נירוסטה - מהפכה נטולת חלודה
נירוסטה היא סגסוגת המיוצרת על ידי שילוב של כרום, ניקל ואלמנטים מתכתיים אחרים בפלדה. התכונה נטולת החלודה שלו מגיעה מהרכב הכרום בסגסוגת. הכרום יוצר על פני הסגסוגת שכבת תחמוצת כרום חזקה ומתרפאת, שאינה נראית לעין בלתי מזוינת. היחס בין נירוסטה וניקל שאנו מתייחסים אליו בדרך כלל הוא 18:10.
הנירוסטה מחולקת לארבעה סוגים עיקריים: אוסטניט, פריט, פריטי-אוסטניט (מרוכב) ומרטנזיט. הנירוסטה המשמשת בחפצי בית היא בעצם אוסטניטית.
תכונות חומר: טיפול רפואי, אנטי קורוזיה, טיפול משטח עדין, קשיחות גבוהה, יכול להיווצר על ידי טכניקות עיבוד שונות, עבודה קשה עד קרה.
שימושים אופייניים: נירוסטה אוסטינית משמשת בעיקר במוצרי בית, צינורות תעשייתיים ומבני בניין; נירוסטה מרטנסיטית משמשת בעיקר לייצור סכינים ולהבי טורבינה; נירוסטה פריטית עמידה בפני קורוזיה ומשמשת בעיקר במכונות כביסה עמידות ובחלקי דוודים; לפלדת אל חלד מרוכבת עמידות חזקה יותר בפני קורוזיה, ולכן היא משמשת לעתים קרובות בסביבות אגרסיביות.
אלומיניום (AL) - חומר מודרני
כאשר האלומיניום הופיע לראשונה, הוא לא הוחל מיד על חייהם של אנשים. מאוחר יותר, סדרה של מוצרים חדשים על הפונקציות והמאפיינים הייחודיים שלהם יצאה בהדרגה, ולחומר ההייטק הזה יש בהדרגה שוק רחב יותר ויותר. למרות שהיסטוריית היישומים של אלומיניום קצרה יחסית, התפוקה של מוצרי האלומיניום בשוק עולה כעת בהרבה על הסכום של מוצרי מתכת לא ברזליים אחרים.
מאפייני החומר: גמיש וניתן לגימור, קל לסגסוגת, יחס חוזק-משקל גבוה, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, קל להולכת חשמל וחום, ניתן למחזור.
שימושים אופייניים: שלדי רכב, חלקי מטוס, כלי מטבח, אריזות ורהיטים
סגסוגת מגנזיום - עיצוב אסתטי דק במיוחד
מגנזיום היא מתכת לא ברזלית חשובה ביותר. הוא קל יותר מאלומיניום ויכול ליצור סגסוגות בעלות חוזק גבוה עם מתכות אחרות. לסגסוגות מגנזיום יש משקל סגולי קל, חוזק סגולי גבוה וקשיחות ספציפית, מוליכות תרמית טובה והפחתת שיכוך טובה. ביצועי הלם וסיכוך אלקטרומגנטי, קל לעיבוד ועיצוב, קל למיחזור וכן הלאה. אבל במשך זמן רב, בגלל המחיר הגבוה והמגבלות הטכניות, נעשה שימוש בסגסוגות מגנזיום ומגנזיום רק בכמות קטנה בתעשיות התעופה, התעופה והחלל והצבא, ולכן הן נקראות "מתכות אצילות". כיום, מגנזיום הוא החומר הנדסי המתכת השלישי בגודלו אחרי פלדה ואלומיניום ונמצא בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת סלולרית, מטלורגיה ועוד. ניתן לצפות כי חשיבותו של המגנזיום המתכתי תלך ותגדל בעתיד עקב העלייה בעלות הייצור של מתכות מבניות אחרות.
החלק של סגסוגת מגנזיום הוא 68 אחוז מסגסוגת אלומיניום, 27 אחוז מסגסוגת אבץ ו-23 אחוז מפלדה. הוא משמש לעתים קרובות בחלקי רכב, קליפות מוצר 3C, חומרי בניין וכו'. רוב המארזים הדקים במיוחד של מחשבים ניידים וטלפונים ניידים עשויים מסגסוגות מגנזיום. מאז המאה הקודמת, לבני אדם עדיין יש אהבה שאין להכחישה למרקם מתכת ולזוהר. למרות שמוצרי פלסטיק יכולים ליצור מראה דמוי מתכת, הברק, הקשיות, הטמפרטורה והמרקם שלהם עדיין שונים מאלה של מתכות. כסוג חדש של חומר גלם מתכת, סגסוגת מגנזיום מעניקה לאנשים תחושה של מוצרי היי-טק.
העמידות בפני קורוזיה של סגסוגת מגנזיום היא פי 8 מפלדת פחמן, פי 4 מסגסוגת אלומיניום, ויותר מפי 10 של פלסטיק. עמידות בפני קורוזיה היא הטובה ביותר מבין הסגסוגות. סגסוגות מגנזיום בשימוש נפוץ אינן דליקות, במיוחד בשימוש בחלקי רכב וחומרי בניין, שיכולים למנוע בעירה מיידית.
מאפייני החומר: מבנה קל משקל, קשיחות גבוהה ועמידות בפני פגיעות, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, מוליכות תרמית טובה ומיגון אלקטרומגנטי, אי-דליקה טובה, עמידות בחום ירודה וקלות מיחזור.
שימושים אופייניים: בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, אלקטרוניקה, תקשורת ניידת, מטלורגיה ותחומים אחרים.
נחושת - בת זוגו של האדם
נחושת היא מתכת מגוונת להפליא שקשורה כל כך לחיינו. רבים מהכלים והנשק המוקדמים של האנושות היו עשויים מנחושת. מקור שמו הלטיני "קופרום" ממקום שנקרא קפריסין, שהוא אי עשיר במשאבי נחושת. אנשים קראו לחומר המתכת הזה עם הקיצור Cu של שם האי, כך שלנחושת יש את שם הקוד הנוכחי שלה.
מאפייני החומר: עמידות בפני קורוזיה טובה, מוליכות תרמית מעולה, מוליכות חשמלית, קשיות, גמישות, משיכות ואפקט ייחודי לאחר ליטוש.
שימושים אופייניים: חוטים, סלילי מנוע, מעגלים מודפסים, חומרי קירוי, חומרי אינסטלציה, חומרי חימום, תכשיטים, כלי בישול. זהו גם אחד ממרכיבי הסגסוג העיקריים לייצור ברונזה.
כרום - לאחר טיפול בגימור גבוה
כרום נמצא לרוב בנירוסטה כאלמנט מתג כדי להגביר את קשיותו. תהליכי ציפוי כרום מחולקים בדרך כלל לשלושה סוגים: ציפוי דקורטיבי, ציפוי כרום קשיח וציפוי כרום שחור. ציפוי כרום נמצא בשימוש נרחב בהנדסה. ציפוי כרום דקורטיבי משמש בדרך כלל כשכבה החיצונית ביותר בצד החיצוני של שכבת הניקל. לציפוי אפקט ליטוש עדין ודומה למראה. כשלב גימור דקורטיבי, עובי שכבת הכרום 0.006 מ"מ בלבד. כאשר מתכננים להשתמש בתהליך ציפוי הכרום, יש לשקול היטב את הסכנות של תהליך זה. בעשור האחרון חלה מגמה גוברת של מי כרום דקורטיבי משושה מוחלפים במי כרום תלת ערכיים, מכיוון שהראשונים מסרטן מאוד, בעוד שהאחרון נחשב פחות רעיל יחסית.
מאפייני החומר: גימור גבוה מאוד, עמידות בפני קורוזיה מעולה, קשיח ועמיד, קל לניקוי, מקדם חיכוך נמוך.
שימושים אופייניים: כרום דקורטיבי הוא חומר הציפוי לרכיבי רכב רבים, כולל ידיות דלתות ופגושים, בנוסף לחלקי אופניים, ברזים לאמבטיה, ורהיטים, כלי מטבח, כלי שולחן ועוד. ציפוי כרום קשיח נמצא בשימוש יותר בתחומים תעשייתיים, כולל זיכרון גישה אקראית בלוקי בקרת עבודה, רכיבי מנועי סילון, תבניות פלסטיק ובולמי זעזועים. ציפוי כרום שחור משמש בעיקר לקישוט כלי נגינה וניצול אנרגיה סולארית.
טיטניום - קל וחזק
טיטניום היא מתכת מאוד מיוחדת, קלה מאוד במרקם, אך עם זאת מאוד קשיחה ועמידה בפני קורוזיה, שומרת על הצבע שלה לכל החיים בטמפרטורת החדר. נקודת ההיתוך של טיטניום דומה לזו של פלטינה, ולכן היא משמשת לעתים קרובות ברכיבי דיוק תעופה וחלל וצבאיים. לאחר הוספת זרם חשמלי וטיפול כימי, ייוצרו צבעים שונים. לטיטניום עמידות מצוינת בפני קורוזיה חומצה ואלקלית. הטיטניום שספוג ב"אקווה רג'יה" כבר כמה שנים עדיין בהיר וזוהר. אם מוסיפים טיטניום לנירוסטה, מוסיפים רק כ-1 אחוז, מה שמשפר מאוד את עמידות החלודה. לטיטניום מאפיינים מצוינים כמו צפיפות נמוכה, עמידות בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה. הצפיפות של סגסוגת טיטניום היא מחצית מזו של פלדה וחוזקה דומה לזה של פלדה; טיטניום עמיד גם לטמפרטורה גבוהה וגם לטמפרטורה נמוכה. ניתן לשמור על חוזק גבוה בטווח טמפרטורות רחב של -253 מעלות עד 500 מעלות. יתרונות אלה הם בדיוק מה שמתכות החלל חייבות לעשות. סגסוגות טיטניום הן חומרים טובים לייצור מארזי מנועי רקטות, לוויינים מלאכותיים וחלליות, והן ידועות כ"מתכות חלל". בגלל היתרונות הללו, טיטניום הפך למתכת נדירה בולטת מאז שנות ה-50.
טיטניום היא מתכת טהורה. בגלל ה"טוהר" של מתכת הטיטניום, כאשר חומרים באים איתה במגע, לא תתרחש תגובה כימית. כלומר, בגלל העמידות הגבוהה בפני קורוזיה ויציבותו של טיטניום, הוא לא ישפיע על המהות שלו לאחר מגע ארוך טווח עם אנשים, ולכן הוא לא יגרום לאלרגיות אנושיות. זה היחיד שאין לו השפעה על העצבים והטעם האוטונומיים של האדם. מתכות נקראות "מתכות ביופיליות".
תכונות החומר: חוזק גבוה מאוד, יחס עמידות בפני קורוזיה למשקל מעולה, עבודה קשה עד קרה, יכולת ריתוך טובה, קלה יותר מפלדה בכ-40 אחוז, כבדה מאלומיניום ב-60 אחוז, מוליכות חשמלית נמוכה, התפשטות תרמית נמוכה ונקודת התכה גבוהה.
שימושים אופייניים: אלות גולף, מחבטי טניס, מחשבים ניידים, מצלמות, מזוודות, שתלים כירורגיים, שלדי מטוסים, כלים כימיים וציוד ימי.