Các kim loại có độ nóng chảy trung bình gồm có sắt, nikel và coban, chúng là vật liệu sắt từ và có hệ số nhiệt điện trở cao.
Sắt và hợp kim của sắt
Sắt nguyên chất có: Feα (mạng lập phương thể tâm), Feγ (mạng lập phương diện tâm). Sắt tinh khiết là kim loại cĩ màu trắng bạc, sắt thường bị tác động bởi
ẩm và axit, là vật liệu rẻ và thông dụng nhất, có độ bền cơ học cao. Đặc tính của
sắt và các vật liệu sắt từ là có quan hệ điện trở suất với nhiệt độ không tuyến tính; điện trở suất của sắt cũng như các kim loại khác phụ thuộc vào lượng tạp chất, ảnh hưởng lớn nhất tới tính chất dẫn điện của sắt là tạp chất Si và nó được sử dụng để làm lõi từ có điện trở suất cao và làm giảm tổn thất do dòng điện xoáy; do có độ từ thẩm cao nó được sử dụng làm lõi từ cho cuộn dây máy biến áp, sắt còn được sử dụng làm vỏ máy hoạt động ở 5000C.
Người ta thường quan tâm tới hợp kim của sắt: -Gang là hợp kim của sắt có 1,7% ÷4,5%C
-Thép là hợp kim của sắt có 0,5% ÷ 1,7%C, (thép mềm 0,1% ÷ 0,15%)
-Thép công nghiệp là hợp kim của Fe và C. Có thể thêm các nguyên tố khác như Si, Mn, S, P, Cr, W, Mo, Co, Cu, Al, Ti … Thép có thể làm dây dẫn với điều kiện C khoảng 0,1% ÷0,13%, S < 0,08%, Mn < 0,04%, P < 0,04%, S < 0,05%. Khả năng chống ăn mòn yếu nên được mạ kẽm, gây tổn thất từ trễ.
Thép bịăn mịn ở nhiệt độ bình thường và mơi trường ẩm thấp. -Sắt rèn là hợp kim của sắt có 0,5% C
-Lưỡng kim: là thép được bọc đồng ở ngoài có tính chất cơ điện trung gian giữa thép và đồng.
Dây dẫn bằng thép cĩ giá thấp hơn dây dẫn bằng đồng hay nhơm.
Ngồi ra, cịn ứng dụng để làm thanh ray của tàu điện, đường sắt con tàu sử dụng
điện, đường sắt mêtrơ được sử dụng như các đường dây dẫn điện, dây dẫn điện cho các xe vận tải cĩ cần vẹt, cho các cần trục, cho các cầu lăn trong xưởng luyện kim và cơ khí.
Nikel (Ni)
Nikel là kim loại màu trắng có khối lượng riêng bằng khối lượng riêng của đồng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật chân không vì nó dễ điều chế tinh khiết, và được làm catod, tap chất lưu huỳnh làm giảm độ bền cơ học của nikel rất mạnh. Nikel có tính bền vững hoá học rất cao, có độ bền cơ học cao, ở nhiệt độ lạnh vẫn có thể dập, kéo, cán. Từ nikel có thể chế tạo các linh kiện có kích thước và hình dáng cực kỳ phức tạp và làm lớp bảo vệ bên ngoài cho sắt, niken còn được dùng làm thành phần trong hàng loạt các hợp kim dẫn điện và từ. Đôi khi niken còn để sản xuất các chi tiết sưởi nóng.
Coban (Co)
Coban là kim loại có tính chất giống nikel, nó được sử dụng để làm hợp kim từ tính có độ chịu nhiệt cao, và hợp kim có hệ số nở dài nhỏ.
Bảng 1.9 Hằng số vật lý và hố học của Fe:
-Trọng lượng riêng ở 20oC -Điện trở suất ở 20oC -Điện dẫn suất ở 20oC
-Hệ số thay đổi của điện dẫn suất theo nhiệt độ ở 20oC
-Nhiệt dẫn suất ở 18oC
-Nhiệt độ nóng chảy bình thường
-Nhiệt lượng riêng trung bình (0oC- 100oC)
-Nhiệt lượng nóng chảy tiềm tàn riêng -Điểm sôi ở 760mm cột thuỷ ngân -Hệ số dãn nở dài trung bình -Môđun đàn hồi
-Sức bền đứt khi kéo
-Độ giãn dài riêng khi đứt -Độ cứng Brinell -Thếđiện hố so với H Kg/dm3 Ωcm.10-6 Ω-1cm-1.10-6 1/độC W/cm.độ C Độ C Kcal/kgoC Kcal/kgoC Độ 1/độ C độ kg/mm2 kg/mm2 % kg/mm2 V 7,86 10 0,10 0,00657 0,75 1513 0,111 65 2740 12,310-6 250-300 21,070 22 50 60 0,44