鉄と非鉄金属：その違いは？

金属といえば何を思い浮かべるだろうか？

金属といえば、きらびやかなジュエリーや光り輝く鍋を思い浮かべる人が多いだろう。しかし、黒という色から金属を連想する人は多くない。しかし、「ブラックメタル」は実は金属の大きなカテゴリーなのだ。

黒」という言葉は、鉄系金属は黒く、非鉄金属はカラフルに違いないと思わせがちである。このような考えから、銀白色の鉄、クロム、銀灰色のマンガンは「黒」金属とは言えないと考える人が多い。

しかし、鉄、クロム、マンガン、およびそれらの合金は、実際には鉄系金属のカテゴリーに含まれる。業界では、これらの金属を総称して鉄金属と呼んでいる。

実際には、純鉄とクロムは銀白色で、マンガンは銀灰色である。鋼鉄の表面は通常、黒い鉄の層で覆われている。₃O₄これは、マンガンとクロムが主に黒毛和牛の生産に使用されているという事実と相まって、黒毛和牛の生産に大きく影響する。 合金鋼これらの金属は "黒い "という印象を与えかねない。

金属とは何か？

金属は、その光沢、良好な導電性、熱伝導性、強力な機械的特性、正の抵抗温度係数を特徴とする物質群である。世界には全部で86種類の金属がある。

人々は通常、金属の色や性質、その他の特徴に基づいて、鉄系金属と非鉄系金属の2つのグループに分類する。

鉄とは何か？

鉄系金属は主に鉄、クロム、マンガン、およびそれらの合金からなり、鋼鉄、銑鉄、合金鉄、鋳鉄などがある。鉄鋼と銑鉄は、炭素を主添加元素とする鉄基合金であり、鉄-炭素合金と総称される。

銑鉄は、鉄鉱石を高炉で製錬して製造され、主に鉄鋼や鋳物の原料となる。

鋳鉄製。 炭素含有量 2.11%を超える鋳鉄は、銑鉄を炉で溶かすことで得られる。この液状鋳鉄は、鋳造品に鋳造することができ、鋳造品は次のように呼ばれる。 鋳鉄品.

合金鉄は、鉄とケイ素、マンガン、クロムなどの元素からなる合金である、 チタン等。製鋼原料のひとつであり、脱酸剤、脱炭酸剤としての役割を果たす。 合金元素 添加物である。

炭素含有量が2.11%未満の鉄と炭素の合金を鋼といい、製鋼用の銑鉄を一定の工程に従って製鋼炉で溶解して製造される。鋼材にはインゴット、連続鋳造ビレット、直接鋳造による各種鋳鋼品などがある。

一般に「鉄鋼」とは、鉄を圧延してさまざまな形にしたものを指す。鉄鉱山はわずか数ヵ所しかないにもかかわらず、各鉱山の生産量は多く、その結果、鉄金属の総生産量は世界の金属生産量の95%を占めている！

鉄、クロム、マンガンは、鉄鋼を製錬するための主原料であり、国民経済において重要な役割を果たすとともに、国力を示す重要な指標となる。

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非鉄金属とは？

非鉄金属の定義

非鉄金属は、狭義には非鉄金属とも呼ばれ、鉄、マンガン、クロムを除くすべての金属を含む。広義の非鉄金属には、銅、錫、鉛、亜鉛、アルミニウム、黄銅、青銅などの非鉄合金も含まれる、 アルミニウム合金およびベアリング合金。

非鉄合金は、非鉄金属を主成分（通常50%以上を占める）とし、他の1種または複数の元素からなる合金である。工業的には、クロム、ニッケル、マンガン、モリブデン、コバルト、バナジウム、タングステン、チタンなどの金属も使用される。

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これらの金属は主に、他の金属の性能を高めるための合金添加剤として使用される。タングステン、チタン、モリブデン、その他の金属は、主に以下のような硬質合金の製造に使用される。 切削工具.これらの非鉄金属は工業用金属と呼ばれる。

非鉄金属は、重金属（銅、鉛、亜鉛など）、軽金属（アルミニウム、マグネシウムなど）、貴金属（金、銀、プラチナなど）、レアメタル（タングステン、モリブデン、ゲルマニウム、リチウム、ランタン、ウランなど）に分けられる。

1958年、中国は鉄、クロム、マンガンを鉄金属に分類し、残りの64種類の金属を非鉄金属に分類した。この64種類の非鉄金属には、アルミニウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、銅、鉛、亜鉛、スズ、コバルト、ニッケル、アンチモン、水銀、カドミウム、ビスマス、金、銀、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、ベリリウム、リチウム、ルビジウム、セシウム、チタンが含まれる、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、ガリウム、インジウム、タリウム、ゲルマニウム、レニウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、スカンジウム、イットリウム、トリウム。

純金属と比較して、非鉄合金は一般的に高い。 強度と硬度より大きな抵抗、より小さな抵抗温度係数、および良好な全体的な機械的特性。一般的な非鉄合金には、アルミニウム合金、銅合金などがある、 マグネシウム合金ニッケル合金、スズ合金、タンタル合金、チタン合金、亜鉛合金、モリブデン合金、ジルコニウム合金など。

レアメタルが現代産業で果たす重要な役割のため、レアメタルは非鉄金属から分離され、別のカテゴリーに分類されることもあり、その結果、鉄金属、非鉄金属、レアメタルの3つに大別される。

鉄系金属に比べ、非鉄金属ははるかに種類が多く、非鉄金属の採掘地域も多い。

今日、非鉄金属とその合金は、機械製造、建設、エレクトロニクス、航空宇宙、原子力利用など、さまざまな産業において不可欠な構造材料・機能材料となっている。

非鉄金属の分類

実用上、非鉄金属は一般的に5つのカテゴリーに分けられる：

• 軽金属： アルミニウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどの密度は4500kg/m3（0.53～4.5g/cm3）未満である。
• 重金属： 銅、ニッケル、コバルト、鉛、亜鉛、スズ、アンチモン、ビスマス、カドミウム、水銀などの密度は4500kg/m3（4.5g/cm3）以上である。
• 貴金属： 一般的な金属よりも高価で、地殻中の存在量が少なく、精製が困難で、金、銀、白金族金属のように化学的性質が安定している。
• 半金属： ケイ素、セレン、テルル、ヒ素、ホウ素など、金属と非金属の中間の性質を持っている。
• レアメタル： このカテゴリーには、リチウム、ルビジウム、セシウムなどの希少軽金属、チタン、ジルコニウム、モリブデン、タングステンなどの希少耐火金属、ガリウム、インジウム、ゲルマニウムなどの希少分散金属、スカンジウム、イットリウム、ランタノイドなどの希土類金属、ラジウム、フランシウム、ポロニウム、ウラン、トリウム、A系列元素などの放射性金属が含まれる。

鉄と非鉄金属 (鉄と非鉄の違い）

一見したところ、鉄と非鉄の区別は簡単である。鉄金属は鉄を含み、非鉄金属は鉄を含まない。

しかし、この単純な白黒の定義以上の違いがある。鉄と非鉄の組成や用途は大きく異なる。

約束された耐久性：

鉄系金属には、鉄や多くの形態の鋼鉄が含まれ、これらは広く使用されている材料である。その耐久性から、鉄系金属は建築、配管、工具の製造によく利用されている。

しかし、強いからといって汎用性がないわけではない。例えば、鋼鉄は鉄と炭素の組み合わせだが、これらの成分の比率を調整したり、他の材料を加えたりすることで、高層ビルに使われる頑丈な鉄骨から、光沢のある鋼鉄まで、あらゆるものに変身させることができる。 ステンレス鋳鋼.

鉄系金属の例としては、以下のようなものがある：

• 軽量鋼 - 一般エンジニアリングおよび建築用
• 炭素鋼 - 工具作成用
• ステンレス・スチール - クロムを含むため錆びにくい鉄金属。
• 鋳鉄 - 自動車エンジン、工具穴カバー、調理用途
• 錬鉄 - 門やフェンスによく使われる

非鉄金属は柔軟性を保証する：

非鉄金属は、その汎用性とユニークな特性により、様々な産業における幅広い用途に理想的であり、数多くの用途があります。

例えば、こうだ、 銅とアルミニウム 多くの非鉄金属がほとんどのスマートフォンの中核部品を形成する一方で、熱と電気を伝導する能力を持つ。

さらに、金や銀といった金属は、何千年もの間、装飾品として使われてきた。

非鉄金属の主な利点のひとつは、本質的に腐食や磁気に強いということであり、多くの用途で人気のある選択肢となっている。

非鉄金属の例としては、以下のようなものがある：

• 鉛 - パイプ、燃料、塗料、電池用
• 銅 - 配線、電化製品、自動車用
• 銀 - 宝飾品、食器、電気接点、鏡に使用される
• アルミニウム - 自動車、電化製品、送電線、食品包装用
• 真鍮 - ネジ、ランプ、ドアの取っ手、浴槽や洗面台の備品用
• 金 - 医療用、コンピューター、電子機器、宝飾品用

主な違い

鉄と非鉄の主な違いは、そのコストと入手のしやすさである。炭素や鉄のような鉄金属は、基本元素が豊富であるため入手が容易であり、比較的安価である。

一方、金や銀のような非鉄金属は希少であり、広く使用されているため、高価になる傾向がある。そのため、これらはしばしば "貴金属 "と呼ばれる。

包む

金属は人類社会の発展において重要な役割を果たしてきた。人類の歴史における重要な変遷の多くに、金属が役立ってきたからである。石器時代に続く青銅器時代と鉄器時代は、金属材料がいかに人類社会を形成してきたかを示す一例である。

第二次世界大戦後、科学技術の進歩により、ダクタイル鋳鉄、合金鋳鉄、合金鋼、耐熱鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金などの新しい金属材料が開発された。 超硬合金その後、実用的な生産に応用されている。

現代では、研究開発は 金属材料 は、従来の純金属や純合金の領域を超えて拡大している。基礎理論と技術の進歩に伴い、ナノメタル、高／中エントロピー合金、方向性凝固柱状結晶、単結晶合金、金属基複合材料、形状記憶合金などの高温構造材料を含む新しい金属材料が出現している。

金属材料は、人類社会の発展に不可欠な基盤となっている。農業の近代化、工業の近代化、国防、科学技術の進歩は、農具や機械部品から、航空機、ミサイル、火矢、人工衛星、原子力潜水艦などの高度な兵器、さらには原子力、テレビ、通信、レーダー、電子計算機などの最先端技術に必要な部品や部材に至るまで、すべて金属材料によって支えられている。

現在、世界中の多くの国、特に産業が発展している国が、競って金属・非鉄金属産業を発展させ、金属の戦略的埋蔵量を増やそうとしている。

結論として、金属材料は国民経済、日常生活、防衛産業、科学技術の進歩にとって極めて重要な基礎材料であり、重要な戦略的資源である。