Kim loại màu là hợp kim hoặc kim loại không chứa bất kỳ lượng sắt đáng kể nào. Tất cả các kim loại nguyên chất đều là các nguyên tố màu, ngoại trừ sắt (Fe), còn được gọi là ferit từ tiếng Latinh ‘ferrum’, có nghĩa là “sắt”.
Kim loại màu có xu hướng đắt hơn kim loại đen nhưng được sử dụng vì các đặc tính mong muốn của chúng, bao gồm trọng lượng nhẹ (nhôm), độ dẫn điện cao (đồng), đặc tính không từ tính hoặc khả năng chống ăn mòn (kẽm). Một số vật liệu kim loại màu được sử dụng trong công nghiệp gang thép, chẳng hạn như bauxite, được sử dụng làm chất trợ dung trong lò cao. Các kim loại màu khác, bao gồm cromit, pyrolusit và wolframite, được sử dụng để tạo ra các hợp kim màu. Tuy nhiên, nhiều kim loại màu có điểm nóng chảy thấp, khiến chúng không phù hợp cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao.
Có một số lượng lớn vật liệu không chứa sắt, bao gồm mọi kim loại và hợp kim không chứa sắt. Kim loại màu bao gồm nhôm, đồng, chì, niken, thiếc, titan và kẽm, cũng như các hợp kim đồng như đồng thau và đồng thau. Các kim loại màu hiếm hoặc quý khác bao gồm vàng, bạc và bạch kim, coban, thủy ngân, vonfram, berili, bismuth, xeri, cadmium, niobi, indi, gali, gecmani, liti, selen, tantali, telua, vanadi và ziriconi.
Kim loại màu thường thu được từ các khoáng chất như cacbonat, silicat và sunfua trước khi được tinh chế thông qua quá trình điện phân.
Sự khác biệt giữa kim loại màu và kim loại màu là kim loại màu có chứa sắt. Kim loại màu, chẳng hạn như gang hoặc thép carbon, có hàm lượng carbon cao, thường khiến chúng dễ bị gỉ khi tiếp xúc với hơi ẩm. Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp đối với sắt rèn, loại thép chống gỉ do độ tinh khiết của nó và thép không gỉ, được bảo vệ khỏi sự ăn mòn bởi sự có mặt của crom.
Kim loại màu trong lịch sử cổ đại
Kim loại màu là kim loại đầu tiên được con người sử dụng để luyện kim. Đồng, vàng và bạc đều là những vật liệu hấp dẫn đối với con người sơ khai, đặc biệt là vì những kim loại này không dễ bị ăn mòn như kim loại đen.
Đồng là kim loại đầu tiên được rèn và tạo hình thành các đồ vật (trong ‘Thời đại đồ đồng’), trong khi vàng, bạc và đồng đều thay thế gỗ và đá trong một số ứng dụng ban đầu vì chúng có thể được tạo thành nhiều dạng khác nhau. Sự quý hiếm của những kim loại này có nghĩa là chúng thường được sử dụng cho các mặt hàng xa xỉ. Tạo ra đồng, bằng cách hợp kim đồng với thiếc, dẫn đến thời đại đồ đồng, tiếp theo là thời đại đồ đồng.
Kim loại màu và tái chế
Kim loại phế liệu màu thường được tái chế và đã tạo thành một phần quan trọng của ngành luyện kim, nơi các kim loại mới được sản xuất bằng vật liệu phế liệu. Điều này có thể bao gồm nấu chảy lại và đúc lại kim loại màu. Kim loại màu tái chế có nguồn gốc từ vật liệu phế liệu công nghiệp, công nghệ loại bỏ (chẳng hạn như cáp đồng) và thậm chí cả khí thải dạng hạt.

Sử dụng và Thuộc tính
Kim loại màu được sử dụng cho nhiều ứng dụng thương mại, công nghiệp và dân dụng. Điều này có thể yêu cầu lựa chọn vật liệu cẩn thận theo tính chất cơ học của chúng, bao gồm mức độ dễ dàng tạo hình của kim loại và liệu các tính chất này có bị thay đổi trong quy trình hay không.
Nhiều tính chất của kim loại đen có thể được tìm thấy trong các vật liệu không chứa sắt, ví dụ, hợp kim nhôm hoặc titan có thể thay thế thép trong một số trường hợp và tính chất từ tính của sắt có thể được mô phỏng bởi coban, niken hoặc các nguyên tố đất hiếm đã được hợp kim hóa.
Tuy nhiên, vì kim loại màu thường đắt hơn nên chúng có xu hướng được sử dụng cho các thuộc tính độc đáo của chúng hơn là chỉ đơn giản là vật liệu thay thế cho thép. Những thuộc tính này bao gồm trọng lượng nhẹ hơn, độ dẫn điện, khả năng chống ăn mòn và đặc tính không từ tính. Kim loại màu cũng có xu hướng mềm hơn và dễ uốn hơn kim loại màu, nghĩa là chúng cũng có thể mang lại các ứng dụng thẩm mỹ, như với vàng và bạc.
Các tính chất của kim loại màu bao gồm:
- Dễ chế tạo (bao gồm khả năng gia công, đúc và hàn)
- Chống ăn mòn cao
- Dẫn nhiệt và dẫn điện tốt
- Mật độ thấp
- không từ tính
- Đầy màu sắc
Kim loại màu và Đúc
Kim loại, cả kim loại đen hoặc kim loại màu, có thể được đúc thành bộ phận hoàn thiện hoặc đúc thành dạng trung gian như thỏi trước khi được ép đùn, rèn, cán, rèn hoặc gia công thành hình dạng mong muốn. Phản ứng đối với các kim loại màu đối với các quá trình này nghiêm trọng hơn so với các vật liệu chứa sắt, có nghĩa là các tính chất của các dạng đúc hoặc rèn của cùng một kim loại hoặc hợp kim có thể khác nhau.
Điều quan trọng là chọn kim loại phù hợp để cân bằng hiệu suất với tính thẩm mỹ vì điều này có thể ảnh hưởng đến phương pháp sản xuất. Trong khi kim loại đen có xu hướng được chọn để đúc, thì kim loại màu cũng có thể được chọn vì các đặc tính như chống ăn mòn, không có từ tính hoặc trọng lượng hơn là độ bền kéo. Các vật liệu như đồng hoặc đồng thau cũng có thể được chọn cho vẻ ngoài hoặc truyền thống.
Kim loại màu và hợp kim thông dụng
Bởi vì chúng bao gồm bất kỳ kim loại nào không bao gồm sắt, nên có rất nhiều kim loại màu và hợp kim khác nhau. Dưới đây là một số tính chất và cách sử dụng phổ biến của một số kim loại màu phổ biến hơn:
1. Đồng
Đã được sử dụng bởi con người trong hàng ngàn năm, đồng vẫn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Việc bổ sung các hợp kim đồng, đồng thau (đồng và kẽm) và đồng (đồng và thiếc) đã mở rộng việc sử dụng kim loại màu này hơn nữa (xem bên dưới để biết chi tiết về các hợp kim này).
Các tính chất của đồng và hợp kim của nó bao gồm tính dẫn nhiệt cao, tính dẫn điện cao, khả năng chống ăn mòn tốt và độ dẻo cao.
Những tính chất này đã cho phép đồng và hợp kim của nó được sử dụng cho các bộ trao đổi nhiệt và bình sưởi ấm, làm chất dẫn điện trong hệ thống dây điện hoặc động cơ, làm vật liệu lợp mái, cho các phụ kiện ống nước, cũng như cho xoong và tượng.
Đồng cũng bị oxy hóa thành màu xanh lá cây.
2. Nhôm
Nhôm là một kim loại quan trọng được sử dụng trong nhiều ứng dụng do trọng lượng thấp và dễ gia công. Mặc dù là một vật liệu tương đối đắt tiền, nhôm cũng là kim loại cơ bản cho nhiều hợp kim.
Có khả năng chống ăn mòn và là chất dẫn nhiệt và điện tốt (mặc dù kém hơn so với đồng), cũng như có độ dẻo và tính dễ uốn tốt, nhôm có thể yêu cầu ủ vì nó trở nên cứng sau khi gia công nguội.
Trọng lượng nhẹ của nhôm làm cho nó hoàn hảo cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô cũng như sử dụng hàng hải trong du thuyền. Nhôm cũng được tìm thấy trong khung xe đạp, xoong và lon nước uống.
3. Chì
Chì đã được sử dụng qua nhiều thế kỷ cho nhiều ứng dụng, bao gồm cả đạn, nhiên liệu và thậm chí cả sơn. Tuy nhiên, nó được phát hiện là không lành mạnh khi thải vào khí quyển, trong khi các ứng dụng khác cũng gây hại cho người dùng.
Chì là kim loại phổ biến nặng nhất và có khả năng chống ăn mòn. Nó cũng không phản ứng với nhiều hóa chất và mềm và dễ uốn.
Mặc dù nhiều công dụng trước đây của nó không còn được phép sử dụng, nhưng chì vẫn được sử dụng rộng rãi cho pin, dây cáp điện và bình axit.
4. Kẽm
Kẽm đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ như một nguyên tố hợp kim, đặc biệt là thép hợp kim cho nhiều mục đích cũng như đồng hợp kim để tạo ra đồng thau.
Vật liệu mạ kẽm với các nguyên tố hợp kim mang lại cho chúng khả năng chống gỉ cao hơn, do đó nó được sử dụng làm hàng rào liên kết chuỗi, lan can, cầu treo, cột đèn, mái kim loại, bộ trao đổi nhiệt và thân xe. Kẽm cũng được sử dụng làm cực dương hy sinh trong bảo vệ catốt (CP) và làm vật liệu cực dương cho pin. Oxit kẽm cũng được sử dụng làm sắc tố trắng trong sơn và phân tán nhiệt trong quá trình sản xuất cao su.
5. Bạc
Bạc đã được sử dụng như một kim loại quý trong nhiều thế kỷ. Với tính dẫn điện, dẫn nhiệt và phản xạ cao nhất so với bất kỳ kim loại nào, bạc cũng mềm và dễ uốn khi nung nóng và có khả năng chống ăn mòn cao.
Được sử dụng làm đồ trang sức và tiền tệ, bạc cũng có thể được sử dụng trong các tấm pin mặt trời, để lọc nước, trong các tiếp điểm và dây dẫn điện cũng như kính màu và thậm chí trong bánh kẹo chuyên dụng.
6. Vàng
Một kim loại quý khác đã được sử dụng làm đồ trang sức và đúc tiền, vàng là kim loại dễ uốn nhất cũng như dễ uốn và chống ăn mòn và nhiều phản ứng hóa học khác.
Tính dẫn điện của nó đã chứng kiến vàng được sử dụng trong các thiết bị máy tính cũng như để che chắn tia hồng ngoại, để sản xuất thủy tinh màu, để làm vàng lá và cũng để phục hồi răng.
7. Titan
Titanium được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1791 và có khả năng chống ăn mòn tốt cũng như tỷ lệ cường độ trên mật độ cao nhất so với bất kỳ nguyên tố kim loại nào. Không hợp kim, nó bền như một số loại thép nhưng ít đậm đặc hơn.
Nó có thể được tạo hợp kim với các kim loại bao gồm sắt và nhôm để tạo ra các hợp kim bền nhưng nhẹ cho các mục đích sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, nông nghiệp, quân sự, y tế và thể thao cũng như được sử dụng cho đồ trang sức và điện thoại di động.
Hợp kim
Hợp kim trộn một kim loại với một nguyên tố để cải thiện tính chất hoặc tính thẩm mỹ, chẳng hạn như với đồng thau, là hỗn hợp của đồng và kẽm. Hợp kim có thể có bản chất là kim loại màu hoặc kim loại màu mặc dù kim loại màu có thể yêu cầu lớp hoàn thiện để bảo vệ hoặc cải thiện vẻ ngoài của sản phẩm hợp kim.
Các hợp kim màu phổ biến bao gồm đồng thau và đồng thau, được đúc từ thời đại đồ đồng. Các hợp kim này nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn so với vật liệu kim loại đen và đúc tốt, làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trang trí. Mặc dù mềm hơn thép, đồng và đồng thau đều có khả năng chống ăn mòn, ngay cả khi có muối, do đó được sử dụng rộng rãi cho các phụ kiện trên thuyền. Đồng thau cũng có khả năng chống lại ‘sự mài mòn’, khi kim loại tự mài mòn. Điều này có nghĩa là đồng thau cũng có thể được sử dụng cho các bộ phận cơ khí và được gia công để tạo ra các vật dụng bao gồm ổ khóa, ổ trục và khóa kéo. Đồng cứng hơn đồng thau, mặc dù cả hai đều khá đắt vì chúng dựa vào đồng. Đồng thau được tạo ra dưới dạng hợp kim của đồng và kẽm, trong khi đồng thau là hợp kim của đồng với nhôm và/hoặc niken.
Phần kết luận
Mọi người đã sử dụng nhiều kim loại màu khác nhau cho các mục đích sử dụng khác nhau trong hàng ngàn năm. Các ứng dụng cho các vật liệu linh hoạt này bao gồm từ sử dụng trang trí cho đến điện tử, hàng không vũ trụ và hơn thế nữa.
Kim loại màu, mặc dù có thể bắt chước các thuộc tính của một số kim loại màu, nhưng thường được chọn vì các thuộc tính độc đáo của riêng chúng. Những thuộc tính này bao gồm trọng lượng nhẹ, đặc tính không từ tính và khả năng chống ăn mòn. Những kim loại này cũng có xu hướng dễ uốn hơn kim loại màu, cho phép chúng được sử dụng cho mục đích trang trí, chẳng hạn như đồ trang sức hoặc để làm tượng.
CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC
Hotline: 0966.92.0404
Email: info@dimec.vn
Website: dimec.vn
Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội
CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa