ما هو حديد الزهر؟
حديد زهر هو عبارة عن سبيكة من الحديد تشتمل على 2% إلى 4% كربون و 1% إلى 3% سيلكون، وكمية متباينة من المنغنيز وبعض آثار من الشوائب مثل الكبريت والفوسفور، يتم صنعه عن طريق تسخين خام الحديد في فرن الصهر حتى يذوب ثم يُصب المعدن المنصهر ويُسكب ويترك ليتصلب على هيئة سبائك تُصهر هذه السبائك مرة أخرى في قوالب نهائية في المرحلة الثانية يجري الكثير من التعديلات المعدنية عبر إدخال عناصر أو من خلال عمليات المعالجة الحرارية، وعند ذوبان حديد الزهر يكون له سيولة أفضل من الفولاذ ويمتلك درجة حرارة انصهار منخفضة لذا فهو جيد لعملية الصب.
تاريخ إنتاج حديد الزهر
تم إنتاج حديد الزهر منذ القِدم كما يلي:
- في مطلع القرن السادس قبل الميلاد قام الصينيون بإنتاج حديد الزهر.
- في القرن الرابع عشر تم إنتاجه في أوروبا.
- في 1500 تم تقديمه إلى إنجلترا.
- في سنة 1619 تم بناء أول مصانع الحديد في أمريكا على نهر جيمس.
- في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، كان الحديد الزهر مادة هندسية أرخص من الحديد المطاوع، ونظرًا لقوته الحاملة أصبح أول معدن هيكلي مهم واستخدم في بعض أقدم ناطحات السحاب.
- في القرن العشرين أخذ الفولاذ مكان الحديد الزهر في البناء، لكن الحديد الزهر ما زال يستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية.
ما هي خصائص حديد زهر
فيما يأتي ابرز خصائص حديد الزهر:
تشير الخصائص الميكانيكية للمادة على مدى استجابة المادة تحت ضغوط معينة، وهذا يساعد لمعرفة مدى ملاءمة المادة للتطبيقات المختلفة، وفيما يلي بعض من خصائص حديد زهر:
- الصلابة: وهي تشير الى مقاومة المادة للتآكل.
- المتانة: وهي تشير الى قدرة المادة على امتصاص المادة.
- اللدونة: تشير الى قدرة المادة على التشوه بدون الكسر.
- المرونة: تشير الى قدرة المادة للرجوع إلى وضعها الطبيعي أي أبعادها الأصلية بعد تعرضها للتشوه.
- القابلة للطرق: تشير الى قدرة المادة على التشوه تحت الضغط دون أن تتمزق.
- قوة الشدّ: تشير الى أكبر إجهاد طولي يمكن للمادة أن تتحمله دون أن تتعرض للتمزق.
- قوة التعب: تشير الى على أكبر ضغط يمكن أن تتحمله المادة لعدد متكرر من الكرات دون أن تنكسر.
فيما يلي بعض الخصائص العامة لحديد زهر:
- امكانيته على أن يُصب في أشكال مختلفة ومعقدة عن صهره.
- تكلفته المنخفضة.
- يمكن التغيير في خصائصه بسهولة وذلك عن طريق تعديل تركيبه ومعدل التبريد دون التغيير الكبير في طرق إنتاجه.
المراجع
mawdoo3.com
التصانيف
سبائك حديد ثورة صناعية العلوم البحتة حديد