الصلب عبارة عن سبيكة معدنية تتكون من حوالي 98.5٪ حديد (حديد) ، 0.5 إلى 1.7٪ كربون (كربون) وآثار من Si (السيليكون) ، S (كبريت) و P (فوسفور). لذلك فإن المكون الرئيسي له هو المعدن الحديدي ، كما هو موضح في النص "حديد"، يتم الحصول عليها في مصانع الصلب من خلال معدنها الرئيسي ، الهيماتيت ، الحديد2ا3. ال وتعني كلمة "صناعة الصلب" ، المشتقة من اللغة اليونانية ، "العمل المصنوع من الحديد" وهو ، بشكل عام ، مجال خاص للمعادن يحول الحديد إلى صلب.
الحديد الذي يتم الحصول عليه من مصانع الصلب ليس نقيًا ، ولكنه يحتوي على 2 إلى 5 ٪ من الكربون في تكوينه ويسمى حديد خام. لذلك ، قبل أن يتحول إلى صلب ، يجب تنقية الحديد. طريقة واحدة للقيام بذلك هي حقن غاز الأكسجين في الفرن العالي حيث يتم إنتاج الحديد. يتفاعل الكربون بعد ذلك مع الأكسجين ويشكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وهو غاز ينفصل عن الحديد.
يحتوي الحديد المستخدم في صناعة الفولاذ على النسبة المذكورة من الكربون ، حوالي 0.5 إلى 1.7٪. هذه السبيكة المعدنية ذات لون أبيض رمادي ، ونقطة انصهار قريبة من 1300 درجة مئوية وكثافة تساوي 7.7 جم / سم3.
في الوقت الحالي ، يعتبر الحصول على الحديد ضئيلًا بالنسبة إلى إنتاج الصلب. في عام 2008 ، على سبيل المثال ، تجاوز الإنتاج السنوي للصلب مليار طن في جميع أنحاء العالم. يفضل الفولاذ أكثر بسبب خصائصه الممتازة ، مثل يمكن أن تعمل عن طريق تزوير ودرفلة وبثق، وهو أمر يصعب القيام به بالحديد المعدني ؛ لديه أيضا أكبر عناد (المقاومة الميكانيكية) و صلابة أكبر (القدرة على خدش المواد الأخرى - تؤخذ الخاصية في الاعتبار عند استخدام الفولاذ في قطع الأشياء). نقطة أخرى في صالحك هي لك منخفض الكلفة فيما يتعلق بالمعادن الأخرى والسبائك المعدنية التي لها أيضًا جيدة المقاومة الميكانيكية.
يتم استخدام الحديد والصلب في العديد من المواد التي نتعامل معها يوميًا ، مثل المقالي والغلايات والقش الفولاذ المستخدم للتنظيف والتلميع ، الطاولات ، البوابات ، الهياكل ، عجلات السيارات ، الجسور ، المسامير ، البراغي ، كماشة إلخ. كان أحد تطبيقاتها الرئيسية في البناء المدني ، مثل الخرسانة المسلحة ، وهي الخرسانة في الهياكل الفولاذية. هذا الهيكل ، بالإضافة إلى تقليل وقت البناء وتكلفة العمل بمزيد من المواد التي يمكن استخدامها بخلاف ذلك ، يتيح لهم أيضًا بنيت عدة طوابق ، حيث أن الفولاذ هو الذي يوفر قوة الشد أو القوة المتعامدة على المبنى ، مثل قوة رياح.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الفولاذ في تصنيع أنواع أخرى من السبائك المعدنية بخصائص مختلفة يمكن استخدامها حسب الحاجة.
على سبيل المثال ، لدينا ملف الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تتكون من 74٪ فولاذ عادي ، 18٪ كروم (كروم) و 8٪ نيكل (نيكل). كما يوحي الاسم ، لا يتأكسد الفولاذ المقاوم للصدأ أو يتآكل بسهولة ، كما يفعل الحديد. ويرجع ذلك إلى وجود الكروم في تركيبته ، حيث يتفاعل هذا المعدن مع الأكسجين الموجود في الهواء و يشكل طبقة رقيقة وغير مرئية من أكسيد الكروم مما يجعل من الصعب على الحديد أن يتآكل ، مكونًا ال الصدأ. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في أدوات المائدة وأدوات المطبخ والديكور.
تعتبر خاصية عدم التأكسد عمليًا مهمة للغاية ، حيث يُقدر أن جزءًا أكبر من 30 ٪ من الفولاذ المنتج في العالم يستخدم في استبدال أجزاء وأجزاء من المعدات والمنشآت التي تدهورت بفعل التآكل ، مما يؤدي إلى حدوث اقتصادي واجتماعي و القضايا البيئية.
دوري آخر هو دعوةInvar، التي تحتوي على 64٪ فولاذ و 36٪ نيكل (نيكل). يوجد أيضًا ملف التهاب البلاتين، مكونة من 54٪ فولاذ و 46٪ نيكل. كلاهما له خاصية رئيسية وهو معامل منخفض التمدد ، حيث تم استخدام أول سبيكة في البندولات ، وساعات الإيقاف ، والمساطر والأنابيب المتدرجة. التلفاز. من ناحية أخرى ، يستخدم البلاتين في الأجزاء المعدنية الملحومة بالزجاج في المصابيح المتوهجة.
يوجد أيضًا فولاذ يحتوي على 94٪ حديد (حديد) ، 5٪ واط (التنغستن) و 1٪ C (كربون) ، وهي مادة صلبة للغاية ، تستخدم في أدوات القطع. أخيرًا ، يمكننا أن نذكر السبيكة المكونة من 86٪ حديد (حديد) ، 13٪ مينيسوتا (المنغنيز) و 1٪ C (كربون). الخاصية الرئيسية لها هي الصلابة ، حيث يتم استخدامها في القضبان.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
