1.2.1 Metalele feroaseFierul este cel mai răspândit metal în natura (4,7%). Liber se găseşte în meteoriţi si extrem de puţin printre roci. In scoarţa terestrã fierul se găseşte sub formă de compuşi, în diferite minereuri. Minereul ce reprezintă un amestec mecanic de compuşi de Fe cu rocă de natură calcaroasă sau silicioasă, se numeşte gangă. Dacă minereul conţine peste 50% fier avem de-aface cu un amestec bogat, iar dacă are mai puţin de 30% fier avem de-aface cu un amestec sărac. Fierul pur este un element chimic şi nealiat cu alte elemente nu poate fiutilizat în scopuri industriale deoarece are o rezistenţă mecanică redusă. Are culoarea alb strălucitor şi în contact cu aerul se oxidează rapid. In general sunt utilizate aliajele fierului cu carbonul acestea fiind fonta şi oţelul.1.2.1.1.Fonta - conţine pe lângă fier şi carbon mici cantităţi de S, P, Si, Cr, Ni, W, P, aceste elemente fluidizează fonta, realizând proprietăţi foarte bune pentru turnare.Se numeşte fontă acel aliaj de fier şi carbon care conţine carbon în proporţie de 1,7-6,6% . In general în industrie sunt utilizate fonte cu un conţinut de 1,7- 4,5% C.Fontele se împart în doua mari categorii: ordinare; speciale.Fontele ordinare se impart în fonte : cenusii; albe; mixte sau pestriţe.Fonta cenuşie se obţine prin răcirea lentă a fontei topite utilizându-se cel mai mult în turnătorii. Se numeşte cenuşie deoarece în spărtură proaspătă are culoare cenuşie. Această fontă are propietăţi de turnare foarte bune, turnându-se uşor. Fonta albă se obţine prin răcirea rapidă a fontei topite, în spãrtură are coloare alb-stralucitor, este foarte dură şi casantă prelucrându-se foarte greu cu scule aşchietoare. Fonta pestriţă este un amestec de fontă cenuşie şi fontă albă. Are aspectul fontei albe impestriţată cu pete negre de grafit.Fonte speciale sau aliate se obţin prin adăugarea unor elemente precum: Si, Cr, Ni, W, lucru ce conferă fontei noi proprietăţi. Aceste fonte sunt utilizate la fabricarea oţelului. Fabricarea fontei din minereu se face într-un cuptor înalt numit furnal. Furnalul are forma a două trunchiuri de con suprapuse , unite între ele la bază.Combustibilul utilizat este cocsul metalurgic, iar ca fondant este utilizată piatra de var. Aerul necesar arderii se introduce în furnal dupã ce a fost încălzit

în prealabil. Acest lucru conduce la mărirea randamentului furnalului şi scurtarea duratei de elaborare a fontei. Procesul din furnal: Minereu de Fe + cocs + aer + fondant = fontă + zgură + gaze1.2.1.2.Oţelul - este un aliaj de Fe + C cu un conţinut de C de 0,04-1,7%.acesta se poate turna, forja sau prelucra prin aşchiere.Oţelurile se clasifică în: oţeluri nealiate; oţeluri aliate, având ca elementede aliere Mn, Ni, Cr, W, etc.Oţelurile nealiate sunt : - de construcţie cu conţinut de carbon până la 0,6%şi de scule cu conţinut de carbon peste 0,6 % .Oţelurile aliate (speciale) sunt cele mai utilizate în industria alimentarădeoarece prezintă o serie de proprietăţi cum sunt:- lipsa interacţiunii între materia primă şi utilaj;- au o mare rezistenţă la rupere;- oţelul cu mai mult de 5% Ni este oţel inoxidabil.Fabricarea oţelului: se cunosc mai multe procedee de elaborare a oţelului şianume:Bessemer; Thomas; Martin; cuptoare electrice pentru oţeluri aliate.Pentru îmbunătăţirea proprietãţilor mecanice, oţelurile sunt supuse unortratamente termice.Tratamentul termic este o succesiune de operaţii constând în încălziri şirăciri la diferite duratede timp şi temperaturi. Prin aplicarea acestor tratamenteoţelurile îşi îmbunătăţesc proprietăţile de rezistenţă la rupere şi uzură.Cele mai utilizate tratamente sunt: recoacerea; călirea; revenirea;cementarea; maleabilizarea;Recoacerea este tratamentul termic care constă într-o încalzire a oţeluluipână la o anumită temperatură, menţinerea la această temperatură, urmată de oracire lentă. In urma acestui tratament se reduc tensiunile interne, duritateamaterialului, realizându-se o uniformizare a structurii.Călirea se face printr-o încălzire lentă la o temperatură cu 200 C0 mai maredecât temperatura de transformare şi apoi se răceşte brusc. Călirea imprimăoţelului duritate, rezistenţă la uzura prin frecare si rezistenţă la rupere.

Se numeşte temperatură de transformare temperatura la care în oţel au locschimbări în constituţia lui.Piesele călite utilizate la maşinile agricole au o duritate de 400-600 unităţiBrinel.Oţelul călit se foloseşte la fabricarea brăzdarelor de plug, a cormanelor saua cuţitelor de la cultivatoare, precum şi la o serie de axe, roţi dinţate, transmisiidin utilajele de industrie alimentară.Revenirea se efectuează după călire, deoarece o piesa călită este dură dar şifragilă în acelaşi timp, revenirea având ca scop atenuarea acestor două calităţi.Revenirea constă în încălzirea piesei sub temperatura de transformare 200-500C0 şi o răcire lentă. Operaţiile de călire şi revenire astfel cuplate poartănumele de imbunătăţire.Cementarea este un tratament termochimic ce se aplică oţelurilor în vedereamodificării compoziţiei stratului superficial de la suprafaţa pieselor prin difuziela temperatura înaltă a unor elemente chimice rezultând: carburare ; cianurare;nitrare.Suprafaţa cementată capată o duritate mare iar miezul piesei ramâne moale.1.2.2. Metalele neferoase si aliajele lor1.2.2.1.Metale neferoase - se clasificã în:- metale grele - cum sunt: Cu, Ni şi aliajele lor ce se topesc la peste 1000 C0dar şi St, Zn, Pb şi aliajele lor ce se topesc sub 1000 C0;- metale usoare ca: Al, Mn şi aliajlele lor;- metale nobile cum sunt: Pl, Ir, Au, Ag.Cuprul [Cu] sau arama este cel mai utilizat material pentru realizareaconductelor de legãturã, conductori electrici, etc. Este un metal foarte maleabilsi ductil (la rece şi la cald), este un foarte bun conducãtor de cãldurã şielectricitate, topindu-se la 1083 C0.Aluminiu [Al] este metalul cel mai rãspândit pe scoarţa terestrã. Se extragedin bauxitã, fiind bun conducãtor de cãldurã şi electricitate.Staniu [St] sau cositorl este foarte maleabil, se trage în foi foarte subţiri

numite “foi de staniol”. Este rezistent la agenţii atmosferici fiind utilizat caprotector pentru alte materiale. In aliaj cu Pb este utilizat la lipit, iar în aliaj cuCu si antimoniu se foloseste la compoziţia lagãrelor.Plumb [Pb] – se utilizeazã la fabricarea placilor de acumulatori, a ţevilor deapã, este foarte maleabil topindu-se la 327 C0.Zinc [Zn] se foloseşte la fabricarea aliajelor şi la acoperirea oţelurilor pentrua-l feri de oxidare.1.2.2.2 Aliajele metalelor neferoase sunt în general:– aliajele de Cu – bronzuri şi arame. Bronzurile sunt aliaje ale Cu cu St iararamele aliaje ale Cu cu Zn.– aliajele de Al – duraluminiul format din 23% Al, 55% Cu, 0,25-1% Mn,0,5% Mg acesta putându-se prelucra si suda, şi siliuminiu – aliaj de Si + Alutilizat la constructia pistoanelor de la motoarele termice, pompe de apa etc.