فلزات و آلیاژهای رنگین یا (Non‑ferrous metals and alloys) به موادی اطلاق میشود که عنصر آهن جزء اصلی تشکیل دهندهی در آنها نیست. این دسته از مواد مهندسی به دلیل خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی منحصر به فرد، در صنایع مختلف از برق و الکترونیک گرفته تا هوافضا و تجهیزات پزشکی کاربرد گسترده دارند. واژه «رنگین» بیش‌تر به تمایز ظاهری یا درخشش و تفاوت رنگ آنها در مقایسه با آهن و آلیاژهای آن نظیر فولاد و چدن اشاره دارد، هرچند برخی از آنها در رنگ خاکستری یا نقره‌ای ظاهر می‌شوند.
انواع فلزات و آلیاژهای رنگین
۱. فلزات و آلیاژهای سبک
- آلومینیوم (Al) و آلیاژهای آن: سبک، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاوم به خوردگی، رسانای مناسب گرما و الکتریسیته و قابلیت ریختهگری خوب
- منیزیم (Mg) و آلیاژهای آن: بسیار سبک، قابلیت میرایی بالا (مناسب برای آلیاژهای مقاوم به لرزش)، مدول الاستیک پایین و قابلیت ریختهگری عالی
- تیتانیوم (Ti)و آلیاژهای آن: سبک، نسب استحکام به وزن بالا، مقاوم در برابر خوردگی، حفظ استحکام در دماهای بالا و زیست‌سازگار
۲. فلزات و آلیاژهای سنگین
- مس (Cu) و آلیاژهای آن: هدایت الکتریکی و حرارتی عالی به‌همراه شکل‌پذیری بالا
- روی (Zn) و آلیاژهای آن: مقاوم در برابر خوردگی، مدول الاستیک پایین و قابلیت ریختهگری عالی
- نیکل (Ni) و آلیاژهای آن: مقاوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون، حفظ استحکام در دماهای بالا و فرومغناطیس
۳. فلزات و آلیاژهای گران‌بها
- طلا (Au) و آلیاژهای آن : هدایت الکتریکی و حرارتی بالا به‌همراه مقاومت در برابر خوردگی عالی
- نقره (Ag) و آلیاژهای آن: بالاترین هدایت الکتریکی بین فلزات به همراه مقاومت در برابر خوردگی خوب
- پلاتین (Pt) و آلیاژهای آن: مقاومت در برابر خوردگی عالی به‌همراه خواص حرارتی خوب
۴. فلزات و آلیاژهای دیرگداز (Refractory)
- تنگستن (W) و مولیبدن (Mo) : چگالی بالا، نقطه ذوب بالا، حفظ استحکام در دماهای بالا، بالاترین نقطه ذوب در میان فلزات خالص (۳۴۲۲ C° ~) مربوط به عنصر تنگستن است
- نیوبیوم (Nb) و تانتالوم (Ta): حفظ استحکام در دماهای بالا، زیست سازگار و مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی عالی
کاربردها
- برق و الکترونیک: سیم‌کشی (مس، آلومینیوم)، اتصالات، ریزمدارها (طلا، نقره)
- حمل و نقل: بدنه هواپیما (آلومینیوم، تیتانیوم)، قطعات خودروی سبک
- ساخت و ساز: پوشش‌های ضد خوردگی (روی)، لوله‌کشی (مس)
- پزشکی: ایمپلنت‌ها (تیتانیوم)، ابزار جراحی (استیل ضد زنگ + تیتانیوم)
- صنایع شیمیایی: راکتور و مبدل حرارتی (نیکل، تانتالوم)
جدول تفاوت آلیاژهای رنگین با آلیاژهای آهنی
جمع‌بندی
فلزات و آلیاژهای رنگین به دلیل تنوع خواص، نقش ویژه‌ای در صنایع پیشرفته و فناوری‌های نو دارند. از مس و آلومینیوم گرفته تا تیتانیوم و فلزات گران‌بها، هر یک جایگاه منحصربه‌فردی در بخش‌های صنعتی، ساختمانی، پزشکی و الکترونیکی پیدا کرده‌اند. شناخت تفاوت‌های بنیادین این مواد با آلیاژهای آهنی، به مهندسان امکان می‌دهد انتخاب مواد دقیق‌تری داشته باشند.