem udziału węgla struktura stopu żelaza z węglem przybiera odmienne formy:

Stal - stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i plastycznie obrabialny o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,11% co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.

Stal obok żelaza i węgla zawiera zwykle również inne składniki. Do pożądanych składników stopowych zalicza się głównie metale (chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź, molibden, tytan). Pierwiastki takie jak tlen, azot, siarka oraz wtrącenia niemetaliczne, głównie tlenków siarki, fosforu, zwane są zanieczyszczeniami.

Stal otrzymuje się z surówki w procesie świeżenia - stary proces, w nowoczesnych instalacjach hutniczych dominują piece konwertorowe, łukowe, próżniowe, pozwalające na uzyskanie wysokiej jakości stali.

Stal dostarczana jest w postaci różnorodnych wyrobów hutniczych - wlewki, pręty okrągłe, kwadratowe, sześciokątne, rury okrągłe, profile zamknięte i otwarte (płaskowniki, kątowniki, ceowniki, teowniki, dwuteowniki), blachy.

Im większa zawartość węgla, a w konsekwencji udział twardego i kruchego cementytu, tym większa twardość stali, węgiel w stalach niskostopowych wpływa na twardość poprzez wpływ na hartowność stali, im większa zawartość węgla tym dłuższy czas jest potrzebny do przemiany perlitycznej - co w konsekwencji prowadzi do przemiany bainitycznej i martenzytycznej. W stalach stopowych wpływ węgla na twardość jest również spowodowany tendencją niektórych metali, głównie chromu, do tworzenia związków z węglem - głównie węglików o bardzo wysokiej twardości.

Stal dzieli się:

Stal znalazła zastosowanie w różnych dziedzinach techniki. W budownictwie stanowi jeden z kilku podstawowych materiałów konstrukcyjnych.

Najczęściej używane w tej dziedzinie gospodarki gatunki stali to stale niskostopowe i ogólnego przeznaczenia (nazywane także stalami niestopowymi).

W pierwszej grupie najbardziej popularne to (oznaczenia zgodne z PN-88/H-84020) grupy o symbolach St0S, St3S i St4S. W grupie drugiej znajdują się stale:

Do parametrów określających właściwości stali jako materiału należą charakterystyki fizyczne, mechaniczne i technologiczne.

Przykłady zastosowania stali: