اطلاعات فنی آهن وفولاد1

واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان: اطلاعات فنی آهن و فولاد

آهن گالوانیزه

آهنی است که با روی پوشانده شده باشد. این آهن ، حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، از زنگ زدن محفوظ می‌ماند

.

ماهیت آهن گالوانیزه

در

آهن گالوانیزه ، بین آهن و روی ، پیلی الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود که در

آن روی به جای آهن به عنوان آند بکار می‌رود و ......

اطلاعات فنی آهن و فولاد

آهن گالوانیزه

آهنی است که با روی پوشانده شده باشد. این آهن ، حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، از زنگ زدن محفوظ می‌ماند

.

ماهیت آهن گالوانیزه

در

آهن گالوانیزه ، بین آهن و روی ، پیلی الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود که در

آن روی به جای آهن به عنوان آند بکار می‌رود و آهن به عنوان کاتد. روی در

آند اکسید می‌شود چون فلزی پست‌تر یا فعالتر از آهن است و دارای پتانسیل

احیاء کمتری از آهن است و پتانسیل اکسید بیشتری از آن دارد

.

حلبی

در

حلبی هایی که از آن ، قوطی می‌سازند، عمل معکوسی انجام می‌شود. در حلبی ،

بر روی آهن ، پوشش قلع بکار رفته است و عمل معکوس آهن گالوانیزه انجام

می‌شود. چون آهن فلزی فعالتر از قلع است و پتانسیل احیاء قلع بیشتر از آهن

است و به عنوان کاتد در حلبی به کار می‌رود و آهن آند می‌شود. البته در

صورتی که پوشش قلع بشکند، خوردگی آهن در زیر این پوشش پیش می‌رود

.

علت استفاده از آهن گالوانیزه

آهن گالوانیزه ، آهنی است که با روی پوشانده شده باشد. این آهن ، حتی اگر پوشش آن هم شکستگی پیدا کند، از زنگ زدن محفوظ می‌ماند

.

ماهیت آهن گالوانیزه

در آهن گالوانیزه ،

بین آهن و روی ، پیلی الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود که در آن روی به جای آهن

به عنوان آند بکار می‌رود و آهن به عنوان کاتد. روی در آند اکسید می‌شود

چون فلزی پست‌تر یا فعالتر از آهن است و دارای پتانسیل احیاء کمتری از آهن

است و پتانسیل اکسید بیشتری از آن دارد

.

خوردگی یا زنگ زدن آهن فقط در حضور اکسیژن و آب صورت

می‌گیرد. در جایی بر سطح جسم آهنی، اکسایش آهن انجام می‌شود و آند را

تشکیل می‌دهد و در جایی دیگر سطح آن جسم که

(O2(g و

H2O وجود دارد، کاهش

انجام می‌شود و کاتد را تشکیل می‌دهد و در نتیجه این عمل، ایجاد یک سلول

ولتایی یا پیل ولتایی یا الکتروشیمیایی بسیار کوچک است. الکترونهای تولید

شده در ناحیه آندی در میان آهن بسوی ناحیه کاتدی حرکت می‌کند

.

روش گالوانیزاسیون

در

گالوانیزاسیون ، فلز فاسد شدنی را در مذاب یک فلز فاسد ناشدنی فرو می‌برند

و بیرون می‌آورند تا سطح آن از یک لایه فلز فاسد نشدنی پوشیده شود. مثلا

ورقه های نازک آهنی را در مذاب فلز روی فرو می‌برند و بیرون می‌آورند تا

سطح آنها از فلز روی پوشیده شود و آهن سفید یا آهن گالوانیزه تهیه شود

.

موارد استفاده از آهن گالوانیزه

از

آهن گالوانیزه در ساختن لوازمی مثل لوله بخاری ، کانال کولر ، کابینت

آشپزخانه ، شیروانی منازل ، لوله‌های آب و هر جا که احتمال خوردگی آهن و

خسارت وجود دارد، استفاده می‌شود

.

اصطلاح فولاد

(Steel) برای

آلیاژهای آهن که تا حدود 1،5 درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر

همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات

حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد

.

کاربرد انواع مختلف فولاد

از

فولادی که تا 2/0 درصد کربن دارد، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد

استفاده می‌شود. فولاد متوسط 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارد و آن را برای

ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که 6/0 تا

5/1

درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و

چنگال استفاده می‌شود

.

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد

آهنی

که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ،

گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد ،

دو هدف دنبال می‌شود

اطلاعات اولیه

آهن

عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان

Fe و عدد

اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار

دارد

.

تاریخچـــــه

اولین نشانه‌های استفاده از آهن به زمان

سومریان و مصریان بر می‌گردد که تقریبا" 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف

شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات می‌ساختند. از

2000 تا 3000 سال قبل از میلاد ، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با

آهن مذاب ( فقدان نیکل ، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می‌کند

) در بین‌النهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم می‌خورد؛ اما ظاهرا" تنها در

تشریفات از آهن استفاده می‌شد و آهن فلزی گرانبها حتی باارزش‌تر از طلا

به‌حساب می‌آمد

.

بر اساس تعدادی از منابع آهن ، بعنوان یک محصول جانبی

از تصفیه مس تولید می‌شد - مثل آهن اسفنجی – و بوسیله متالوژی آن زمان

قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه

بطور روز افزون از آین فلز استفاده می‌شد، اما جایگزین کابرد برنز در آن

زمان نشد

.

تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در گاتلند سوئد

یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل

ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجائی ، آغاز

ناگهانی تکنولوژیهای پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی ، مختل شدن

تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در نقاط مختلفی از

جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را بوجود آورد

.

همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز ، فرآیند

کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به آهن موجود در آن زمان ، کربن اضافه

می‌کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری

کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش‌کاری جدا

نموده و محتوی کربن را اکسیده می کردندتا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت

آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می‌توان محصولی

بسیار محکم‌تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی

که قبلا" کاربرد داشت محکمتر و مقاوم‌تر بود. در چین نیز اولین بار از آهن

شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با

آهن نرم در شمال شرقی نزدیک

Xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد بدست

آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته

شده بودند و گمان می‌رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می‌کردند

.

در سالهای آخر پادشاهی سلسله ژو ( حدود 550 قبل از

میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره ، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود

آمد. ساخت کوره‌های بلندی که توانایی حرارتهای بالای

k 1300 را داشت، موجب

تولید آهن خام یا چدن توسط چینِی‌ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن

k 1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می‌آید که آلیاژی با 5/96% آهن و

53/5%

کربن است. این محصول محکم را می‌توان به شکلهای ریز و ظریفی در

آورد. اما برای استفاده ، بسیار شکننده می‌باشند، مگر آنکه بیشتر کربن

آنرا از بین ببرند

.

از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن در چین به

شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد

استفاده کشاورزان قرار گرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین ( حدود

221 قبل از میلاد ) عظمت چین را واقعا" تحت تاثیر قرار نداد

.

دانشمندان می‌پندارند شاید این روش بعد از این دو مکان

تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد، اما دلیل محکمی برای اثبات

این فرضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم در هر رویدادی یک بازار برای

کالاهای چدنی بوجود آمد، مانند درخواست برای گلوله‌های توپ چدنی.در آغاز

برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده

می‌شد. در قرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند و از زغال سنگ که

یک سوخت فسیلی است، بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیلـــه

Abraham Darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود

.
پیدایـــــــش

آهن یکی از رایج‌ترین عناصر زمین است که تقریبا" 5% پوسته زمین را تشکیل می‌دهد

.

آهن

از سنگ معدن هماتیت که عمدتا

Fe2O3 می‌باشد، استخراج می‌گردد. این فلز را

بوسیله روش کاهش با کربن که عنصری واکنش‌‌پذیرتر است جدا می‌کنند. این عمل

در کوره بلند در دمای تقریبا" 2000 درجه سانتی‌گراد انجام می‌پذیرد

.

در سال 2000 ، تقریبا" 1100 میلیون تن سنگ معدن آهن با

رشد ارزش تجاری تقریبا" 25 میلیارد دلار آمریکا استخراج شد. درحالیکه

استخراج سنگ معدن آهن در 48 کشور صورت می‌گیرد، چین ، برزیل ، استرالیا ،

روسیه و هند با تولید 70% سنگ آهن جهان پنج کشور بزرگ تولید کنندگان آن

به‌حساب می‌آیند. برای تولید تقریبا" 572 میلیون تن آهن خام 1100 میلیون

تن سنگ آهن مورد نیاز است

صنایع ذوب آهن

تاریخچه

انسان اولیه معلوم نیست چگونه و از کجا

سنگ آهن را کشف ، ذوب و فلز آهن را بدست آورده است. اما از شواهد امر

پیداست که از 2400 سال پیش و شاید هم بیشتر ، انسانهای اولیه آهن را

شناخته اند. بنظر می‌رسد ابتدا شهاب‌های ثابت آسمانی که حاوی آهن و نیکل

است، مورد استفاده انسانهای اولیه قرار گرفته باشد و اطلاق سنگ و فلز

آسمانی به آهن توسط انسانهای اولیه موید همین امر است. بعدها سنگ آهن

شناخته شد

.

دید کلی

آهن عنصری است با حرف اتمی

Fe

، وزن اتمی 56 ،

چهارمین عنصر موجود در پوسته زمین از نظر فراوانی و میزان آن در پوسته

زمین در حدود 5 درصد می‌باشد و سنگهائیکه بیشتر از 20 درصد آهن داشته

باشند سنگ معدنی آهن اصطلاح می‌شوند.استخراج فلز آهن از سنگ آهن با یک عمل

شیمیایی انجام می‌گیرد، باین معنی که سنگهای اکسیدی آهن بوسیله کربن ،

احیا و عنصر آهن آزاد می‌شود. قرن ها زغال چوب بعنوان احیا کننده بکار

می‌رفته، ولی از سال 1907، که نقطه عطفی در کار ذوب آهن پدید آمده، کک جای

آنرا گرفت که بعنوان مهمترین سوخت کوره بلند نیز بکار می‌رود

.
برای تحصیل یک تن آهن خام ، حدود 3- 5/1 تن سنگ آهن ،900-1000کیلوگرم کک و 6-5 تن هوا لازم است و سنگ آهک نیز بعنوان ماده

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]

[مشاهده در: www.freedownload.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 899]