La composizione di un metallo, ovvero gli elementi che lo compongono e le loro proporzioni, è ciò che determina in ultima analisi la sua classificazione, le sue proprietà e i suoi impieghi. In base alla composizione, i metalli vengono generalmente classificati in tre gruppi: metalli ferrosi, metalli non ferrosi e leghe.
Il gruppo dei metalli ferrosi è composto principalmente da ferro. Per ottenere le proprietà richieste, possono essere aggiunte piccole quantità di altri metalli o elementi, quali carbonio, manganese, nichel, cromo, silicio, titanio e tungsteno. I metalli non ferrosi, al contrario, non contengono ferro. Tra i metalli puri più comuni figurano l’alluminio, il rame, il piombo, lo zinco, lo stagno, l’argento e l’oro. Una lega è un nuovo metallo ottenuto mescolando insieme due o più metalli e, talvolta, altri elementi. I metalli più diffusi in assoluto includono il ferro, l’alluminio, il rame, il titanio, lo zinco e il magnesio.
La composizione dei metalli è solo una delle parti che consentono di comprendere come i materiali vengono definiti, confrontati e selezionati. Per avere un quadro completo, consulta gli articoli correlati della nostra serie dedicata ai metalli. Scopri come vengono descritti i comportamenti fisici e meccanici dei materiali nella sezione “Proprietà dei metalli” e approfondisci le modalità di classificazione dei materiali in famiglie nella sezione “Gradi dei metalli”. Comprendete i documenti che definiscono i materiali nella sezione "Specifiche dei metalli" e i quadri normativi concordati che li regolano nella sezione "Standard dei metalli". Infine, scoprite come le designazioni dei diversi sistemi vengono messe in relazione tra loro nelle sezioni "Equivalenze dei metalli" e "Riferimenti incrociati". Insieme, queste guide collegano composizione, proprietà, gradi, specifiche, standard ed equivalenze in un unico riferimento interconnesso.
I metalli vengono classificati in base alla composizione in tre gruppi: i metalli ferrosi, costituiti principalmente da ferro; i metalli non ferrosi, che non contengono ferro; e le leghe, formate dalla combinazione di due o più metalli o elementi. Gli elementi specifici presenti e le loro proporzioni determinano le proprietà di ciascun metallo.
Aggiungendo carbonio al ferro in quantità fino al 2,1% si ottiene l'acciaio. Il tenore di carbonio viene utilizzato per definire tre gruppi principali: acciai a basso tenore di carbonio (da AISI 1005 a 1026), acciai a medio tenore di carbonio (da AISI 1029 a 1053) e acciai ad alto tenore di carbonio (da AISI 1055 a 1095). Altri elementi, quali manganese, cromo e nichel, ne modificano ulteriormente le proprietà.
L'alluminio viene utilizzato sotto forma di leghe da fusione e da lavorazione, che a loro volta si suddividono in serie in base ai principali elementi di lega, dalla serie 1xxx (alluminio essenzialmente puro) fino alla serie 8xxx. Ciascuna serie offre un equilibrio specifico di proprietà.
L'ottone è una lega di rame e zinco contenente una percentuale di zinco compresa tra il 5% e il 42% e di colore solitamente giallo. Il bronzo è una lega di rame con altri metalli, più spesso stagno, ma anche fosforo, manganese, alluminio o piombo.
Il numero di carati indica la purezza, o finezza, dell’oro. L’oro a 24 carati (puro) ha una purezza superiore al 99,7%, il che lo rende la classificazione più pura utilizzata in gioielleria. L’oro “proof”, con una purezza superiore al 99,95%, viene utilizzato solo a fini di standardizzazione e non è disponibile per la gioielleria.