Kim loại màu là gì? Các kim loại màu phổ biến
Kim loại có mặt ở khắp mọi nơi với nhiều hình thái và mục đích sử dụng đa dạng. Tuy nhiên, dựa trên hàm lượng sắt trong thành phần của chúng, kim loại được chia thành kim loại đen và kim loại màu. Trong khuôn khổ bài viết này, hãy cùng Tinh Hà tìm hiểu những thông tin xoay quanh kim loại màu.
Các bạn sẽ biết kim loại màu là gì? Lịch sử, phân loại, ứng dụng và thuộc tính của nó là gì? Nó khác với kim loại đen như thế nào? Tất cả sẽ có trong nội dung dưới đây.
Kim loại màu là gì?
Kim loại màu là kim loại không chứa sắt (hoặc hợp chất có chứa sắt) trong thành phần. Do đó, tất cả các kim loại ở dạng tinh khiết, trừ sắt (Fe) đều là kim loại màu.
Các kim loại màu thường có giá thành đắt hơn so với các kim loại đen. Tuy nhiên, các đặc tính tuyệt vời của chúng như chống gỉ, chống ăn mòn, dễ chế tạo và không từ tính, khiến các nhà sản xuất không thể bỏ qua.
Một đặc điểm nổi bật của kim loại màu là khả năng tái chế của nó. Việc tái chế kim loại màu dễ dàng hơn và ít tốn năng lượng hơn so với kim loại đen. Các quy trình cần thiết để tái chế chúng bao gồm nấu chảy và đúc lại.
Các kim loại màu thường gặp có thể kể đến như đồng, chì, niken, titan, thiếc. Chúng cũng bao gồm các kim loại quý như vàng, bạc, vonfram, vanadium, thủy ngân và coban. Bên cạnh đó, những kim loại này có rất nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Kim loại màu thường được sản xuất chủ yếu từ nguồn chính là các hợp chất (quặng, khoáng vật) như sulfides, silicates, và carbonates.
Lịch sử phát triển của kim loại màu
Là kim loại đầu tiên được con người sử dụng để luyện kim, kim loại màu có một lịch sử phong phú. Con người ban đầu bị thu hút bởi những kim loại này vì chúng hầu như không bị ăn mòn.
Một trong những kim loại màu đầu tiên được con người phát hiện là đồng, và điều này báo hiệu sự bắt đầu của thời kỳ đồ đồng. Hơn nữa, để sử dụng tối đa kim loại này, con người đã phải học nghệ thuật rèn và đúc. Điểm nóng chảy thấp và dễ chế tạo đã khiến đồng trở thành kim loại được lựa chọn cho nhiều vật dụng lúc bấy giờ.
Thời kỳ đồ đồng phát triển hơn khi con người phát hiện ra họ có thể kết hợp đồng với thiếc để tạo ra hợp kim đồng điếu (đồng thanh).
Con người đã sử dụng kim loại màu trong một thời gian dài hơn nhiều thời gian sử dụng các kim loại đen. Trên thực tế, khoảng 5000 năm trước Công nguyên, con người đã phát triển một kỹ thuật dùng để chế tạo đồ đồng. Kỹ thuật này liên quan đến việc nấu chảy và tạo hợp kim đồng với các kim loại khác như thiếc và arsenic. Sự bắt đầu của quá trình nấu chảy và chế tạo hợp kim này đã kết thúc thời kỳ đồ đá, đánh dấu sự bắt đầu của thời đại đồ đồng.
Các kim loại màu khác được phát hiện là vàng và bạc. Những kim loại này đã thay thế gỗ và đá như đồ trang trí của con người. Tuy nhiên, vì những kim loại này rất hiếm nên chúng chỉ được sử dụng để sản xuất các mặt hàng xa xỉ.
Ngày nay, chúng ta sử dụng kim loại màu để chế tạo công cụ, động cơ xe, đường ống dẫn, dao kéo, dây cáp điện, đồ trang trí và nhiều thứ khác.
Thuộc tính chung của kim loại màu
Những kim loại màu có những đặc tính mong muốn nhất định khiến cho chúng thích hợp cho các ứng dụng dân dụng, công nghiệp và thương mại.
Việc xác định các tính chất chung của các kim loại màu không phải điều đơn giản. Lý do là vì có rất nhiều các loại kim loại màu khác nhau. Chúng có những độ cứng khác nhau từ mềm và dễ uốn đến cứng và giòn. Chúng cũng có những độ bền khác nhau.
Tuy nhiên, tất cả các kim loại màu đều có chung một số thuộc tính. Dưới đây là những thuộc tính chung cơ bản của chúng.
- Khả năng chống ăn mòn và rỉ sét cao: Kim loại màu không chứa sắt trong thành phần nên chúng có khả năng chống rỉ và ăn mòn cao. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng để làm nhiều sản phẩm có tiếp xúc trực tiếp với các yếu tố môi trường.
- Không từ tính: Kim loại màu không có từ tính, giúp cho chúng trở nên lý tưởng cho các hệ thống dây điện và thiết bị điện tử.
- Nhẹ: Các kim loại màu thường nhẹ hơn kim loại đen. Sự khác biệt về trọng lượng là do sự chênh lệch về hàm lượng cacbon của cả hai loại kim loại này. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý rằng không phải tất cả các kim loại màu đều nhẹ. Một số kim loại màu như osmium, chì và vonfram nặng hơn và đặc hơn các kim loại đen như thép.
- Khả năng tái chế: Tất cả các kim loại đều có thể tái chế. Tuy nhiên, kim loại màu có thể được tái chế với ít nguy cơ bị ảnh hưởng xấu tới tính chất hơn so với kim loại đen. Kim loại màu có thể giữ nguyên các đặc tính hóa học của chúng trong suốt quá trình tái chế này. Điều quan trọng là phải tái chế những kim loại này vì chúng không có sẵn. Một lý do khác để tái chế là quá trình này giảm thiểu chất thải và bảo vệ môi trường. Tái chế có thể giúp tiết kiệm năng lượng khai thác từ các nguồn tự nhiên và giảm lượng khí thải phát sinh trong quá trình khai thác.
Một số kim loại màu và ứng dụng của chúng
Vì kim loại màu là bất kỳ kim loại nào không chứa sắt trong thành phần, nên có rất nhiều kim loại như vậy trên toàn thế giới. Do đó, chúng ta sẽ chỉ điểm qua những kim loại nổi bật và phổ biến, được ứng dụng nhiều trong sản xuất. Dưới đây là một số kim loại màu và các ứng dụng của chúng.
Nhôm
Đây là một trong những kim loại màu quan trọng nhất trong cuộc sống chúng ta. Nó cực kỳ phổ biến, không chỉ nhờ vào tính dễ gia công và trọng lượng nhẹ, mà vì nhôm còn là một kim loại cơ bản cho nhiều hợp kim. Chi phí gia công CNC vật liệu nhôm cũng không quá cao.
Nhôm là một kim loại dẫn điện tốt, tính dễ uốn và độ dẻo cao. Tuy nhiên, nhôm cũng có giá thành tương đối cao và trở nên khá cứng sau khi gia công nguội, cần phải ủ. Hợp kim nhôm có ứng dụng đa dạng trong các ngành công nghiệp. Trọng lượng nhẹ nên nhôm lý tưởng để chế tạo máy bay, phụ tùng ô tô và tàu thuyền. Nó cũng được sử dụng để làm các vật dụng sinh hoạt như lon nước, chảo, xoong nồi, khung xe đạp…
Đồng
Đồng và các hợp kim của nó như đồng thau (đồng và kẽm) và đồng điếu (đồng và thiếc), có các ứng dụng đa dạng trong một số ngành công nghiệp. Điều này là do đặc tính của nó như độ dẫn điện cao, độ dẻo, độ dẫn nhiệt và chống ăn mòn. Đồng nguyên chất mềm và dễ uốn.
Những đặc tính trên giúp cho đồng và các hợp kim của nó tốt cho việc sản xuất bình gia nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt. Độ dẫn điện cao của nó khiến cho nó lý tưởng cho động cơ và hệ thống dây điện. Hơn nữa, đồng còn có các ứng dụng trong sản xuất phụ kiện đường ống dẫn nước, vật liệu lợp mái, tượng và dụng cụ nấu ăn.
Giá thành của đồng khá cao, dây được làm bằng đồng thường dễ bị ăn mòn, và các sản phẩm làm từ đồng cũng dễ bị biến dạng vì tính mềm của nó.
Niken
Niken là một kim loại màu phổ biến khác. Các đặc tính của kim loại màu bạc này bao gồm khả năng chống ăn mòn, độ dẻo dai và khả năng chịu nhiệt độ. Mặc dù vậy ở dạng tinh khiết niken thường ít được ứng dụng.
Tuy nhiên, kim loại này đạt được các đặc tính cơ học và hóa học tuyệt vời khi được hợp hóa với các nguyên tố khác. Điều này cho phép nó ứng dụng trong các bộ phận chịu nhiệt của máy bay, ô tô và thiết bị hàng hải, cũng như trong sản xuất thiết bị đông lạnh.
Bên cạnh đó, niken có thể chống lại sự ăn mòn ngay cả ở nhiệt độ cao nên nó trở thành vật liệu phù hợp để sản xuất đinh tán, ống dẫn và làm lớp mạ bảo vệ.
Kẽm
Kẽm được sử dụng cả ở dạng nguyên chất hay hợp kim với nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Một trong những cách sử dụng phổ biến nhất của nó là hợp kim hóa đồng để tạo thành đồng thau.
Một ứng dụng của kẽm là mạ kẽm. Kim loại được mạ kẽm có khả năng chống ăn mòn tốt hơn. Điều này cho phép kẽm ứng dụng trong sản xuất cột đèn, bộ trao đổi nhiệt, mái kim loại, lan can, thùng xe và cầu treo. Nó cũng được sử dụng là vật liệu làm cực dương cho pin.
Một công dụng khác của kẽm là oxit của nó có ứng dụng trong quá trình sản xuất cao su. Nó giúp phân tán nhiệt trong quá trình này.
Chì
Kim loại này có nhiều ứng dụng và là kim loại màu thông dụng nặng nhất. Chì có tính độc và gây hại cho sức khỏe con người. Nhưng không phủ nhận được những ứng dụng hữu ích của nó như ứng dụng trong sản xuất sơn, nhiên liệu và đạn.
Chì là chất dẫn điện kém nhưng dẻo, đặc và dễ uốn. Khi tiếp xúc với không khí, chì sẽ bị thay đổi màu sắc. Nó cũng có các ứng dụng trong sản xuất vỏ bọc cáp, thủy tinh pha lê và đai cân để lặn. Ứng dụng chính của nó ngày nay là sản xuất bồn chứa axít, dây cáp điện và pin. Tuy nhiên, chì trơ về mặt hóa học, điều này có nghĩa là nó không phản ứng với nhiều loại hóa chất.
Bạc
Bạc là một kim loại tương đối mềm với vẻ ngoài bóng và sáng. Nó là kim loại có tính dẫn nhiệt và dẫn điện cực tốt, rất dễ uốn và chống ăn mòn.
Bạc được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, như năng lượng và điện tử. Các ứng dụng khác của bạc bao gồm vòng bi động cơ, tiền xu, lọc nước, đồ nhà bếp, y học và đồ trang sức. Mặt khác, bạc có điện trở tiếp xúc thấp nhất trong tất cả các kim loại.
Vàng
Vàng là một trong những kim loại màu có tính dễ uốn rất cao. Nó cũng có tính dẻo và chống ăn mòn. Vàng không phản ứng với các hóa chất khác nên ít có nguy cơ bị hủy hoại do phản ứng hóa học. Hơn nữa, kim loại này có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện rất tốt.
Vàng được ứng dụng phổ biến trong chế tạo đồ trang sức. Nó cũng đóng vai trò như một sản phẩm trong tài chính và đầu tư. Bên cạnh đó, tính dẫn điện tốt của nó giúp cho nó lý tưởng trong sản xuất các thiết bị điện tử và máy tính. Vàng cũng được sử dụng trong sản xuất thủy tinh màu và phục hồi răng trong nha khoa.
Titan
Kim loại này có tỷ lệ độ bền trên mật độ cũng như khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Hợp kim của titan với nhôm và sắt tạo ra kim loại nhẹ nhưng chắc chắn.
Ở dạng nguyên chất, titan có độ bền có thể so sánh với một số loại thép, mặc dù nó ít đặc hơn. Titan ứng dụng trong một số ngành công nghiệp, bao gồm nông nghiệp, y tế, thể thao, quân sự, hàng không vũ trụ và công nghiệp ô tô.
Kim loại màu trong gia công hoặc đúc
Các quá trình đúc cát, đúc khuôn kim loại (đúc khuôn áp suất cao và khuôn vĩnh cửu áp suất thấp) và đúc mẫu chảy là những phương pháp đúc lý tưởng cho các kim loại màu.
Với các đặc tính như mật độ thấp, độ dẫn điện cao, khả năng chống gỉ và ăn mòn, tỷ lệ độ bền trên mật độ cao và không từ tính, kim loại màu rất lý tưởng cho các ứng dụng kết cấu, các bộ phận kim loại. Các nhà sản xuất thường tinh chế các kim loại này thông qua quá trình điện phân.
Kim loại màu cũng được sử dụng trong quá trình đúc sắt để tạo ra các loại thép hợp kim đặc biệt với các đặc tính được cải thiện. Các đặc tính thường bao gồm là khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn, chống mài mòn.
Trong gia công CNC, bởi các tính chất riêng của mỗi kim loại màu nên chúng đòi hỏi những dụng cụ cắt được chế tạo dành riêng cho chúng, nhằm đảm bảo được khả năng cắt gọt tối ưu nhất, đảm bảo chất lượng bề mặt, độ chính xác và năng suất. Chẳng hạn khi gia công nhôm do tính dẻo của chúng nên cần dụng cụ cắt khác so với khi gia công thép.
Khác biệt giữa kim loại đen và kim loại màu
Những kim loại nào là kim loại đen hoặc kim loại màu? Kim loại đen chứa một lượng sắt đáng kể, trong khi kim loại màu không chứa sắt. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa hai loại kim loại này. Cả kim loại đen và kim loại màu đều có những đặc tính và thuộc tính riêng đáp ứng các mong muốn khác nhau của chúng ta.
Các nhà sản xuất đánh giá cao kim loại đen về độ bền và sức mạnh của chúng. Giúp cho chúng trở thành vật liệu lý tưởng để sử dụng trong ngành xây dựng. Kim loại đen phổ biến bao gồm thép hợp kim, thép carbon, sắt rèn và gang. Tuy nhiên, hàm lượng carbon và sắt của kim loại đen khiến cho chúng dễ bị gỉ khi tiếp xúc với môi trường có độ ẩm. Kim loại đen duy nhất chống gỉ là sắt rèn, và điều này là do hàm lượng carbon thấp của nó.
Khác với kim loại đen, kim loại màu chống gỉ và chống ăn mòn tốt. Điều này giúp cho chúng trở nên lý tưởng để làm các bảng hiệu ngoài trời, mái che, máng xối và đường ống chất lỏng. Chúng cũng dễ uốn nên thích hợp để làm đồ trang trí, nội thất hay đồ trang sức.
Ngoài ra, kim loại màu có các đặc tính, tính chất riêng khiến cho chúng đáp ứng được nhiều yêu cầu cao trong thực tế, từ trọng lượng nhẹ đến không có từ tính. Đặc tính không từ tính giúp cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành điện và điện tử. Các kim loại màu được sử dụng phổ biến bao gồm nhôm, kẽm, bạc, đồng, vàng, titan, chì và niken.
Ngoài ra, giá thành của kim loại màu thường đắt hơn kim loại đen. Có hai lý do chính khiến giá thành của kim loại màu cao. Thứ nhất là nhu cầu về kim loại màu nhiều hơn so với nguồn cung của chúng. Lý do thứ hai là kim loại màu được ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ ô tô và hàng không vũ trụ đến kỹ thuật và xây dựng. Điều này càng khiến cho nhu cầu của kim loại màu tăng cao lên.
Kết luận
Kim loại màu có những đặc tính khiến cho chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, nguồn cung thiếu hụt khiến cho chúng đắt hơn kim loại đen. Các kim loại màu thường được sử dụng nhiều là đồng, kẽm, bạc, vàng, chì, niken, titan.
Lựa chọn các dụng cụ cắt gọt cho kim loại màu cũng rất quan trọng. Lý do là bởi vì nếu sử dụng các dụng cụ cắt không phù hợp với đặc tính của kim loại màu đó, sẽ không thể mang đến kết quả tốt. Đó là lý do Tinh Hà luôn chú trọng đến cả vật liệu gia công mỗi khi tư vấn các dụng cụ cắt gọt kim loại cho quý khách. Và các hãng dụng cụ cắt mà chúng tôi phân phối như Sumitomo, OSG, HPMT cũng có đa dạng các loại dao cắt đáp ứng cho nhiều vật liệu kim loại khác nhau.
Nếu bạn đang tìm một công ty uy tín và đáng tin cậy để mua các dụng cụ cắt gọt kim loại mang đến độ chính xác cao và năng suất cao trong gia công CNC thì Tinh Hà chính là lựa chọn dành cho bạn. Chúng tôi cung cấp đa dạng các loại dụng cụ cắt gọt kim loại cũng như các thiết bị đo lường cho ngành cơ khí chính xác. Vui lòng liên hệ ngay với chúng tôi qua thông tin trên website tinhha.com.vn này để được hỗ trợ nhiều hơn.
