استخدامات الفولاذ وكذلك الفرق بين الفولاذ والحديد، كما سنقوم بذكر خصائص الفولاذ، وكذلك سنتحدث عن ما هي الفلزات، كما سنقدم عيوب الفولاذ، وكذلك سنوضح أنواع الفولاذ، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعونا.
محتويات المقال
استخدامات الفولاذ
1- يستخدم صناعة هياكل ومكونات السيارات.
2- يستخدم في كافة أنواع البناء.
3- ويستخدم في صناعة قضبان السكك الحديدية.
4- يستخدم في صناعة خطوط أنابيب الغاز والنفط والسفن.
5- يستخدم في صناعة أدوات المنشآت البحرية.
6- ويستخدم في صناعة خزانات التخزين.
7- يستخدم في صناعة المسامير والبراغي والصواميل.
8- يستخدم في صناعة محركات الطائرات.
9- ويستخدم في صناعة توربينات الغاز.
10- يستخدم في صناعة السكاكين والأدوات المنزلية.
11- يستخدم في عمليات توليد الطاقة الكهربائية.
الفرق بين الفولاذ والحديد
1- الحديد:
– عنصر الحديد هو أحد العناصر الموجودة في الطبيعة، وله رمز في الجدول الدوري لمندليف ورمزه fe وله كثافة ألا وهي 78 وله وزن نوعي هو 7.86 وله وزن ذري هو 55.847 وله رقم ذري هو 26.
– درجة انصهار الحديد هي 1535درجة سلسيوس.
– درجة غليان الحديد هي 2750 درجة سلسيوس.
– يعد الحديد من أكثر العناصر التي توجد في الطبيعة ويوجد بكثرة.
– يحتل الحديد المركز الرابع من بين مجموعة العناصر التي توجد في القشرة الأرضية.
– يكثر وجود الحديد في القشرة الأرضية على شكل أكاسيد.
– يعد الحديد من الفلزات.
– الحديد فلز قابل للسحب والطرق والتشكيل
– يعد الحديد من أكثر المعادن المستخدمة في الصناعة حيث يدخل الحديد في العديد من الصناعات كالمشغولات والأدوات والمعدات.
– يمتلك الحديد في نواته قوي نووية ويمتلك الحديد ايضا قوة كهرومغناطيسية متأزمة لذلك يعد الحديد من المعادن المستقرة كهرومغناطيسيًا.
– تمتلك النيازك 90% من كتلتها حديد لذلك تعتبر النيازك الساقطة علي سطح الأرض مصدر من مصادر وجود الحديد.
2- الفولاذ:
– يتكون الفولاذ عند خلط الحديد مع الكربون لذا فهو مركب كيميائي لذلك لا يُرمز للفولاذ بأي رمز في الجدول الدوري لأن الفولاذ مركبًا وليس عنصر.
– الفولاذ عكس الحديد فالحديد يعد عنصر واحد منفرد أما الفولاذ فهو من السبائك المكونة من العديد من العناصر لذا فالحديد والفولاذ نقائض.
– يتكون الفولاذ من خليط الحديد مع الكربون فالحديد مكون رئيسي في الفولاذ وعند زيادة نسبة الكربون تزداد صلابة الفولاذ وتختلف خصائصه وتتعدد استخداماته.
خصائص الفولاذ
1- الصّلادة (Hardness):
تكشف خاصيّة الصّلادة أو القساوة مدى قدرة المادّة على تحمّل الخدش، ويلعب كلٌّ من التركيب الكيميائيّ والبنية الدّقيقة دوراً مهمّاً في تحديد ذلك.
2- المقاومة للشدّ (Tensile strength):
وتُعرف بمدّة قدرة الفولاذ على التّماسك أو التّحطم عند بلوغها نقطة الانهيار، ويُقاس ذلك وفقاً لمقدار الإجهاد.
3- المرونة:
وهي مدى قابليّة الفولاذ للتّشكيل والدّرفلة والسّحب وغيرها.
4- التّوصيل للحرارة العالية:
وهي من خصائصه المعروفة.
5- المتانة:
تُقاس بتعريض الفولاذ للصّدمة.
6- القابليّة للصدأ:
ويعرّف الفولاذ المقاوم للصّدأ (ستينلس ستيل) بأنه من أكثر أنواع الفولاذ مقاومة للصّدأ.
ما هي الفلزات؟
تُعرف الفلزات بأنها أي فئة من المواد التي تتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية بالإضافة الى خصائصها المتعددة التي تتضمن الليونة والانعكاسية العالية للضوء وقابليتها للطرق، وتصل نسبة الفلزات الى ثلاثة أرباع من المجموع الكلي للعناصر الكيميائية المعروفة وتعدّ عناصر الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والحديد والألومنيوم هي الأكثر وفرة في قشرة الأرض.
وعادة ما تكون الفلزات مواد صلبة بلورية في معظم الحالات ويكون لها بنية بلورية وتميل المعادن الى عدم انتاج مركبات بين بعضها البعض ورغم ذلك فإنها تتفاعل وتنمد بشكل أسهل مع اللافلزات كالأكسجين والكبريت والتي تحتوي بشكل عام على أكثر من نصف الحد الأقصى لعدد الكترونات التكافؤ، وتتباين الفلزات بشكل كبير في تفاعلها الكيميائي بحيث أن أكثر الفلزات تفاعلية هي الليثيوم والبوتاسيوم والراديوم في حين أن عناصر الذهب والفضة والبلاديوم والبلاتين هي ذات تفاعلية منخفضة، وستحدث هذا المقال عن الفرق بين الحديد والفولاذ.
عيوب الفولاذ
– ارتفاع تكاليف التلميع النهائي والتشطيب.
– التكاليف العالية خاصة عندما يتم التعامل مع المواد البديلة.
أنواع الفولاذ
1- الفولاذ اللولبي:
هذا النوع مرن لاحتوائه على نسبة عالية من السيلكون فهو يستخدم في صناعة البراغي والمواسير وغيرها، كلما زادت نسبة السيلكون به زادت مرونته وفي أغلب الأحيان يضاف له عنصر الكروم.
2- فولاذ التقوية:
يتميز فولاذ التقوية بالقوة وقدرته العالية على تحمل الضغط والشد والأثقال العالية لذا يستخدم بشكل كبير في خرسانة البناء.
3- فولاذ مقاوم للأحماض:
يتميز بمقاومة الأحماض وله قدرة كبيرة على مقاومة المحاليل القلوية لاحتوائه على نسبة جيدة من عنصر الكروم حوالي 17% على الأقل فهو يستخدم في العبوات والزجاجات المصنوعة من الحديد التي تحتوي على مواد للتنظيف والمواد الكيميائية المستخدمة في مواد البناء والدهان.
4- فولاذ آلي:
يستخدم فولاذ آلي في بناء الآلآلات لأن خصائصه تشبه خصائص الفولاذ البنائي ولكنه يحتوي على نسبة كربون أعلى من النسبة الموجودة في الفولاذ البنائي.
5- فولاذ نيتروجيني:
يحتوي فولاذ النيتروجيني على النيتروجين كعنصر أساسي فهو يستخدم في صناعة الأدوات مثل المكابس وأذرعها المعرضة أجزائها لحركة دائمة ومستمرة.
6- الفولاذ غير قابل للصدأ:
يحتوي على نسبة حديد لا تقل عن 50% كما يحتوي على عناصر النيكل والكربون والكروم، فهو يستخدم في صناعة الأدوات المنزلية مثل شفرات الحلاقة وعلب المشروبات وغيرها العديد من الأدوات.
7-فولاذ الأدوات:
يستخدم في صناعة الأجزاء المتحركة في الآلات والأدوات الصغيرة والبسيط التي توجد في الأجواء الرطبة، ويجب إن تكون الأدوات صلبة لمقاومتها للصدأ.
8- فولاذ بنائي:
يتميز هذا النوع بأنه سهل التشكيل والصب،وعدم حاجته لمجهود كبير في لحامه وصهره، فهو يستخدم في بناء الآلات كما يمتاز بسعره المنخفض.
9- فولاذ دمشقي:
فولاذ دمشقي هو فولاذ مرن ويتميز بشدة صلابته، ويتشكل من ترابط وتماسك عدة سبائك يتم تحضيره باللحام الحراري والطرق ويتشكل عن طريق ترابط وتماسك سبائك متعددة ببعضها، وبعد تجهيزه يتم تلميعه بحيث تظهر تكويناته الداخلية المتطابقة، ويستخدم في صناعة السيوف والسكاكين والخناجر.
