Melhor resposta
Um bom livro que aborda isso e muito mais é
O livro contém dezenas de gráficos de propriedades de materiais como auxílio para escolher o melhor material para uma finalidade específica, seja para condutividade térmica, módulo específico, tenacidade à fratura e assim por diante. Um dos critérios que ele aborda é o custo. E uma vez que no prefácio o Prof. Ashby graciosamente concede permissão para reproduzir com atribuição os gráficos para fins de instrução, mostrei abaixo os pertinentes a esta questão; eles são dados em dólares americanos. Agora, dado que o preço dos materiais flutua, esses gráficos podem não refletir o estado de coisas mais preciso a partir de hoje, mas eles estão atualizados em 2016, o que provavelmente é suficiente para os dias atuais (setembro de 2017).
O primeiro gráfico é o preço por peso:
Se o volume for o fator decisivo, este gráfico ajuda:
Existem outros critérios também. No próximo gráfico, o Prof. Ashby plota o módulo de Young como uma função do custo por volume referenciado ao aço.
Finalmente, o o gráfico abaixo fornece a resistência à falha como uma função do custo por volume referenciado ao aço.
Como pode ser visto nestes gráficos, os aços carbono têm bons custos. Mas outros fatores, como resistência à corrosão e condutividade, em que os aços não são tão bons, também importariam dependendo da aplicação.
Resposta
Os metais são criados por um dos seguintes processos (Essas respostas são extremamente simplificadas);
- pirometalurgia: Pyro significa calor, portanto, um processo pirometalúrgico típico usa um forno, como um forno a arco para aquecer o mineral e reduzir (adicionando carbono à mistura no forno) (adicionar elétrons ao Fe2 +) de, digamos, Fe2O3 (óxido de ferro) para Fe. O metal resultante é chamado de ferro-gusa, que é posteriormente aprimorado por outros processos. Por exemplo, o aço macio é feito de ferro-gusa removendo algumas impurezas e adicionando mais carbono ao metal.
Ou
- eletroluição: Isso geralmente envolve retificação o mineral para partículas ultrafinas, então adicionando água (cria uma pasta) que é então submetida a uma corrente elétrica por ter dois eletrodos inseridos no banho. No eletrodo negativo, os íons metálicos (por exemplo Cu2 +) retiram elétrons do eletrodo, tornando-se metal Cu à medida que se deposita no eletrodo. Quando o eletrodo foi coberto com cobre suficiente, ele é removido e o cobre é removido.