Este artigo contém uma comparação das principais propriedades térmicas e atômicas do ferro e do níquel, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Ferro vs. Níquel.
Ferro e Níquel – Sobre Elementos
Fonte: www.luciteria.com
O ferro é usado em vários setores, como eletrônicos, manufatura, automotivo e construção civil. O ferro é o mais amplamente utilizado de todos os metais, respondendo por mais de 90% da produção mundial de metal. Seu baixo custo e alta resistência muitas vezes o tornam o material de escolha para suportar tensões ou transmitir forças, como a construção de máquinas e máquinas-ferramentas, trilhos, automóveis, cascos de navios, barras de reforço de concreto e a estrutura de carga de edifícios. . Como o ferro puro é bastante macio, é mais comumente combinado com elementos de liga para fazer aço. Os aços são ligas ferro-carbono que podem conter concentrações apreciáveis de outros elementos de liga. Adicionar uma pequena quantidade de carbono não metálico ao ferro troca sua grande ductilidade pela maior resistência. Devido à sua alta resistência, mas ainda tenacidade substancial, e sua capacidade de ser grandemente alterada por tratamento térmico, o aço é uma das ligas ferrosas mais úteis e comuns em uso moderno. Existem milhares de ligas que possuem diferentes composições e/ou tratamentos térmicos. As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que normalmente é inferior a 1,0% em peso. A produção global de níquel é atualmente utilizada da seguinte forma: 68% em aço inoxidável; 10% em ligas não ferrosas; 9% em galvanoplastia; 7% em liga de aço; 3% em fundições; e 4% outros usos (incluindo baterias). O níquel é utilizado como constituinte de diferentes tipos de ligas; por exemplo, Monel (material resistente à corrosão), Nichrome (uma liga usada para elementos de aquecimento de resistência), Permalloy (uma liga com alta permeabilidade magnética com baixa intensidade de campo e baixa perda de histerese), cupro-níquel, aço inoxidável, níquel prata, etc. As ligas à base de níquel (por exemplo, ligas Fe-Cr-Ni(Mo)) apresentam excelente ductilidade e tenacidade, mesmo em altos níveis de resistência e essas propriedades são mantidas até baixas temperaturas. O níquel e suas ligas são altamente resistentes à corrosão em diversos ambientes, principalmente os básicos (alcalinos). O níquel também reduz a expansão térmica para melhor estabilidade dimensional. O níquel é o elemento base para as superligas. Esses metais têm excelente resistência à deformação por fluência térmica e mantêm sua rigidez, resistência, tenacidade e estabilidade dimensional em temperaturas muito mais altas do que os outros materiais estruturais aeroespaciais.Ferro e Níquel – Aplicações
Ferro
Níquel
Ferro e Níquel – Comparação na Tabela
Elemento
Ferro
Níquel
Densidade
7,874 g/cm3
8,908 g/cm3
Resistência à tração
540 MPa
345 MPa
Força de rendimento
50 MPa
70 MPa
Módulo de elasticidade de Young
211 GPa
200 GPa
Escala de Mohs
4,5
4
Dureza Brinell
490 MPa
700 MPa
Dureza Vickers
608 MPa
640 MPa
Ponto de fusão
1538 °C
1455 °C
Ponto de ebulição
2861 °C
2730 °C
Condutividade térmica
80,2 W/mK
90,7 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica
11,8 µm/mK
13,4 µm/mK
Calor específico
0,44 J/gK
0,44 J/gK
Calor de fusão
13,8 kJ/mol
17,47 kJ/mol
Calor da vaporização
349,6 kJ/mol
370,4 kJ/mol