السبائك الحديدية: الخصائص والخصائص والأمثلة

السبائك الحديدية هي مجموعات متجانسة بشكل رئيسي من الحديد الذي يضاف إليه الكربون.

من المعادن الأكثر استخدامًا ، ومعظمها من السبائك ، الحديد (Fe) ، النحاس (Cu) ، الكروم (Cr) ، الزنك (Zn) ، الألومنيوم (Al) ، التيتانيوم (Ti) ، النيكل (Ni) ، الكوبالت (Co) ) ، المنغنيز (Mn) ، القصدير (Sn) ، المغنيسيوم (Mg) ، الرصاص (Pb) والموليبدينوم (Mo).

تصنف المعادن وسبائكها في مجموعتين: (1) حديدية ، تلك القائمة على الحديد و (2) غير الحديدية ، وجميع المجموعات الأخرى.

خصائص السبائك الحديدية

تصنف السبائك التي تحتوي على أقل من 2٪ من الكربون (C) على أنها فولاذ ، في حين تُعرف السبائك التي تحتوي على أكثر من 2٪ C باسم الحديد المصبوب أو الحديد المصبوب.

في المسبوكات ، كما يوحي الاسم ، يتم إنتاج الحديد الزهر بشكل أساسي كمسبوكات. من ناحية أخرى ، يتم إنتاج الفولاذ في الغالب كمنتجات مشوهة وشكلية بعد التشكيل.

في الحديد الزهر ، يكون الشكل المفضل للكربون هو الجرافيت الأولي ، بينما يوجد الكربون في الفولاذ عادةً مع العناصر المعدنية الأخرى.

استخدامات السبائك الحديدية

تنقسم صناعة الصلب إلى عدة فروع حسب استخدامها:

- فولاذ الفحم العادي ، وتستخدم أساسا في تشييد المباني والمعدات الهندسية.

- فولاذ مقاوم للصدأ ، لقطع الآلات أو الأواني الفضية أو الأدوات الطبية.

- فولاذ للأدوات ، تضاف إليه مركبات أخرى لجعلها أكثر مقاومة.

آثار عناصر صناعة السبائك على سبائك الحديد

يعتمد تأثير عناصر صناعة السبائك على السبائك الحديدية على نوع العنصر المدمج.

- الكربون هو العنصر الرئيسي المتصلب.

- يسهم المنجنيز في القوة والصلابة ، ويزيل الكبريت الزائد لزيادة سهولة عمله الساخن.

- السيليكون هو مزيل الأكسدة الرئيسي.

- يستخدم الألومنيوم لإنهاء تفاعل إزالة الأكسدة.

- الفوسفور هو في المقام الأول النجاسة ، ويقلل من المقاومة وليونة.

- الكبريت يعمل فقط على زيادة قابلية الماكينة ، ولكن في معظم الحالات يكون غير مرغوب فيه مثل الفسفور.

- يضاف النحاس لزيادة مقاومة التآكل في الغلاف الجوي.

- يزيد الكوبالت من الصلابة ويحسن الاتساق في قطع المادة ، مما يوفر ثبات الخصائص في درجات الحرارة العالية.

- يضاف النيكل لزيادة قوة الشد.

- التنغستن يوفر مثابرة عالية ، ومقاومة التآكل وارتفاع درجات الحرارة.

بشكل عام ، يضفي مزيج من عنصرين أو أكثر من عناصر السبائك خصائص أفضل من خصائص منفصلة.

يطور فولاذ Cr - Ni خواص صلابة جيدة مع ليونة ممتازة ، في حين أن فولاذ Cr - Ni - Mo يتطور بشكل أفضل ولكن مع انخفاض طفيف في ليونة.

بالنسبة للصناعات الكيماوية حيث تكون عملية التبادل الحراري مطلوبة بشدة ، من الضروري استخدام المعدات التي تحقق هذه الوظيفة.

أكثر المعدات المستخدمة شيوعًا هي المبادلات المزدوجة للأنبوب أو الأنبوب والقذيفة. يتم تصنيع مواد الأنابيب بشكل أساسي من الفولاذ الكربوني العادي ، نظرًا لتكلفتها المنخفضة في السوق وإمكانية توصيلها الحرارية العالية لنقل الحرارة.