Hatchett andis elemendile nimeks kolumbium (Cb), kuid Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskemia Liit (IUPAC) nimetas 1950.aastal, pärast sajandipikkust vaidlust 41. elemendi nioobiumiks. kõik ameeriklased ei nõustunud sellega ja tänini nimetavad paljud USA metallurgid ja metallitootjad nioobiumi kolumbiumiks. Charles Hatchett Niobiumi omadused Nioobium on kõva ja plastiline metall, mis on töödeldav isegi külmalt. Nb lisamisel sulamitesse parandab see nende tugevust. Lisades aga (H)vesiniku, (N)lämmastikku, (C)süsinikku, või (O)hapnikku vähendavad need oluliselt tema plastsust ja suurendavad kõvadust. Keemiliselt on Nb vähe aktiivne. Tema tüüpiliseks oksüdatsiooniastmeks on V. Nioobiumi kasutusalad Nioobiumi kasutatakse roostevavabade sulamite tegemisel kuid Nb sulameid igapäevaelus praktiliselt ei kasutata. Nioobiumi sisaldavaid sulameid
temperatuurini 500 °C, mistttu konstantaanina tuntud Cu-Ni-sulamit (55% Cu, 45% Ni) kasutatakse elektri- ja tppisseadmeis, kus esinevad suured temperatuurikikumised. Korrosioonikindlad vaseniklisulamid sisaldavad ca 30% Ni ja vhesel mral Fe ning Mn, mistttu nad on psivad merevees. Vaseniklisulam CuNi25 on tuntud mndimetallina mndimelhiorina. Teisteks nimetatud vaseniklisulami kasutusvaldkondadeks on soojusvahetid jms. Tsingi lisamisel Cu-Ni-sulamitesse saadakse sulam (45...75% Cu, 10...20% Ni, 20...35% Zn), mis on tuntud uushbedana e. alpakana. Uushbe on vga plastne sulam, mille philine kasutusvaldkond on juveelitstus Niklisulamid Kuigi niklil on suureprane korrosioonikindlus, on see veelgi parem vase, kroomi vi molbdeeniga legeeritud niklisulamitel. Parima korrosioonikindlusega on Ni-Cu-sulamitest tuntud monelmetall, milles nikli ja vase vahekord on 2:1. Monelmetalli head omadused ilmnevad eriti merevees
mistõttu konstantaanina tuntud Cu-Ni-sulamit (55% Cu, 45% Ni) kasutatakse elektri- ja täppisseadmeis, kus esinevad suured temperatuurikõikumised. Korrosioonikindlad vaseniklisulamid sisaldavad ca 30% Ni ja vähesel määral Fe ning Mn, mistõttu nad on püsivad merevees. Vaseniklisulam CuNi25 on tuntud mündimetallina mündimelhiorina. Teisteks nimetatud vaseniklisulami kasutusvaldkondadeks on soojusvahetid jms. Tsingi lisamisel Cu-Ni-sulamitesse saadakse sulam (45...75% Cu, 10...20% Ni, 20...35% Zn), mis on tuntud uushõbedana e. alpakana. Uushõbe on väga plastne sulam, mille põhiline kasutusvaldkond on juveelitööstus. 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid Nikkel Puhas nikkel on plastne hästi töödeldav metall. Suur osa niklist (u. 15% kogu kasutatavast niklist) kasutatakse legeeriva elemendina terastes ja malmides, aga ka mitterauasulamites. Niklit kasutatakse ka puhta metallina ja ta on paljude tehnomaterjalide põhikomponent
Temperatuurid terased 911 °C (tähistatakse A3-ga) ja 1392 °C (A 4) on raua 0,25 0,9 Mn 440 22 polümorfse muutuse temperatuurid – toimub üle- G-C25 0,28 1,65 Mn 480 17 minek ühelt kristallivõrelt teisele. Raua polümorfismi G-28Mn6 mõju ulatub ka tema sulamitesse. Madallegeer- Süsinik võib esineda mitmel kujul, sh. tee- terased mandina ja grafiidina. Rauasüsinikusulamites on 0,25 1,2 Cr 700 12 vabas olekus süsinik grafiidi kujul, mille kristallivõre G-25CrMo4 0,3 Mo
konstantaanina tuntud Cu-Ni-sulamit (55% Cu, 45% Ni) kasutatakse elektri- ja täppisseadmeis, kus esinevad suured temperatuurikõikumised. Korrosioonikindlad vaseniklisulamid sisaldavad ca 30% Ni ja vähesel määral Fe ning Mn, mistõttu nad on püsivad merevees. Vaseniklisulam CuNi25 on tuntud mündimetallina mündimelhiorina. Teisteks nimetatud vase- niklisulami kasutusvaldkondadeks on soojusvahetid jms. Tsingi lisamisel Cu-Ni-sulamitesse saadakse sulam (45...75% Cu, 10...20% Ni, 20...35% Zn), mis on tuntud uushõbedana e. alpakana. Uushõbe on väga plastne sulam, mille põhiline kasutusvaldkond on juveelitööstus. 31) Nikkel ja tema sulamite omadused. Kasutamine. Nikkel Puhas nikkel on plastne hästi töödeldav metall. Suur osa niklist (u. 15% kogu kasutatavast niklist) kasu- tatakse legeeriva elemendina terastes ja mal-mides, aga ka mitterauasulamites. Niklit kasutatakse ka
Vasesulamid, kus põhilisandiks on nikkel. Neid iseloomustab hõbedane värvus, head elektrilised omadused, suur korrosioonikindlus, roomekindlus. Vase ja nikli sulameid (20-25% Ni) tuntakse melhioridena, mida kasutatakse mündimetallidena, soojusvahetite, torude jm valmistamiseks. Cu-Ni sulamitesse tsingi lisamisel saadakse uushõbedana ehk alpakana tuntud sulamid (10- 20% Ni, 20-45% Zn, ülejäänud 45-75% Cu), mis on väga plastsed ja leiavad kasutamist põhiliselt juveelitööstuses. Standardi EN 1412 kohaselt markeeritakse puhast vaske sümboliga Cu, millele järgnevad sidekriipsuga eraldatud tähttähised iseloomustavad antud vasemarki, näiteks Cu-OF on
kergmetall, mis on teise rühma metallidest kõige väiksema tihedusega, õhus kuumutamisel süttib põlema, toatemp reageerib veega, tõrjudes välja vesiniku, kuuma veega toimub reakts v energiliselt, kiiresti reageerib ka halogeenidega, tugev redutseerija, mida rakendatakse teiste metallide tootmisel. Reageerib aktiivselt hapetega. Metallilist Ca-d kasutatakse tööstuslikult redutseerijana metallide (Cs, Rb, Ti, Cr) lautanoidide jt tootmisel. Lisandmetallina kuulub sulamitesse (Be, Al, Mg, Pb). Viimane sulam leiab kasutust laagrimaterjalina. Baarium (Ba)- keemiliste elementide levimuselt maakoores 14. Kohal, mineraalide koostises (BaSO4, BaCO3). Tööstuslikult toodetakse seda aluminotermiliselt vaakumis, temp-il 1200-1250C: 3BaO+2Al3Ba+Al2O3. Elektrolüütiliselt tood Ba kas sulatatud BaCl2 või binaarsete sulatatud segude BaCl2-NaCl2 või BaCl2-BaF2 elektrolüüsimisel. Ba on hõbevalge kaltsiumit meenutav metall, looduses esineb 7
töötlusviiside korral teeb võimalikuks eelkõige raua polümorfism erinevate kristallivõrede esinemine erisugustel temperatuuridel. Raual on kaks polü- morfset kuju: -raud (Fe) ruumkesendatud kuup- võrega (tähistatakse K8) ja -raud (Fe) tahk- kesendatud kuupvõrega (K12). Temperatuurid 911 °C (tähistatakse A3-ga) ja 1392 °C (A4) on raua polümorfse muutuse temperatuurid toimub üle- minek ühelt kristallivõrelt teisele. Raua polümorfismi Fe(K12) mõju ulatub ka tema sulamitesse. Süsinik võib esineda mitmel kujul, sh. tee- mandina ja grafiidina. Rauasüsinikusulamites on vabas olekus süsinik grafiidi kujul, mille kristallivõre on heksagonaalne ja seetõttu on grafiidi tugevus ja platsus väga väikesed. Terastes esinevad järgmised faasid ja struk- tuurivormid. a) Ferriit (F) süsiniku tardlahus -rauas. Temperatuuril 727 °C lahustub -rauas kuni 0,02% C (massi %), toatemperatuuril aga Sele 1.17
(K12) (1392°C...911°C). Temperatuurid 911°C ja 1392°C on polümorfse muutuse temperatuurid. Raua polümorfsete modifikatsioonide (- ja -raua) vaba energia sõltub temperatuurist nii, et -raua vaba energia on väiksem alla 911°C ja üle 1392°C, samal ajal kui -raua vaba energia on väiksem nende temperatuuride vahemikus. Seega on -raud stabiilne (püsiv) temperatuurivahemikus 911°C...1392°C, -raud omakorda 911°C-st allpool ja 1392°C-st ülevalpool. Raua polümorfism ulatub ka tema sulamitesse, kusjuures sulami komponentide mõju raua omadustele põhineb suurel määral just komponentide mõjul raua polümorfsetele muutustele. On veel olemas ka -raud (Fe), mis esineb temperatuuri vahemikus 1392°C...1539°C, kus asub ka -raud, mis tähendab et tal on samasugune ruumkesendatud kuupvõre (K8) nagu - raual. b)Keemilised ühendid (AmBn) Keemilist ühendit iseloomustab erinevalt tardlahusest komponentide kristallvõredest erinev