انواع الحديد

صورة-1

شبابيك حديد

انواع الحديد و الفولاذ

المواد الفلزيه المعروفه التي يطلق عليها الحديد و الفولاذ هى فالواقع سبائكلعنصر الحديد, و بوجة عام فان الفولاذ هو سبيكه من عنصرى الحديد و الكربون, و لا تزيدنسبه الكربون بها علي 2%. و تحتوى معظم نوعيات الفولاذ فالغالب بالاضافه الىالكربون، علي كميه من عنصر المنجنيز، كما يحتوى عدد من سبائك الفولاذ كذلك علي عدداخر من عناصر اخري بجانب ما ذكر من عناصر. تعتمد خواص اي نوع من نوعيات الحديدوالفولاذ الي حد بعيد علي التركيب الكيميائى للسبيكة. و ممكن ان تتغير هذة الخواصبدرجةملحوظه باجراء عمليات التسخين و التشكيل.

و علي الرغم من و جود الاف من نوعيات مختلفه من الحديد و الفولاذ، الا انه يمكنتقسيم نوعيات الحديد الي المجموعات الاتية: 1- حديد التمساح، 2- الحديد الزهر، 3- الحديد المليف (او المطاوع). كما ممكن تقسيم الانواع المختلفه من الفولاذ الي اربعمجموعات: 1- الفولاذ الكربوني، 2- الفولاذ السبيكي، 3- الفولاذ غير القابل للصدا، 4- فولاذ العدد.

حديد التمساح:هو الحديد الناتج من الفرن العالي. و تحتويمعظم نوعيات حديد التمساح علي 93% حديد، و من 3% الي 4%، كربون بالاضافه الي كمياتاقل من عناصر اخرى. و اصل مصطلحتماسيح الحديديعود الي الكيفية الاولي التياتبعت فعمليات صب مصهور الحديد الناتج من الفرن العالى الي منظومه من القوالبوضعت حول قناه مركزية.

و لقد اطلق علي القضبان الحديديه المتكونه داخل قالب الصب اسمالتمساح. و فالوقت الراهن يستعمل معظم خام حديد التمساح فحالتة المنصهره فصناعةالفولاذ، و لا يجرى صبة فقوالب. و لكن كميه صغيره منة فقط تصب كما كان يحدث فيالسابق، و هذا لتصنيع حديد الزهر او الحديد المليف.

الحديد الزهر:هو اي نوع من سبائك الحديد المحتويه علىنسبه عاليه من الكربون، حيث تتراوح نسبه الكربون فية بين 2% و 4%، كما يحتوى علىالسليصبح بنسب تتراوح بين 1% و 3%. و نظرا لارتفاع نسبه الكربون فالحديد الزهر،فانة لا ممكن تشكيلة و هو فحالتة الجامده مهما كانتدرجةالحرارةالتى سيتم تسخينهاليها. و يشكل الحديد الزهر الي الاشكال التجاريه المفيده بصب السبيكه المنصهره فيقوالب، بعدها تترك حتي تتجمد. و مما يساعد علي استعمال الحديد الزهر فالكثير منالتطبيقات ما يتميز بة من: صلادة، و انخفاض تكلفة، و مقدره عاليه علي امتصاص الصدمات. و لهذة الاسباب يعد الحديد الزهر ما ده انشاءات مفيده و مهمة.

الحديد المطاوع:هو تقريبا حديد نقى مخلوط مع ما ده تشبهالزجاج. و علي العكس من حديد الزهر فان الحديد المطاوع قابل للطرق، و لهذا يمكنطرقة الي اشكال مختلفة. و يقاوم الحديد المطاوعالتاكل (الصدا) بصوره اروع منمقاومه الحديد الزهر.

و لقد كان الحديد المطاوع احد صور المواد الحديديه التي استعملت كثيرا فالماضيلانتاج العديد من المنتجات التجاريه التي يجرى تصنيعها حاليا من الفولاذ. و فيالوقت الراهن لا تنتج شركات الفولاذ الا كميات صغيره و محدوده من الحديد المطاوع،ويستخدم معظمها فصناعه قضبان السكك الحديدية، و البوابات و بعض اعمال الديكوروالزخرفة.

الفولاذ الكربوني:يعد اكثر نوعيات الفولاذ استخداما. و تعتمد خواص الفولاذ الكربونى اعتمادا كليا علي ما يحتوية من كربون. و تحتوى معظمانواع الفولاذ الكربونى فالغالب علي نسبه كربون اقل من 1%. و يصنع الفولاذالكربونى فصور منتجات متعدده تشمل قضبان الانشاءات و اجسام السيارات و معداتالمطابخ و العلب.

الفولاذ السبيكي:هو الفولاذ المحتوى علي بعض الكربون،لكن خواصة تعتمد بصوره اساسيه علي العناصر الكيميائيه الاخري المضافه للسبيكة. و يعمل جميع عنصر من العناصر المضافه علي تحسين خاصيه و احده او اكثر من خواص الفولاذ. و علي سبيل المثال، فان اضافه المنجنيز للفولاذ تزيد صلادتة و متانتة و مقاومتة للبلى. و تساعد اضافه النيكل علي رفع المتانه و بخاصه للفولاذ المستخدم عند درجاتالحرارةشديده الانخفاض. و يعمل الموليبدنوم علي رفع الصلادةوتحسين مقاومه الفولاذ للتاكل، بينما ترفع اضافه التنجستن من مقاومه الفولاذللحرارة. و علاوه علي اضافه العناصر المذكوره الي الفولاذ فهنالك عناصر اخري تضافالية و تشمل الالومنيوم و الكروم و النحاس و السليصبح و التيتانيوم و الفاناديوم.

الفولاذ غير القابل للصدا:يعد اروع نوعيات الفولاذ فيمقاومه التاكل. و يعتبر الكروم العنصر الاساسى لسبيكه الفولاذ غير القابل للصدا. و تحتوى كل نوعيات سبائك الفولاذ غير القابل للصدا علي 12% كروم علي الاقل. و ترتفعهذة النسبه لتصل فبعض السبائك الي 30%. كما تحتوى اعداد كبيره من سبائك الفولاذغير القابل للصدا كذلك علي عنصر النيكل. و يصنع من الفولاذ غير القابل للصدا الكثيرمن الادوات البيتيه كالسكاكين و المعالق و الاطباق و الاوعيه و القدور. كما تستعملالانواع المختلفه من الفولاذ غير القابل للصدا فانتاج العديد من المنتجات المهمةالاخري كاجزاء السيارات و اجهزه المستشفيات و الشفرات الحادة.

فولاذ العدد:اعلي كل نوعيات الفولاذ صلادة، فصلادتهعاليه جدا. و هو يستعمل اساسا فصناعه و انتاج عدد تشكيل المواد الفلزية. و يصنعفولاذ العدد من اثناء تلدين بعض الانواع الخاصه من الفولاذ الكربونى او الفولاذالسبيكي. و تجري عمليه التلدين بتسخين الفولاذ الىدرجةحراره عالية، بعدها يبرد بعدئذ بسرعة.