ما هو تعريف الصلب والحديد الزهر. كيفية تمييز الحديد الزهر عن الفولاذ في المنزل بدون معدات خاصة

لقد دخل الحديد الزهر حياتنا بقوة منذ سنوات عديدة. إنه سهل الإنتاج نسبيًا ويستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات. للحصول على فهم واضح لهذه المادة، تحتاج إلى معرفة ميزاتها وعيوبها ومزاياها وتركيبها الكيميائي وخصائصها وبنية الحديد الزهر وسبائكه وإنتاجها ونطاق تطبيقها.

لذلك، دعونا معرفة أي سبائك الحديد والكربون تسمى الحديد الزهر.

مفهوم

الحديد الزهر عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على الكربون، أي أنها تعني مادة تتكون من سبيكة وكربون. نسبة الكربون في الحديد الزهر تزيد عن 2.14%. يمكن إدراج العنصر الأخير في الحديد الزهر على شكل جرافيت أو سمنتيت.

يتحدث هذا الفيديو عن مميزات الحديد الزهر:

أصناف

هناك الحديد الزهر الأبيض والرمادي.

  • الكربون الموجود في الحديد الزهر الأبيض يكون على شكل كربيد الحديد. إذا كسرته، يمكنك رؤية لون أبيض. لا يستخدم الحديد الزهر الأبيض في شكله النقي. يتم إضافته إلى عملية إنتاج الحديد القابل للطرق.
  • عند الكسر، يكون للحديد الزهر الرمادي لون فضي. هذا النوع من الحديد الزهر لديه مجموعة واسعة من الاستخدامات. يفسح المجال جيدًا للمعالجة باستخدام القواطع.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن حديد الزهر يتميز بالقوة العالية والمرونة وله خصائص خاصة.

  • قوة عاليةيستخدم الحديد الزهر لزيادة قوة المنتج. الخصائص الميكانيكيةهذا النوع من الحديد الزهر يسمح لك بالقيام بذلك بشكل مثالي. يتم الحصول على الحديد الزهر عالي القوة من الحديد الزهر الرمادي عن طريق إضافة المغنيسيوم إلى الكتلة.
  • طيعالحديد الزهر هو نوع من اللون الرمادي. الاسم لا يعني أن هذا الحديد الزهر يمكن تزويره بسهولة. لقد زادت خصائص اللدونة. يتم الحصول عليه عن طريق صلب الحديد الزهر الأبيض.
  • كما أنها تميز فاترالحديد الزهر. بعض الكربون الموجود فيه يكون على شكل جرافيت، والجزء المتبقي على شكل سمنتيت.

مميزات خاصة

تكمن خصوصية الحديد الزهر في عملية إنتاجه. معدل الحرارةذوبان أنواع مختلفةالحديد الزهر 1200 درجة مئوية. هذه القيمة أقل بمقدار 300 درجة من قيمة الفولاذ. هذا يرجع إلى نسبة الكربون العالية جدًا. الكربون وليس لديهم علاقة وثيقة للغاية مع بعضهم البعض.

عندما تتم عملية الصهر، لا يمكن دمج الكربون بالكامل في الشبكة الحديدية. ونتيجة لذلك، الحديد الزهر يأخذ خاصية الهشاشة. لا يمكن استخدامه لتصنيع الأجزاء التي ستخضع للتحميل المستمر.

الحديد الزهر هو مادة معدنية حديدية. غالبًا ما تتم مقارنة خصائصه بالفولاذ. تستخدم المنتجات المصنوعة من الفولاذ أو الحديد الزهر على نطاق واسع في حياتنا. استخدامها له ما يبرره. وبعد مقارنة الخصائص يمكننا أن نقول عن هاتين المادتين ما يلي:

  • تكلفة منتجات الحديد الزهر أقل من تكلفة منتجات الفولاذ.
  • المواد تختلف في اللون. الحديد الزهر مادة داكنة غير لامعة، بينما الفولاذ خفيف ولامع.
  • الحديد الزهر أسهل في الصب من الفولاذ. لكن الفولاذ أسهل في اللحام والتشكيل.
  • الحديد الزهر أقل متانة من الفولاذ.
  • الحديد الزهر أخف وزنا من الفولاذ.
  • يحتوي الفولاذ على نسبة كربون أعلى من الفولاذ.

المميزات والعيوب

الحديد الزهر، مثل أي مادة، له جوانب إيجابية وسلبية.

تشمل مزايا الحديد الزهر ما يلي:

  • يمكن أن يكون الكربون الموجود في الحديد الزهر في حالات مختلفة. لذلك يمكن أن تكون هذه المادة من نوعين (رمادي وأبيض).
  • لقد زادت قوة بعض أنواع الحديد الزهر، لذلك يتم أحيانًا وضع الحديد الزهر على نفس خط الفولاذ.
  • يمكن للحديد الزهر الحفاظ على درجة الحرارة لفترة طويلة. وهذا يعني أنه عند تسخينها، يتم توزيع الحرارة بالتساوي في جميع أنحاء المادة وتبقى فيها لفترة طويلة.
  • من حيث الصداقة البيئية، الحديد الزهر مادة نظيفة. ولذلك، غالبا ما يستخدم لإعداد الأطباق التي يتم فيها إعداد الطعام لاحقا.
  • الحديد الزهر مقاوم للظروف الحمضية القاعدية.
  • الحديد الزهر لديه نظافة جيدة.
  • المادة مختلفة تمامًا لفترة طويلةخدمات. وقد لوحظ أنه كلما تم استخدام الحديد الزهر لفترة أطول، كلما كانت جودته أفضل.
  • الحديد الزهر مادة متينة.
  • الحديد الزهر مادة غير ضارة. أنها ليست قادرة على التسبب في ضرر طفيف للجسم.

تشمل عيوب الحديد الزهر ما يلي:

  • سوف يصدأ الحديد الزهر إذا تعرض للماء لفترة قصيرة.
  • الحديد الزهر مادة باهظة الثمن. ومع ذلك، فإن هذا ناقص له ما يبرره. الحديد الزهر عالي الجودة وعملي وموثوق. كما أن العناصر المصنوعة منه عالية الجودة ومتينة.
  • يتميز الحديد الزهر الرمادي بالليونة المنخفضة.
  • يتميز الحديد الزهر الأبيض بالهشاشة. وهي تستخدم أساسا للصهر.

الخصائص والخصائص

  1. بدني. وتشمل هذه الخصائص: الثقل النوعي، معامل التمدد الخطي، الانكماش الفعلي. يختلف الوزن النوعي اعتمادًا على محتوى الكربون في المادة.
  2. الحرارية. عادةً ما يتم حساب التوصيل الحراري للمادة باستخدام قاعدة الإزاحة. بالنسبة لحديد الزهر الصلب، فإن السعة الحرارية الحجمية تساوي 1 كالوري/سم 3 * س م. وإذا كان حديد الزهر سائلًا، فهي تقريبًا 1.5 كالوري/سم 3 * س م.
  3. ميكانيكي. وتعتمد هذه الخصائص على القاعدة نفسها، وكذلك على حجم وشكل الجرافيت. يعتبر الحديد الزهر الرمادي ذو القاعدة البرليتية هو الأكثر متانة، والأكثر ليونة هو ذو القاعدة الحديدية. يتم ملاحظة الحد الأقصى من الانخفاض في القوة مع شكل "اللوحة" من الجرافيت، والحد الأدنى - مع شكل "الكرة".
  4. هيدرودينامي. تختلف اللزوجة في الحديد الزهر حسب وجود المنغنيز والكبريت. كما أنه يزيد بشكل حاد عندما تتجاوز درجة حرارة الحديد الزهر النقطة التي يبدأ فيها التصلب.
  5. التكنولوجية. يتمتع الحديد الزهر بخصائص صب ممتازة ومقاومة للتآكل والاهتزاز.
  6. المواد الكيميائية. وفقًا لجهد القطب (بالترتيب التنازلي)، توجد المكونات الهيكلية للحديد الزهر النموذج التالي: سمنتيت - فوسفيد سهل الانصهار - الفريت.

الاختلافات بين الحديد الزهر والصلب في التركيب الكيميائي والخصائص

تتأثر خصائص الحديد الزهر بشوائب خاصة.

  • وبالتالي، فإن إضافة الكبريت يمكن أن يقلل بشكل كبير من السيولة ويقلل من الحراريات.
  • إن إضافة الفوسفور في نفس الوقت يجعل من الممكن إنشاء منتج ذو شكل معقد، لكنه لا يمنحه قوة متزايدة.
  • المزيج الموجود في النموذج يجعل نقطة الانصهار ليست عالية جدًا ويحسن بشكل كبير خصائص الصب. النسب المختلفة من السيليكون تخلق أنواعًا مختلفة من الحديد الزهر، من الأبيض النقي إلى الحديدي.
  • يؤدي المنغنيز إلى تفاقم خصائص الصب والخصائص التكنولوجية، ولكنه يزيد من القوة والصلابة.

يوضح لك الفيديو أدناه كيفية لحام الحديد الزهر باستخدام اللحام الكهربائي:

الهيكل والتكوين

إذا اعتبرنا الحديد الزهر مادة هيكلية، فهو تجويف معدني به شوائب من الجرافيت. هيكل الحديد الزهر يتكون بشكل رئيسي من البرليت والليديبوريت والجرافيت المطيل.علاوة على ذلك، بالنسبة لكل نوع من أنواع الحديد الزهر، تسود هذه العناصر بنسب مختلفة أو غائبة تمامًا.

وفقا لهيكل الحديد الزهر هناك:

  • البيرلايت,
  • الحديدي و
  • الحديدي-اللؤلؤي.

يوجد الجرافيت في هذه المادة بأحد الأشكال:

  • كروي. يأخذ الجرافيت هذا الشكل عند إضافة المغنيسيوم. الشكل الكروي للجرافيت هو سمة من سمات الحديد الزهر عالي القوة.
  • بلاستيك. الجرافيت يشبه شكل البتلات. في هذا الشكل، يوجد الجرافيت في الحديد الزهر العادي. لقد زاد هذا الحديد الزهر من خصائص الليونة.
  • قشاري. يكتسب الجرافيت هذا الشكل عن طريق تلدين الحديد الزهر الأبيض. تم العثور على الجرافيت في شكل رقائق في الحديد الزهر القابل للطرق.
  • ديداني. تم العثور على الشكل المسمى من الجرافيت في الحديد الزهر الرمادي. تم تطويره خصيصًا لتحسين الليونة والخصائص الأخرى.

إنتاج المعادن

في أفران خاصة. المادة الخام الرئيسية لإنتاج الحديد الزهر هي . العملية التكنولوجيةيتكون من تقليل أكاسيد الحديد في الخام والحصول على مادة أخرى نتيجة لذلك - الحديد الزهر. يتم استخدام أنواع الوقود التالية لصنع الحديد الزهر: فحم الكوك والغاز الطبيعي والأنثراسايت الحراري.

بمجرد تقليل الخام، يصبح الحديد في حالة صلبة. بعد ذلك، يتم تخفيضه إلى جزء خاص من الفرن (البخار)، حيث يذوب الكربون في الحديد. الناتج هو الحديد الزهر السائل الذي يقع في الجزء السفلي من الفرن.

يعتمد سعر الحديد الزهر (لكل 1 كجم) على كمية الكربون فيه ووجود شوائب إضافية ومكونات صناعة السبائك. سيكون سعر طن الحديد الزهر تقريبًا 8000 روبل.

مجالات الاستخدام

  • يتم استخدامه لإنتاج الأجزاء في الهندسة الميكانيكية. تصنع كتل المحرك وأعمدة الكرنك بشكل أساسي من الحديد الزهر. ويتطلب هذا الأخير حديد الزهر المتقدم، الذي تضاف إليه إضافات خاصة من الجرافيت. نظرًا لمقاومة الحديد الزهر للاحتكاك، فإنه يتم استخدامه لصنع وسائد فرامل ذات جودة ممتازة.
  • يمكن أن يعمل الحديد الزهر بسلاسة حتى في ظل الثقل درجات الحرارة المنخفضة. ولذلك، فإنه غالبا ما يستخدم في إنتاج أجزاء الآلات التي يجب أن تعمل في ظروف مناخية قاسية.
  • لقد أثبت الحديد الزهر نفسه جيدًا في مجال المعادن. يتم تقييمه بسعره المنخفض نسبيًا وخصائص الصب الممتازة. تتميز المنتجات المصنوعة من الحديد الزهر بالقوة الممتازة ومقاومة التآكل.
  • مجموعة كبيرة ومتنوعة من منتجات السباكة مصنوعة من الحديد الزهر. وتشمل هذه المصارف، مشعات، المصارف و أنابيب مختلفة. مشهورة بشكل خاص حمامات الحديد الزهرومشعات التدفئة. ولا يزال بعضهم يخدم في الشقق اليوم، على الرغم من أنها تم شراؤها منذ سنوات عديدة. تحتفظ منتجات الحديد الزهر بمظهرها الأصلي ولا تحتاج إلى ترميم.
  • بفضل خصائص الصب الجيدة، ينتج الحديد الزهر أعمالا فنية حقيقية. وغالبا ما يستخدم في صناعة المنتجات الفنية. على سبيل المثال، مثل البوابات المخرمة الجميلة أو المعالم المعمارية.

هل تختار الحمام؟ لا أعرف أيهما أفضل الحديد الزهر أم الفولاذ؟ ثم هذا الفيديو سوف يساعدك:

تستخدم منتجات المعادن الحديدية على نطاق واسع في العديد من قطاعات الاقتصاد الوطني، والمعادن الحديدية مطلوبة دائمًا في البناء والهندسة الميكانيكية. لقد تطور علم المعادن بنجاح منذ فترة طويلة بفضل إمكاناته التقنية العالية. غالبًا ما تستخدم منتجات الحديد الزهر والصلب في الإنتاج وفي الحياة اليومية.

ينتمي كل من الحديد الزهر والصلب إلى مجموعة المعادن الحديدية، وهذه المواد عبارة عن سبائك من الحديد والكربون فريدة من نوعها في خصائصها. ما هي الاختلافات بين الفولاذ والحديد الزهر وخصائصها وخصائصها الرئيسية؟

الصلب وخصائصه الرئيسية

يمثل الصلب سبيكة مشوهة من الحديد والكربونوالتي تصل دائمًا إلى حد أقصى قدره 2٪ بالإضافة إلى عناصر أخرى. يعتبر الكربون عنصرا هاما لأنه يعطي القوة لسبائك الحديد، فضلا عن الصلابة، وبالتالي يقلل من الليونة والليونة. غالبًا ما تتم إضافة عناصر صناعة السبائك إلى السبيكة، مما يؤدي في النهاية إلى فولاذ مخلوط وسبائك عالية، عندما تحتوي التركيبة على ما لا يقل عن 45٪ حديد ولا يزيد عن 2٪ كربون، والنسبة المتبقية 53٪ عبارة عن مواد مضافة.

يعتبر الفولاذ المادة الأكثر أهمية في العديد من الصناعات، إذ يُستخدم في البناء، ومع نمو المستوى الفني والاقتصادي للبلاد، يزداد حجم إنتاج الصلب أيضاً. في العصور القديمة، استخدم الحرفيون صهر البوتقة لإنتاج الفولاذ المصبوب، وكانت هذه العملية منخفضة الإنتاجية وتتطلب عمالة كثيفة، لكن الفولاذ كان عالي الجودة.

بمرور الوقت، تغيرت عمليات إنتاج الفولاذ، وتم استبدال عملية البوتقة بعملية بسمر و طريقة الموقد المفتوحالحصول على الفولاذ، مما جعل من الممكن إنشاء إنتاج ضخم من الفولاذ المصبوب. ثم بدأوا في صهر الفولاذ أفران كهربائيةوبعد ذلك تم إدخال عملية تحويل الأكسجين، مما جعل من الممكن الحصول على معدن نقي بشكل خاص. اعتمادًا على عدد وأنواع مكونات التوصيل، يمكن أن يكون الفولاذ:

  • سبيكة منخفضة
  • سبائك متوسطة
  • سبائك عالية

اعتمادا على محتوى الكربونيحدث:

  • منخفض الكربون
  • الكربون المتوسط
  • نسبة عالية من الكربون.

غالبًا ما يشتمل تكوين المعدن على مركبات غير معدنية - الأكاسيد والفوسفيدات والكبريتيدات؛ ويختلف محتواها اعتمادًا على جودة الفولاذ، ويوجد تصنيف معين للجودة.

كثافة الفولاذ 7700-7900 كجم/م3، أ الخصائص العامةيتكون الفولاذ من مؤشرات مثل القوة والصلابة ومقاومة التآكل والملاءمة لأنواع مختلفة من المعالجة. بالمقارنة مع الحديد الزهر، يتمتع الفولاذ بقدر أكبر من الليونة والقوة والصلابة. نظرًا للليونة، فمن السهل معالجتها؛ يتمتع الفولاذ بموصلية حرارية أعلى، ويتم تحسين جودته عن طريق التصلب.

عناصر مثل النيكل والكروم والموليبدينوم هي مكونات صناعة السبائك، كل منها يعطي الفولاذ خصائصه الخاصة. بفضل الكروم، يصبح الفولاذ أقوى وأصعب، وتزداد مقاومة التآكل. يضفي النيكل أيضًا القوة، فضلاً عن المتانة والصلابة، ويزيد من خصائصه المضادة للتآكل وقابلية الصلابة. يقلل السيليكون من اللزوجة، ويحسن المنغنيز قابلية اللحام وخصائص التصلب.

الجميع الأنواع الموجودةالصلب لديها درجة حرارة الانصهار من 1450 إلى 1520 درجة مئويةوهي سبائك معدنية قوية ومقاومة للاهتراء ومقاومة للتشوه.

الحديد الزهر وخصائصه الرئيسية

أساس إنتاج الحديد الزهر هو أيضًا الحديد والكربون، ولكن على عكس الفولاذ، فهو يحتوي على المزيد من الكربون، بالإضافة إلى شوائب أخرى على شكل معادن سبائكية. إنها هشة وتتكسر دون تشوه واضح. يعمل الكربون هنا كالجرافيت أو السمنتيت وذلك بسبب محتواه من عناصر أخرى ينقسم الحديد الزهر إلى الأنواع التالية:

تعتمد نقطة انصهار الحديد الزهر على محتوى الكربون الموجود فيه؛ فكلما زاد وجوده في السبيكة، انخفضت درجة الحرارة، وكذلك زيادة سيولته عند تسخينه. وهذا يجعل المعدن غير بلاستيكي وسائلًا وهشًا وصعب المعالجة. نقطة انصهاره هي من 1160 إلى 1250 درجة مئوية.

يتمتع الحديد الزهر بخصائص مقاومة للتآكل أعلى لأنه يتعرض للصدأ الجاف أثناء الاستخدام، وهذا ما يسمى بالتآكل الكيميائي. كما يهاجم التآكل الرطب الحديد الزهر بشكل أبطأ من الفولاذ. أدت هذه الصفات إلى اكتشاف المعادن - بدأ صهر الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكروم. ومن هنا جاء الفولاذ المقاوم للصدأ.

نستنتج

بناءً على خصائصها العديدة، يمكن قول ما يلي عن الحديد الزهر والصلب، ما هو الفرق بينهما:

يمكن أن نستنتج أن الفولاذ والحديد الزهر متحدان بمحتوى الكربون والحديد، لكنهما الخصائص مختلفةولكل من السبائك خصائصها الخاصة.

تستخدم منتجات المعادن الحديدية على نطاق واسع في العديد من قطاعات الاقتصاد الوطني، والمعادن الحديدية مطلوبة دائمًا في البناء والهندسة الميكانيكية. لقد تطور علم المعادن بنجاح منذ فترة طويلة بفضل إمكاناته التقنية العالية. غالبًا ما تستخدم منتجات الحديد الزهر والصلب في الإنتاج وفي الحياة اليومية.

ينتمي كل من الحديد الزهر والصلب إلى مجموعة المعادن الحديدية، وهذه المواد عبارة عن سبائك من الحديد والكربون فريدة من نوعها في خصائصها. ما هي الاختلافات بين الفولاذ والحديد الزهر وخصائصها وخصائصها الرئيسية؟

الصلب وخصائصه الرئيسية

يمثل الصلب سبيكة مشوهة من الحديد والكربونوالتي تصل دائمًا إلى حد أقصى قدره 2٪ بالإضافة إلى عناصر أخرى. يعتبر الكربون عنصرا هاما لأنه يعطي القوة لسبائك الحديد، فضلا عن الصلابة، وبالتالي يقلل من الليونة والليونة. غالبًا ما تتم إضافة عناصر صناعة السبائك إلى السبيكة، مما يؤدي في النهاية إلى فولاذ مخلوط وسبائك عالية، عندما تحتوي التركيبة على ما لا يقل عن 45٪ حديد ولا يزيد عن 2٪ كربون، والنسبة المتبقية 53٪ عبارة عن مواد مضافة.

يعتبر الفولاذ المادة الأكثر أهمية في العديد من الصناعات، إذ يُستخدم في البناء، ومع نمو المستوى الفني والاقتصادي للبلاد، يزداد حجم إنتاج الصلب أيضاً. في العصور القديمة، استخدم الحرفيون صهر البوتقة لإنتاج الفولاذ المصبوب، وكانت هذه العملية منخفضة الإنتاجية وتتطلب عمالة كثيفة، لكن الفولاذ كان عالي الجودة.

بمرور الوقت، تغيرت عمليات إنتاج الفولاذ، وتم استبدال عملية البوتقة بعملية بسمر و طريقة الموقد المفتوحالحصول على الفولاذ، مما جعل من الممكن إنشاء إنتاج ضخم من الفولاذ المصبوب. ثم بدأوا في صهر الفولاذ في الأفران الكهربائية، وبعد ذلك تم إدخال عملية تحويل الأكسجين، مما جعل من الممكن الحصول على معدن نقي بشكل خاص. اعتمادًا على عدد وأنواع مكونات التوصيل، يمكن أن يكون الفولاذ:

  • سبيكة منخفضة
  • سبائك متوسطة
  • سبائك عالية

اعتمادا على محتوى الكربونيحدث:

  • منخفض الكربون
  • الكربون المتوسط
  • نسبة عالية من الكربون.

غالبًا ما يشتمل تكوين المعدن على مركبات غير معدنية - الأكاسيد والفوسفيدات والكبريتيدات؛ ويختلف محتواها اعتمادًا على جودة الفولاذ، ويوجد تصنيف معين للجودة.

كثافة الفولاذ 7700-7900 كجم/م3، وتتكون الخصائص العامة للصلب من مؤشرات مثل القوة والصلابة ومقاومة التآكل والملاءمة لأنواع مختلفة من المعالجة. بالمقارنة مع الحديد الزهر، يتمتع الفولاذ بقدر أكبر من الليونة والقوة والصلابة. نظرًا للليونة، فمن السهل معالجتها؛ يتمتع الفولاذ بموصلية حرارية أعلى، ويتم تحسين جودته عن طريق التصلب.

عناصر مثل النيكل والكروم والموليبدينوم هي مكونات صناعة السبائك، كل منها يعطي الفولاذ خصائصه الخاصة. بفضل الكروم، يصبح الفولاذ أقوى وأصعب، وتزداد مقاومة التآكل. يضفي النيكل أيضًا القوة، فضلاً عن المتانة والصلابة، ويزيد من خصائصه المضادة للتآكل وقابلية الصلابة. يقلل السيليكون من اللزوجة، ويحسن المنغنيز قابلية اللحام وخصائص التصلب.

جميع أنواع الفولاذ الموجودة لديها درجة حرارة الانصهار من 1450 إلى 1520 درجة مئويةوهي سبائك معدنية قوية ومقاومة للاهتراء ومقاومة للتشوه.

الحديد الزهر وخصائصه الرئيسية

أساس إنتاج الحديد الزهر هو أيضًا الحديد والكربون، ولكن على عكس الفولاذ، فهو يحتوي على المزيد من الكربون، بالإضافة إلى شوائب أخرى على شكل معادن سبائكية. إنها هشة وتتكسر دون تشوه واضح. يعمل الكربون هنا كالجرافيت أو السمنتيت وذلك بسبب محتواه من عناصر أخرى ينقسم الحديد الزهر إلى الأنواع التالية:

تعتمد نقطة انصهار الحديد الزهر على محتوى الكربون الموجود فيه؛ فكلما زاد وجوده في السبيكة، انخفضت درجة الحرارة، وكذلك زيادة سيولته عند تسخينه. وهذا يجعل المعدن غير بلاستيكي وسائلًا وهشًا وصعب المعالجة. نقطة انصهاره هي من 1160 إلى 1250 درجة مئوية.

الفرق بين خردة الحديد الزهر وخردة الفولاذ ليس فقط التركيب الكيميائي، بل بصرية أيضًا. لاختبار الفرق، ستحتاج إلى عجلة طحن، وقطعة معدنية، وموقد لحام، وقناع للوجه وقفازات

الخصائص الفيزيائية للحديد الزهر والصلب المصبوب

يمكنك تمييز المعادن من خلال مظهرها. الحديد الزهر خشن ورمادي اللون غير لامع، في حين أن الفولاذ المصبوب ناعم ورمادي فضي اللون.

اختبار الشرارة

سوف تحتاج إلى قطعتين صغيرتين من كل معدن. اضغط على عجلة الصنفرة على حافة كل معدن ولاحظ لون الشرر الذي يتشكل. سيخلق الفولاذ شرارات بيضاء لامعة، بينما سيولد الحديد الزهر شرارات حمراء باهتة.

اختبار سحق

خذ قطعة صغيرة من كل معدن وحاول سحقها. ستجد أن الحديد الزهر سوف ينكسر بشكل عشوائي، في حين أن الفولاذ المصبوب سوف ينكسر إلى قطع طويلة وناعمة ورقيقة بجهد قليل أو بدون جهد.

اختبار ذوبان

ستحتاج في هذا الاختبار إلى قطعة صغيرة من كل معدن حتى تذوب. ارتدِ معدات السلامة الخاصة بك واستخدم شعلة النفخ لإذابة المعدن. كلما زاد عدد الكربون في المعدن، كلما أصبح المعدن أكثر صلابة. سترى أن الحديد الزهر يذوب بشكل أسرع ويتحول إلى اللون الأحمر. يستغرق الفولاذ المصبوب وقتًا أطول في الذوبان ويتحول إلى اللون الأبيض عند صهره.

اختبار الهشاشة

أسقط لوحًا رفيعًا من كل معدن وأسقطه على الأرض ببعض القوة. سوف ينكسر الحديد الزهر إلى عدة قطع، في حين أن الفولاذ لن ينكسر، أو سوف ينكسر إلى قطعتين. وذلك لأن الحديد الزهر أكثر هشاشة من الفولاذ.

التنمية الصناعية والإبداع المواد الاصطناعيةلا يمكن أن تقلل من المزايا والفوائد المواد التقليدية. وتشمل هذه الحديد الزهر والصلب. هذه بعض من أقدم السبائك المألوفة للحضارة الإنسانية.

غالبًا ما تتضمن تكنولوجيا أعمال الإصلاح والتصميم أنواع مختلفةيعالج. يمكن ان تكون:

  • ميكانيكي
  • المواد الكيميائية
  • الحرارية
  • كهربائيا
  • البلازما وأنواع أخرى من المعالجة.

على الرغم من أن الحديد الزهر والصلب يختلفان عن بعضهما البعض بفارق بسيط في محتوى الكربون، إلا أن طرق وطرق التأثير على هذه السبائك تختلف وتتطلب طرق مختلفةنفس طريقة التأثير على شكل وهيكل المعدن.

العوامل المؤثرة على معالجة الصلب والحديد الزهر

لكي لا تهدر الأموال والموارد، من المهم جدًا معرفة كيفية التعرف على الحديد الزهر أو الفولاذ.

  • اختيار قطب اللحام
  • زاوية شحذ الحفر
  • وضع الحفر والطحن

هذه ليست كل العوامل التي يمكن أن تعقد حياة وعمل الشخص الذي يحدد نوع المعدن بشكل غير صحيح. يعد تقليل الميكانيكية والقوة وانتهاك فترات الإصلاح المضمونة شرًا أكبر بكثير يمكن أن يؤدي إلى الإضرار بالإنتاج والميزانية في حالة حدوث خطأ.

التعريف البصري

كيف يمكنك تمييز الحديد الزهر عن الفولاذ بصريًا دون اللجوء إلى طرق الاختبار المدمرة؟ إذا كان هناك سؤال حول لحام جزء متصدع من جزء أو حتى قطعة سقطت، فمن الممكن فحص انهيار أو هيكل الكراك. من المرجح أن يكون المعدن الموجود على جزء من الحديد الزهر الخردة ذو لون رمادي غامق مع سطح غير لامع. في ظل نفس الظروف، سيكون كسر الفولاذ رماديًا فاتحًا تقريبًا لون أبيض، ذو لمعان لامع.

إن طبيعة الشقوق الموجودة على سطح السبائك عالية الكربون تشبه الشقوق الموجودة على الفخار؛ وتكون السبائك منخفضة الكربون عرضة للتشوه البلاستيكي، ولهذا السبب يكون للتشقق شكل تمزق المادة البلاستيكية.

بناءً على عيوب السطح، يمكن التعرف فقط على الحديد الزهر الذي تم سكبه في القالب عند درجة حرارة منخفضة، ولم تتم معالجته لاحقًا، ولم يتم تطبيق طبقة طلاء زخرفية. في مثل هذا المنتج تظهر حبيبات صغيرة نصف كروية تتشكل بسبب عدم التساقط بسبب انخفاض درجة الحرارة.

لا تنس الطريقة البصرية الصحيحة لتحديد المادة. تتطلب معايير GOST السوفيتية والحديثة والأجنبية وجود علامات مادية على جميع المنتجات المصبوبة. في الصب المحلي، الرموز MF، HF، KCH - وهذا يعني الحديد الزهر. L45، 45HL، 110G2S - يشير إلى استخدام صب الفولاذ لهذا العنصر.

التحديد الميكانيكي عن طريق الحفر

الحديد الزهر عالي القوة مع الجرافيت العقدي يشبه إلى حد كبير منتجات الصلب من حيث الجودة والشكل البصري. إن اختبار المنتج عن طريق تمزيقه باستخدام آلة اختبار الشد ليس مبررًا أو معقولًا تمامًا. للقيام بذلك، يمكنك تحديد منطقة غير عاملة وغير واضحة على المنتج وحفرها ليس إلى العمق الكامل باستخدام مثقاب ذو قطر أدنى. هيكل الحديد الزهر يجعل الرقائق غير قادرة على التشكيل في لوش ملتوي. شوائب الجرافيت، حتى لو لم تكن مرئية، تفتت الرقائق في مرحلة تكوينها. تطحن هذه النشارة في يديك وتتحول إلى غبار وتترك علامة سوداء على يديك، مثل قلم رصاص بسيط.

نشارة الفولاذ قادرة على تشكيل لوش أطول من طول المثقاب نفسه، ولا تنهار في يديك. عند السرعات العالية، يصبح لونه مشوهًا على السطح.

التحديد الميكانيكي عن طريق الطحن

يمكنك التعامل مع مسألة تحديد المادة باستخدام طاحونة (طاحونة الزاوية). كما في الطريقة السابقة، نختار قسمًا لا يمثل مستوى احتكاك أو لوحة تلامس أو أي عنصر تصميم مهم آخر. عند تشغيل الآلة، نتلامس مع السطح قيد الدراسة ونراقب شكل الشرر ولونه.

في منتجات الحديد الزهر، ستكون هذه شرارة قصيرة ذات لون محمر على العجلة المسننة في نهاية المسار.

في المنتجات المعدنيةستكون حزمة الشرر أكبر نسبيًا، وستكون المسارات أطول، وسيكون الشرر أبيض أو أصفر مبهر.

إذا كان هناك عدم يقين وعدم يقين في الطريقة وتقييمك، فيمكنك أخذ مادة معروفة، على سبيل المثال، مرجل من الحديد الزهر في زاوية المرآب والتحقق من الشرر المتطاير أثناء المعالجة طاحونة. ولا ينبغي أن ننسى أن هناك عددًا من الفولاذ غرض خاص، خاصة المقاومة للحرارة، تنتج شرارة صغيرة الحجم، ذات مسار قصير ولون أحمر كرزي.

في هذه المادةلا تؤخذ في الاعتبار الطرق الغريبة للاستخدام المنزلي:

  • التحليل الطيفي
  • التحليل المجهري
  • الوزن وتحديد الحجم.

ولكن بالنسبة لاحتياجات المنزل، فإن الأساليب المذكورة أعلاه أكثر من كافية. بغض النظر عن طريقة وطريقة تحديد المادة، حاول استخدام المخططات والرسومات وغيرها من المعلومات الخاصة بوحدتك أو منتجك. إن كمية المعلومات الموجودة على شبكة الويب العالمية تفوق المخططات ويمكن أن تصل إلى أبعد زاوية في ورشة العمل أو المرآب.