Các kim loại cĩ độ nĩng chảy trung bình gồm cĩ sắt, nikel và coban, chúng là vật liệu sắt từ và cĩ hệ số nhiệt điện trở cao.
Sắt và hợp kim của sắt
Sắt nguyên chất cĩ: 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 thơng dụng nhất, cĩ độ bền cơ học cao. Đặc tính của sắt và các vật liệu sắt từ là cĩ quan hệ điện trở suất với nhiệt độ khơng 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 nĩ được sử dụng để làm lõi từ cĩ điện trở suất cao và làm giảm tổn thất do dịng điện xốy; do cĩ độ từ thẩm cao nĩ được sử dụng làm lõi từ cho cuộn dây máy biến áp, sắt cịn 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 cĩ 1,7% ÷4,5%C
-Thép là hợp kim của sắt cĩ 0,5% ÷ 1,7%C, (thép mềm 0,1% ÷ 0,15%)
-Thép cơng nghiệp là hợp kim của Fe và C. Cĩ thể thêm các nguyên tố khác như Si, Mn, S, P, Cr, W, Mo, Co, Cu, Al, Ti … Thép cĩ 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 mịn 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 cĩ 0,5% C
-Lưỡng kim: là thép được bọc đồng ở ngồi cĩ 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 cĩ khối lượng riêng bằng khối lượng riêng của đồng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật chân khơng vì nĩ dễ điều chế tinh khiết, và được làm catod, tap chất lưu huỳnh làm giảm độ bền cơ học của nikel rất mạnh. Nikel cĩ tính bền vững hố học rất cao, cĩ độ bền cơ học cao, ở nhiệt độ lạnh vẫn cĩ thể dập, kéo, cán. Từ nikel cĩ thể chế tạo các linh kiện cĩ kích thước và hình dáng cực kỳ phức tạp và làm lớp bảo vệ bên ngồi cho sắt, niken cịn được dùng làm thành phần trong hàng loạt các hợp kim dẫn điện và từ. Đơi khi niken cịn để sản xuất các chi tiết sưởi nĩng.
Coban (Co)
Coban là kim loại cĩ tính chất giống nikel, nĩ được sử dụng để làm hợp kim từ tính cĩ độ chịu nhiệt cao, và hợp kim cĩ 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 nĩng chảy bình thường
-Nhiệt lượng riêng trung bình (0oC- 100oC)
-Nhiệt lượng nĩng chảy tiềm tàn riêng -Điểm sơi ở 760mm cột thuỷ ngân -Hệ số dãn nở dài trung bình -Mơđun 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