ما هو الحديد.
الحديد هو عنصر كيميائي رمزه Fe وعدده الذرّي 26، ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأس عناصر المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، ويصنّف كيميائيًا ضمن الفلزّات الانتقالية.
 |
| ما هو الحديد. |
- في البناء والتشييد: يستخدم الحديد في صناعة الهياكل الإنشائية مثل الأسقف والأعمدة والجدران.
- في التصنيع: يستخدم الحديد في صناعة الآلات والمعدات والأدوات.
- في النقل: يستخدم الحديد في صناعة السيارات والقطارات والسفن.
خصائص الحديد الفيزيائية والكيميائية.
- الكثافة العالية: تبلغ كثافة الحديد 7.873 غ/سم3، مما يجعله من أكثف المعادن.
- قابلية التشكيل: الحديد معدن قابل للتشكيل بسهولة، ويمكن تشكيله إلى أشكال مختلفة عن طريق الطرق والسحب والقطع.
- القوة العالية: الحديد معدن قوي، ويستخدم في صناعة الهياكل الإنشائية والأدوات والآلات.
- المقاومة للتآكل: الحديد مقاوم للتآكل نسبيًا، ولكن يمكن حماية الحديد من التآكل عن طريق طلاءه أو لحامه.
يُستخرج الحديد من خامات الحديد، مثل الهيماتيت والماجنتيت. تُعالج هذه الخامات عن طريق عملية الصهر، حيث تُسخن الخامات إلى درجة حرارة عالية في وجود الفحم أو الأكسجين. ينتج عن عملية الصهر سبيكة من الحديد والكربون، تسمى الحديد الزهر. يمكن تحويل الحديد الزهر إلى فولاذ عن طريق عملية إزالة الكربون.
ما هي انواع الحديد.
يقسم الحديد إلى نوعين رئيسيين:
- الحديد النقي: وهو الحديد الذي يحتوي على عنصر الكربون بنسبة لا تزيد عن 0.02%. يتميز الحديد النقي بخصائص مثل قابليته للطرق والسحب، ولكنه ضعيف نسبيًا.
- الحديد الصلب: وهو الحديد الذي يحتوي على عنصر الكربون بنسبة تزيد عن 0.02%. يتميز الحديد الصلب بخصائص مثل قوة التحمل وصلابة الخدوش، ولكنه أقل قابلية للطرق والسحب.
أنواع الحديد الصلب حسب نسبة الكربون فيه.
- حديد الزهر: وهو الحديد الصلب الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 2.1 و 4.3%. يتميز حديد الزهر بخصائص مثل صلابته وقابليته للسكب، ولكنه هش نسبيًا.
- الفولاذ: وهو الحديد الصلب الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.02 و 2.1%. يتميز الفولاذ بخصائص مثل قوة التحمل وصلابة الخدوش وقابليته للطرق والسحب.
يمكن تقسيم الحديد الصلب أيضًا حسب طريقة تصنيعه، وهي:
- الحديد الصلب الزهر: وهو الحديد الصلب الذي ينتج عن عملية الصب.
- الحديد الصلب المطاوع: وهو الحديد الصلب الذي ينتج عن عملية الطرق والسحب.
- الحديد الصلب المدلفن: وهو الحديد الصلب الذي ينتج عن عملية الدرفلة.
يستخدم الحديد في العديد من التطبيقات الصناعية والهندسية، مثل البناء والتشييد والتصنيع والنقل.
استخدامات الحديد.
- في البناء والتشييد: يستخدم الحديد في صناعة الهياكل الإنشائية مثل الأسقف والأعمدة والجدران.
- في التصنيع: يستخدم الحديد في صناعة الآلات والمعدات والأدوات.
- في النقل: يستخدم الحديد في صناعة السيارات والقطارات والسفن.
يُعد الحديد من أهم المعادن في العالم، حيث يُستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية والهندسية.
ماذا تعني عملية الدرفلة في الحديد المدلفن.
تعني عملية درفلة الحديد المدلفن تمرير صفائح أو قضبان أو أنابيب أو أشكال أخرى من الحديد عبر أسطوانات ثقيلة (تسمى الدرافيل). تتسبب قوة الاحتكاك بين الدرافيل والحديد في تشوه الحديد وتغيير شكله.
تُستخدم عملية الدرفلة في صناعة العديد من منتجات الحديد، مثل:
- الصفائح الفولاذية: تستخدم في صناعة السيارات والسفن والبناء والتشييد.
- قضبان الحديد: تستخدم في صناعة الأسلاك والشبكات والأسوار.
- أنابيب الحديد: تستخدم في صناعة المياه والغاز والصرف الصحي.
- أشكال الحديد الأخرى: مثل الزوايا والقضبان المستديرة والمربعة.
تُقسم عملية الدرفلة إلى نوعين رئيسيين:
- الدرفلة على الساخن: يتم فيها تمرير الحديد عند درجة حرارة عالية تبلغ حوالي 1500 درجة مئوية. تؤدي الحرارة إلى زيادة قابلية الحديد للتشكيل، مما يسهل عملية الدرفلة.
- الدرفلة على البارد: يتم فيها تمرير الحديد عند درجة حرارة الغرفة. تؤدي عملية الدرفلة على البارد إلى زيادة قوة الحديد وصلابته.
تتميز عملية الدرفلة بالعديد من المزايا، مثل:
- الكفاءة العالية: يمكن إنتاج كميات كبيرة من منتجات الحديد بتكلفة منخفضة.
- الجودة العالية: يمكن إنتاج منتجات الحديد بدقة عالية وخصائص مرغوبة.
- التنوع: يمكن إنتاج مجموعة متنوعة من منتجات الحديد بأشكال وأحجام مختلفة.
تستخدم عملية الدرفلة على نطاق واسع في صناعة الحديد في جميع أنحاء العالم.
ما هي درجة حرارة الانصهار في الحديد.
تبلغ درجة انصهار الحديد 1538 درجة مئوية، أي ما يعادل 2800 درجة فهرنهايت، و1811 درجة كيلفن. هذه هي درجة الحرارة التي تتحول فيها المادة الصلبة الحديد إلى سائل.
تعتمد درجة انصهار الحديد على نسبة الكربون فيه. فكلما زادت نسبة الكربون في الحديد، انخفضت درجة انصهاره. على سبيل المثال، تبلغ درجة انصهار حديد الزهر، الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 2.1 و 4.3%، حوالي 1150 درجة مئوية.
يمكن أن تؤثر أيضاً الظروف البيئية على درجة انصهار الحديد. فمثلاً، تنخفض درجة انصهار الحديد في وجود الضغط الجوي العالي.
يستخدم الحديد في العديد من التطبيقات الصناعية والهندسية، مثل البناء والتشييد والتصنيع والنقل. وتعد درجة انصهار الحديد من الخصائص المهمة التي يجب أخذها في الاعتبار عند استخدام الحديد في هذه التطبيقات.
لطفاً أكتب تعليقك هنا