Melnie metāli ir plaša kategorija, kas ietver gan tīras vielas, gan to sakausējumus. Turklāt tieši tie veido lielāko daļu pasaules metalurģijas nozares.
Parasti ir atsauce uz melno metālu kategoriju, pirmkārt, dzelzi, kā arī visu veidu sakausējumus, kas izgatavoti uz tā pamata. Turklāt daži eksperti šo grupu sauc par tādiem metāliem kā mangāns un hroms. Šīs grupas vielas parasti raksturo tumši pelēka krāsa, kas bija iemesls šī nosaukuma piešķiršanai.
Dzelzs
Dzelzs ir viens no visvairāk sastopamajiem metāliem uz zemes. Tas kļuva par vienu no galvenajiem iemesliem, kāpēc tieši dzelzs veidoja pamatu melno metālu grupas noteikšanai.
Pats dzelzs ir diezgan viegls, sudrabains metāls. Turklāt šo vielu var saukt par nestabilu: tā ir ārkārtīgi viegli pakļauta ārējo faktoru, piemēram, korozijas, oksidācijas rezultātā radītajai negatīvajai ietekmei. Turklāt, nonākot vidē, kas sastāv no tīra skābekļa, dzelzs mēdz aizdegties. Tas ir saistīts ar tā augsto spēju iesaistīties dažādās ķīmiskās reakcijās.
Tomēr tajā pašā laikā tīrā veidā dzelzs dabā praktiski nenotiek. Turklāt tīrā dzelzs izmantošana ķīmisko un fizikālo īpašību dēļ ir sarežģīta rūpnieciskiem, ekonomiskiem un citiem mērķiem. Tāpēc dzelzi visbiežāk izmanto dažādu sakausējumu veidā, kas iegūti, tīrai vielai pievienojot īpašas piedevas.
Dzelzs sakausējumi
Dzelzs metalurģijas nozare, kas ražo dzelzs bāzes metālus, aizņem apmēram 90% no visas pasaules metalurģijas. Tajā pašā laikā lauvas daļa no visiem šīs kategorijas sakausējumiem ir tādi, kuros kopā ar dzelzs saturu vienā vai otrā proporcijā ir ogleklis.
Atkarībā no oglekļa koncentrācijas konkrētos sakausējumos ir ierasts tos sadalīt divās lielās grupās: tēraudā un čugunā. Tātad, ja oglekļa saturs gatavajā vielā ir mazāks par 2,14%, mēs runājam par tēraudu; pretējā gadījumā šāds sakausējums pieder pie čugunu kategorijas. Gan viens, gan otrs metāls, pateicoties dzelzs un dzelzs pievienošanai ogleklim, iegūst pietiekami augstu izturības pakāpi, tomēr tērauds ir kaļams metāls, un čuguns ir trausls. Piemēram, čuguna izstrādājumus var sagraut, ja nejauši nokrīt uz cietas virsmas.
Tajā pašā laikā ogleklis nav vienīgais elements, kas tiek izmantots dzelzs pievienošanai sakausējumu iegūšanas procesā no melno metālu kategorijas. Tātad, citas iespējas šādām piedevām ir mangāns, fosfors, sērs, silīcijs un citas vielas.
