يعد الحديد والصلب من أكثر المعادن استخدامًا في العالم.تتمتع المادتان بخصائص خاصة تميزهما عن غيرهما ، وقد طورت التقنيات والعمليات الحديثة مجموعات فرعية جديدة - الحديد الزهر والفولاذ المجلفن.هذه لها مجموعة واسعة من الاستخدامات في العديد من الصناعات والأسر وأنظمة الصرف الصحي.ستصف هذه المقالة الاختلافات بين الحديد الزهر مقابل الحديد المجلفن ، وتناقش كيف تؤثر هذه الاختلافات على قابليتها للاستخدام في خطوط الأنابيب وأغراض الصرف الصحي.
عناصر
المكون الرئيسي للحديد الزهر يأتي من خامات الحديد.ثم سبيكة مصنوعة من الحديد والكربون والسيليكون.عادة ما يتم تصنيعه من 2 إلى 4٪ من الكربون ، وأجزاء أصغر من السيليكون.توجد شوائب مثل المنجنيز والكبريت والفوسفات أحيانًا في الحديد الزهر.عادة ما تكون هذه المكونات الإضافية صغيرة جدًا بحيث لا تؤثر على خصائص الحديد الزهر.
الفولاذ المجلفن مصنوع من الكربون أو الفولاذ الكربوني العادي ، وهي سبائك معدنية.يتكون الفولاذ الكربوني من عنصرين: الحديد والكربون.المعادن الأخرى التي يمكن أن تكون موجودة في هذه السبيكة هي المنغنيز والسيليكون والنحاس.وتشكل عادة أقل من 0.60٪ من السبيكة ، مما يعني أن تأثيرها على خصائص السبيكة لا يكاد يذكر.
تحضير
يتم تحضير الحديد الزهر باستخدام أفران الصهر ومصنوع من سبائك الحديد والكربون أو الحديد الزهر.خلال هذه العملية ، يتم تشكيل الحديد الزهر مباشرة من المعدن المنصهر.الشوائب المذكورة قد تحترق خلال هذه المرحلة.ومع ذلك ، يمكن أن يحترق الكربون أيضًا بنفس الطريقة ، والتي يجب استبدالها قبل اكتمال نموذج الحديد الزهر.سيكون الحديد الزهر معيبًا إذا كان يفتقر إلى عناصر الكربون والسيليكون.بعد الفرن ، لا يتطلب الحديد الزهر صقلًا بالمطارق والأدوات الأخرى.والنتيجة هي عملية تكرير أقل كثافة ومنتج نهائي أرخص.
الفولاذ المجلفن مصنوع من الفولاذ الكربوني المطلي بطبقة واقية من الزنك.يتم ذلك في عملية تسمى الجلفنة والتي يوجد منها عدة أنواع مختلفة ، مثل الرش الحراري ، والغمس الساخن ، والطلاء بالكهرباء ، وأكثر من ذلك.في الجلفنة بالغمس الساخن ، يتم غمس الفولاذ الكربوني في الزنك المصهور الساخن بدرجات حرارة تصل إلى 460 درجة مئوية.بعد أن يتم تغطيتها بالكامل ، يتم رفعها مرة أخرى وتعريضها للجو.هذا التعرض سيجعل الزنك يتفاعل مع الأكسجين مكونًا أكسيد الزنك.علاوة على ذلك ، يتفاعل بعد ذلك مع الكربون الموجود في الهواء لتكوين كربونات الزنك ، والتي تشكل طبقة رمادية على سطح الفولاذ.على الرغم من أنه قد تم تغطيته في عنصر آخر ، إلا أن الفولاذ يظل مرنًا ويمكن تشغيله بسهولة بواسطة آلات تصنيع المعادن الأخرى.
مقاومة
الحديد الزهر مقاوم بشكل عام للتآكل الجوي.لديهم مقاومة أعلى من بعض سبائك الصلب.كما أن الحديد الزهر مقاوم للاهتراء ويمكن أن يخمد الاهتزازات.ومع ذلك ، فإن الحديد المصبوب شديد الحساسية لمياه البحر ويمكن تآكله بسهولة وحفره عند تعرضه لفترة طويلة لبيئات عالية الملح.يمكن أن يكون الحديد الزهر أكثر هشاشة من المعادن المعالجة الأخرى.
يتميز الفولاذ المجلفن بمقاومة عالية للتآكل عند مقارنته بمعظم المعادن الأخرى.لها طريقتان لتقليل التآكل ، والتي تأتي من عملية الجلفنة.يغطي الزنك المصهور سطح الفولاذ الكربوني مثل الألم ، ويشكل طبقة أكسيد شديدة الالتصاق.كما يوفر أنود الزنك لاستقبال التآكل بدلاً من الفولاذ.
في حالة تلف طلاء الزنك أو خدشه ، لا يزال بإمكان القطب الموجب للزنك حماية الفولاذ المحيط.يمكن للزنك المتبقي أيضًا إعادة تشكيل غلافه الواقي من أكسيد الزنك.على غرار الألومنيوم ، يتفاعل الزنك بشكل كبير مع الأكسجين وبالتالي يمتص معظم الأكسجين الذي يتلامس معه.هذا يمنع الصلب الموجود أسفل الطلاء من مزيد من الأكسدة.
الاستخدامات
الحديد الزهر مادة معدنية متينة ومقاومة إلى حد ما ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من الأغراض.يمكن استخدام الحديد الزهر في صناعة تروس السيارات ، والمكونات ، والأنابيب للسيارات.يمكن استخدامه في قوالب الأدوات المعدنية وقطع غيار الآلات للتصنيع.يوجد الحديد الزهر أيضًا بشكل شائع في أدوات المطبخ لأنه جيد لأغراض التدفئة ، والشكل الأكثر شيوعًا لمعدات الطهي المصنوعة من الحديد الزهر هو المقالي.ومع ذلك ، يمكنك أيضًا العثور على أواني من الحديد الزهر وقوالب الخبز وأواني الطبخ.توجد أيضًا في السباكة ، على الرغم من أنها ليست مستخدمة على نطاق واسع ولا يوصى بها عمومًا للمنازل الأحدث.
يُفضل الفولاذ المجلفن لاستخدامه طويل الأمد وخصائصه المقاومة.أحد الأمثلة البارزة على استخدامه هو أنابيب السباكة.طبقة واقية من الزنك تحميه بسهولة من الصدأ - شكل من أشكال التآكل.يستخدم الفولاذ المجلفن أيضًا في الإطارات الفولاذية في بناء المنازل.يمكن استخدامه أيضًا في صنع معظم أجزاء جسم السيارة والأقفاص.يمكن العثور على هذا المعدن أيضًا في معدات الحماية وعلامات الطرق السريعة على الطريق.
الوقت ما بعد: مارس 07-2022