أفضل أنواع الحديد 

 

تعددت الثروات التي وهبها الله عز وجل للبشرية، حيث تنوعت من غازات ومعادن وغيرها من الأشياء والمواد الأخري التي تساعد الأنسان في الصناعة، مثل الحديد التي يتم أستخدامه في البناء فيعتبر من أقدم الأستكشافات التي أكتشفت بواسطه البشر منذ قديم الزمان، والتي يستخدم في كثير من الصناعات والأعمال المختلفة، حيث يتم أستخراجه من الصخور وذلك عن طريق القيام ببعض عمليات الصهر لفصله منها، وأيضا يمكن الحصول عليه من النيازك، حيث يتكون من عدة مواد أوليه، مثل الهيماتيت والليمونيت والمجانتيت

 

الحديد المطاوع

  • يمكن القول أن الحديد المطاوع من أحد أنواع السبائك الحديدية والذي يتم القيام بأنتاجها من الحديد الزهر، وذلك يتم عن طريق عدة طرق، علي سبيل المثال القيام بتقليل نسبه الكربون وبعض الشوائب الموجودة بيه.
  • حيث يتم صناعته من قبل الفنيين المحترفين وذلك عن طريق وضعه في أفران تكون عاكسه ومبطنه من الداخل بماده أكسيد الحديديك، وذلك عن طريق وضع مصهور الحديد في الفرن ويتم تمرير هواء ساخن وذلك للأكسدة الشوائب الموجودة بيه.
  • وذلك يتحول بعضها الي أكاسيد غازيه تتطاير، وأخري يتم تحويلها الي أكاسيد تقوم بالأتحاد مع بطانه الفرن ليتم تحويله إلي خبث.
  • وعندما يتحول المعدن يقوم العاملون بسحبه من الفرن وهو في حالته اللينة، ثم يتم تركه للقيام بعملية فصل الخبث منه، ويتم تشكيله الي عدة أشكال مثل بعض الصفائح والقضبان.
  • علي مر العصور كان الحديد المطاوع معروف دائما وسط الأنواع بأسم الحديد النقي، ولكن حاليا لا يمكن أطلاق هذا الأسم عليه، وذلك نسبتا الي أن الحديد النقي اليوم طبقا للمواصفات يجب أن يحتوي علي نسبه من الكربون تكون أقل من 0.008%.

 

حديد زهر رمادي

  • يعتبر هذا النوع من أحدي سبائك الحديد الزهر التي تتميز بأحتوائها علي بنيه جرافيتية، وترجع تسميته بحديد الزهر الرمادي الي أنه عندما يتم أنكساره يتم ظهور اللون الرمادي بداخله وهذا هو السبب الذي يدل علي وجود الجرانيت بداخله.
  • وهذا ما يميزه عن باقي الأنواع الأخري من الحديد، كما يتم أعتباره من أشهر سبائك الحديد الزهر التي تعد أكثر أستخداما، حيث يتم أستخدامه في بعض الأشياء أو التطبيقات التي يقال عليها أنها لا تتعرض لاجهادات شد عالية.
  • وهذا قد يكون محرك الأحتراق الداخلي وأجسام المضخات بالأضافه الي الصمامات والصناديق الكهربيه والأشياء التجميلية مثل المسبوكات التجميلية، أيضا ما يميز حديد الزهر الرمادي هو أحتوائه علي سعه حرارية عالية وأيضا توصيليه حرارية عاليه جدا أيضا.
  • أما عند أجراء البحوث للفحص وأكتشاف التركيب الداخلي له وبنيته الداخلية، فتم أكتشاف أن التركيب الكيميائي اللأزم للحصول علي بنية مجهرية جرافيتيه هو أحتوائه علي 2.5-4.0% من الكربون، و من1الي 3% سيليكون في السبيكة.
  • وهذه النسبه ترجع الي أهميه السيليكون لأنه يكون مهم في تكوين حديد الزهر بدل من الحديد الزهر الأبيض، وذلك بسبب أن السيلكون من العناصر التي تؤدي الي جعل الجرافيت مستقرا في سبيكة الحديد الزهر.
  • وبذلك يمكن القول أنها تقوم بالمساعدة في تكون الجرافيت وذلك بدلا من السمنتيت، ولكن أيضا هناك بعض العوامل الأخري التي تساعد علي تكون الجرافيت، وذلك عن طريق معدل تجمد المعدن عندما يكون في حالته السائلة.
  • حيث أنه عندما يقل معدل التجمد يزيد ميل السبيكة للقيام بتكوين الجرافيت، أما عن معدل التبريد المعتدل فيكون بنية مجهريه من البرليت، ولكن يختلف معدل التبريد البطئ عن التبريد المعتدل وذلك لأن التبريد البطئ يكون بنية مجهرية من الفيريت.
  • أما عن التبريد السريع سواء كان جزئيا أو كليا فهو يقوم بمنع تكون الجرافيت ويؤدي في النهاية الي تكوين السمنتيت وهذا ما يتم تسميته بالحديد الزهر الأبيض، أما تحت المجهر يمكن رؤية الجرافيت بشكل رقائق ثلاثيه الأبعاد، فسوف يتم ظهو رقائقالجرافيت علي شكل خطوط دقيقه.
  • أما عن هشاشية السبيكة والسبب في تكون هذه الهشاشية هو أن الأطراف المدببة الموجودة في هذه الرقائق تعمل كنقطة أنطلاق للشقوق.

 

الحديد الزهر الأبيض

  • يرجع تسميتة بالحديد الزهر الأبيض الي أن سطح الكراك البلوريه الخاصه بيه يضفي بعد التكسير، حيث أن معظم مواد الحديد الزهر الأبيض تحتوي علي كمية قليلة من السيليكون وأيضا علي كميه أقل من ماده الكربون تصل الي حوالي 3.4%، وهذا يمنع تكون الكربون في شكل جرافيت.
  • مقاومة الحديد الزهر الأبيض للتأكل جعلته هو الأكثر أستخداما من بين أنواع الحديد الأخري وذلك يتم أستخدامه في بعض التطبيقات، وبالتالي فأن ليونتة لا تكون مطلوبة بشكل كبير جدا، ومن ضمن هذه التطبيقات هو صناعة بطانات خلاطات الأسمنت التي تستخدم في البناء.
  • أيضا أستخدامه في صناعة قوالب الرسم ومطاحن الكرة وفوهات البثق، يمكن الأنتباه الي أن الحديد الزهر الأبيض لا يمكن القيام بلحمه وذلك بسبب أنه من الصعب أستيعابه أو تحمله لعملية الأجهاد التي سوف يتعرض لها عند القيام بذلك.
  • أيضا يوجد كثير من المناطق التي يمكن أن تتضرر من هذه العملية، وبالأضافة الي أن المنطقه التي سوف تتضرر من الحرارة العالية الناتجة عن اللحام قد تتصدع أثناء التبريد بعد اللحام.
  • أما عن التركيب الكيميائي له فيحتوي علي حوالي 7.1% الي 5.4% من ماده الكربون، أما عن ماده السيليكون فيحتوي علي 5.0% الي 3%، وذلك بالأضافه الي أحتوائه علي مواد أخري ولكن بكميات صغيره جدا مثل الكبريت والفسفور والمنجنيز.

 

حديد زهر مرن

  • تعدد الأسماء لهذا النوع من الحديد فيطلق عليه أيضا الحديد الزهر العقدي بخلاف الحديد الزهر المرن، حيث تم أختراعه عام 1943 علي يد كيث ميليس، كما أنه في 25 أكتوبر عام1949 فاز العالم كيث ميليس وزميلين له علي براءه أختراع سبائك الحديد المرن بإضافة الماغنيسيوم.
  • وهذا يرجع الي أنه من المعروف أن معظم أنواع حديد الزهر تكون هشة الي حد ما، ولكن هذا النوع من الزهر يتميز بمرونته وذلك بسبب وجود الجرافيت به علي شكل عقد كروية.
  • يمكن القول أن الحديد الزهر المرن ليس سبيكة واحدة ولكنه عبارة عن مجموعة من السبائك التي يمكن التحكم بها وذلك للحصول علي نتائج معينة ويتم ذلك عن طريق التحكم في البنية المجهرية له.
  • ولكن يوجد بعض السمات أو الخصائص التي يمكن أن يكون مشتركة في السبائك، ومن هذه السمات هو الهيئه التي يمكن أن تتواجد عليها ماده الجرافيت، فنجد في الحديد المرن أن الجرافيت يتواجد علي هيئه عقيدات كرويه وذلك يكون عكس الزهر الرمادي التي يتكون من رقائق.
  • وهذا يؤدي الي الحفاظ علي الزهر المرن من حدوث بعض الشروخ وأيضا يحسن من مرونتها، أما بالنسبة للعقيدات الكروية فيتم تكوينها عن طريق أضافة بعض العناصر التي تعمل كأنويه العقيدات، وهذه العناصر قد تكون الماغنيسيوم وأوقات أخري يكون السيريوم.

 

الحديد الصلب

  • فيمكن وصفه بأنه عباره عن قطع من الحديد والكربون وأيضا يتكون من عناصر أخري مثل المنغنيز والنيكل والكروم وأيضا السيليكون، كما أنه ينقسم إلي عدة أنواع.
  • فمثلا حديد متوسط الصلابه فيمكن القول أن نسبة الكربون تصل فيه الي حوالي 0.50%، أما عن الحديد العالي الكربون يحتوي علي حوالي 1ِ.5% حيث يكون أسمه موضحا ما يحتويه من نسبة عالية من الكربون، بالأضافه الي أنه يمكن أستخدامه في مجال البناء والهندسة.