عيوب الفولاذ، خصائص الفولاذ، ما هو الفولاذ، تاريخ الفولاذ وأهميته، هذا ما سنتعرف عليه فيما يلي.
عيوب الصلب
– ارتفاع تكاليف التلميع والتشطيب النهائي.
– ارتفاع التكاليف خاصة عند التعامل مع المواد البديلة.
خصائص الصلب
– قوة الشد للصلب :
إنه مقدار الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تتشوه. قوة الشد للفولاذ عالية نسبيًا، مما يجعله شديد المقاومة للكسر. وهذا هو أحد أسباب استخدامه في بناء البنية التحتية.
– ليونة الفولاذ:
هذه هي واحدة من الخصائص الميكانيكية المفيدة للصلب. يمكن أن يتغير شكل الفولاذ عند تطبيق القوة عليه. تُعرف هذه الخاصية بالليونة، والتي تمكننا من استخدامها لصنع أشكال وهياكل مختلفة.
– متانة الفولاذ:
صلابة الفولاذ عالية مما يعكس قدرته على مقاومة الضغط. إنه طويل الأمد ومقاوم للغاية للتآكل الخارجي.
– موصل للحرارة والكهرباء للصلب:
يعتبر الفولاذ موصلاً جيداً للحرارة والكهرباء. هذه الخصائص تجعله خيارًا جيدًا لصنع أواني الطهي وكذلك الأسلاك الكهربائية.
-الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ:
إن إضافة عناصر معينة إلى الفولاذ يجعل بعض أنواع الفولاذ مقاومة للصدأ
ما هو الفولاذ؟
وهي سبيكة تتكون من عنصرين أساسيين: الحديد والكربون. كما قد يحتوي على كمية قليلة من المنجنيز بالإضافة إلى كميات أخرى من العناصر والمعادن المختلفة مثل النيكل والكروم والسيليكون، حيث تكون قوة الفولاذ أكبر من قوة الحديد.
يحتوي الفولاذ على الكربون، مما يؤدي إلى تصلبه. كما أنه يمنع طبقات الحديد من الانزلاق فوق بعضها البعض. قد تختلف خصائص السبيكة اعتمادًا على العناصر المضافة إلى السبيكة. إذا زادت كمية الكربون الموجودة في تركيبة السبيكة، تسمى هذه السبيكة حديد الزهر. يعد الفولاذ من أكثر المواد استخدامًا في العديد من الصناعات، حيث يتم إضافة عناصر أخرى وجديدة إلى سبائك الفولاذ من أجل تحسين صفاتها وخصائصها. على سبيل المثال: تتم إضافة النيكل والمنغنيز إلى السبيكة؛ وذلك لتحسين قوة الشد، ويمكن إضافة الكروم لزيادة صلابة الفولاذ ورفع درجة انصهاره. يوجد الفولاذ في طور المارتنسيت (يشير هذا الطور إلى أي بنية بلورية تتشكل نتيجة تحول الروابط البديلة دون استبدال الروابط الأولية. كما يحتوي على مجموعة من المعادن الصلبة التي تتصلب على شكل شرائح أو على شكل بلوري الحبوب). السبب وراء استخدام الفولاذ في جميع الصناعات وجميع المجالات هو انخفاض تكلفة تصنيعه وتشكيله، بالإضافة إلى خواصه الميكانيكية، بالإضافة إلى مواده الأولية المتوفرة في كل مكان. تم اكتشاف أقدم قطعة مصنوعة من الفولاذ في أحد المواقع الأثرية الواقعة في مدينة الأناضول. .
تاريخ وأهمية الفولاذ
1- يعود استخدام الفولاذ والحديد إلى ألف سنة قبل الميلاد، واشتهرت به سوريا في ذلك الوقت.
2- في القرن الثاني عشر تم توفير الحرارة اللازمة لصهر الحديد عن طريق إنتاج أفران معينة في أوروبا، إلا أن الحديد الذي أنتجته في ذلك الوقت لم يكن قابلاً للطرق، لأن نسبة الكربون فيه كانت كبيرة، لذلك كان وكان لا بد من تنقيته من الكربون عن طريق حرقه لتقليل نسبته.
3- في إنجلترا عام 1740م، قام بنيامين هانتسمان بصهر الحديد باستخدام طريقة البوتقة.
4- في عام 1811م أنشأ الألماني فريدريش كروب أول مصنع للحديد والذي استخدم في صناعة السكك الحديدية والمحركات البخارية والسفن وغيرها.
5- في عام 1889م، عندما تم افتتاح برج إيفل الذي كان مصنوعاً من الحديد، كان قمة التقدم التكنولوجي، وأصبح ذا أهمية اقتصادية وسياسية كبيرة لجميع دول العالم.
6- أصبح الحديد موضع جشع العديد من الدول، وتسبب في احتلال الدول لبعضها وشن الحروب من أجل الحصول عليه. وفي عام 1935م، عندما تم الهجوم على النرويج والسويد، كان ذلك بغرض الحصول على الفولاذ، حيث قامت السويد بتصنيع أفضل وأفضل أنواع الفولاذ.
7- اهتز إنتاج الصلب بعد الحرب العالمية الثانية، لكنه عاد إلى كميته الأصلية قبل الحرب عام 1957م.
8- صناعة الحديد والصلب في العالم، ووجود هذه المصانع الكبيرة والمتعددة، توفر فرص عمل لمجموعة كبيرة جداً من المواطنين، وبالتالي تساعدهم في الحصول على مصدر رزقهم.