از آغاز تاریخ تمدن و تحولات فناوری، انسان‌ها از فلزات غیرآهنی به منظور بهره‌برداری از خواص آنها استفاده کرده‌اند. کشف مس در 5000 سال قبل از میلاد نقطه تحولی مهم بود که عصر سنگی را به پایان رساند و به عصر مس گام نهاد. اختراع برنز، به عنوان یک آلیاژ مس و قلع، آغاز دوره عصر برنز را نشان داد. سپس، در حدود 1200 سال قبل از میلاد، آهن وارد مرحله تولید شد و دوران عصر آهن آغاز شد.
حالا به سوال اصلی پرداخته می‌شود که فلزات آهنی و غیرآهنی چیستند و چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟ به طور کلی، فلزات آهنی حاوی عنصر Fe هستند در حالی‌که فلزات غیرآهنی این ویژگی را ندارند. اما اگر به عمق مسئله نگاه کنیم، هر کدام از این دو دسته فلزات ویژگی‌ها و کاربردهای خود را دارند که معین‌کننده کاربرد آنها می‌شود.
در این متن، با بهره‌گیری از دانشنامه جامع فرا آهن زنده رود، انواع فلزات آهنی و غیرآهنی که در صنعت کشور به کار می‌روند، معرفی شده و به تشریح کاربردهای گسترده‌ای که در زمینه‌های مختلف از جمله صنعت، ساخت و ساز، و فناوری این فلزات بهره می‌برند، پرداخته خواهد شد. به ویژه، سوال مهمی که مطرح می‌شود، این است که چه نوع آهن‌ها و فلزات غیرآهنی در این صنعت‌ها به کار می‌روند و چه ویژگی‌های منحصر به فردی دارند.
آشنایی با فلزات آهنی
در حوزه‌ی صنعت و ساختمان، فلزات آهنی به دلیل خصوصیات منحصر به فرد خود از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. انواع گوناگونی از این فلزات، از جمله فولاد آلیاژی، فولاد کربنی، چدن و فولاد فرفورژه (چکش کاری شده) به عنوان فلزات رایج در صنعت بهره‌برداری می‌شوند. استفاده از این فلزات، به دلیل استحکام کششی و دوام بالا، در صنایع گوناگون از جمله ساختمان‌سازی، حمل و نقل، صنعت لوله‌کشی، وسایل نقلیه، راه‌آهن، و ابزارهای خانگی و تجاری به شدت رواج یافته است.
یکی از اجزای اساسی در صنعت ساختمان‌سازی، فولاد کربنی است که به عنوان فولاد ساختمانی نیز شناخته می‌شود. این نوع فولاد به دلیل خصوصیات خود، برای ساخت سازه‌های بلند و پل‌های بلند به کار می‌رود و در پروژه‌های بزرگ نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند.
همه فلزات آهنی حاوی کربن هستند که در محیط‌های مرطوب ممکن است آسیب‌پذیر باشند و به زنگ زدگی بیفتند. با این حال، دو نوع استثنا نیز وجود دارند: فلزات آهنی چکش‌کاری شده که به دلیل خلوص بالا، مقاوم به زنگ زدگی هستند، و فولادهای ضدزنگ که به دلیل حضور کروم، مقاوم به زنگ زدگی اند.
اکثر فلزات آهنی دارای خاصیت مغناطیسی هستند که از آنها برای کاربردهای الکتریکی بهره‌مند شدند. به عنوان مثال، استفاده از این فلزات در ساختار رویی یخچال، به افراد این امکان را می‌دهد تا با استفاده از یک آهنربا، لیست خرید خود را به سطح رویی یخچال بچسبانند. در ادامه، به معرفی مشهورترین و پرکاربردترین فلزات آهنی پرداخته خواهد شد.
فولاد
فولاد، یک ترکیب از آهن و کربن است که با افزودن کربن به آهن تولید می‌شود. فولاد آلیاژی، از افزودن عناصر دیگر نظیر کروم و نیکل به ترکیب، به سطح سختی بیشتری دست می‌یابد. این فرآیند تولید فولاد عمدتاً با گرم کردن و ذوب کردن سنگ آهن در کوره‌های مختلف انجام می‌شود. پس از این مراحل، مواد به دست آمده از کوره‌ها خارج شده و در قالب‌های مختلف ریخته می‌شود تا به صورت میلگردهای ساختمانی یا قطعات دیگر شکل بگیرند. این میلگردها و قطعات سپس در صنایع تولیدی و ساختمان‌سازی به گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
استفاده گسترده از فولاد در حوزه‌های تولید و ساختمان‌سازی ناشی از ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای است که این ماده دارد، از جمله مقاومت بالا به فشار و کشش، قابلیت ساختاردهی در دماهای مختلف، و انعطاف پذیری در فرآیندهای تولید. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که فولاد به‌عنوان یک ماده پایه در ساخت و تولید محصولات متنوعی از جمله ساختمان‌ها، وسایل نقلیه، ابزارهای صنعتی و خانگی، و اقلام مختلف دیگر مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب، فولاد به عنوان یک ماده اساسی در تحولات صنعتی و تکنولوژیکی بازی کلیدی داشته و همچنان نقش بسیار حیاتی در توسعه صنعت جهانی ایفا می‌کند.
فولاد کربنی
فولاد کربنی، با داشتن مقدار بیشتری از عنصر کربن نسبت به دیگر انواع فولاد، از خصوصیات سختی فوق‌العاده بهره‌مند است. این ترکیب متمایز از فولاد، به دلیل محتوای بیشتر کربن، به ویژه در ساخت ابزارهای ماشین، مته‌ها، تیغه‌ها (پره‌ها)، شیرها، و فنرها به طور گسترده به کار می‌رود. خصوصیتی که فولاد کربنی را از سایر نوع‌های فولاد متمایز می‌کند، قابلیت حفظ یک لبه برشی بسیار تیز است، که این ویژگی آن را به یک انتخاب برتر در برش و ابزارهای با کیفیت بالا تبدیل کرده است. این فولاد با محتوای کربن بیشتر، در مواقعی که نیاز به مقاومت بالا و توانایی برش عالی است، از اهمیت به‌سزایی برخوردار می‌شود.
استفاده از فولاد کربنی در صنایع مختلف، نشان‌دهنده تفاوت‌های بیشتر آن با دیگر انواع فولاد است. این فولاد، به دلیل خواص سختی و مقاومت بالایی که دارد، در زمینه‌هایی مانند صنعت ابزارآلات، ساخت مته‌ها برای حفاری مواد سخت، تولید تیغه‌ها برای برش مواد مقاوم و حتی در ساخت قطعات مکانیکی حیاتی به کار می‌رود. به عبارت دیگر، فولاد کربنی نه تنها به‌عنوان یک جزء اساسی در تولید ابزارهای صنعتی بلکه به عنوان یک مهندس مؤثر در افزایش کارایی و کیفیت در بسیاری از صنایع شناخته می‌شود.
فولاد آلیاژی
فولاد آلیاژی، علاوه بر آهن که از پایه‌ایترین عناصر ساختاری‌اش است، عناصری چون کروم، نیکل، و تیتانیوم را نیز در ترکیب خود جای داده است. این ترکیب متنوع از عناصر، به فولاد آلیاژی خصوصیات منحصر به فردی می‌بخشد که از جمله استحکام بیشتر و دوام بالاتر بدون افزایش وزن مواد می‌باشد. به‌ویژه، افزودن کروم به ترکیب فولاد، به تولید استیل‌های ضدزنگ منجر می‌شود که یکی از نمونه‌های مهم و حیاتی فولادهای آلیاژی محسوب می‌شود.
فولادهای آلیاژی با حاوی کروم، به دلیل خاصیت ضدزنگی که دارند، در صنایع گوناگون به کار می‌روند. این نوع فولاد به ویژه در صنعت ساختمان‌سازی به عنوان یک جزء بسیار مؤثر و مقاوم به زنگ زدگی استفاده می‌شود. همچنین، در تولید ابزارهای ماشین‌کاری که نیاز به مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خوردگی دارند، استفاده از فولادهای آلیاژی با حاوی کروم بسیار متداول است. این فولادها همچنین در ساخت مؤلفه‌های الکتریکی به‌خصوص در محیط‌هایی که با شرایط خاص آب و هوایی و شیمیایی روبرو هستند، به عنوان یک جایگزین مطمئن و با کیفیت به‌کار گرفته می‌شوند. این تنوع کاربردها نشان از اهمیت و چشم‌انداز وسیع فولادهای آلیاژی در مختلف صنایع دارد و نقش بسیار موثری در بهبود عملکرد و کارایی محصولات و سازه‌ها دارد.
پیشنهاد سایت : سقف روفیکس چیست ؟ + کاربردها
چدن
چدن، به عنوان یک فلز آلیاژی، از ترکیب آهن، کربن و سیلیسیم به وجود می‌آید. نوع رایجی از چدن که به چدن خاکستری مشهور است، خود شامل خصوصیات مهمی چون سختی، شکنندگی، و مقاومت به سایش است. با این حال، با اضافه کردن آلیاژهای مختلف، چدن می‌تواند خصوصیات مکانیکی متفاوتی را در خود نگه دارد. به دلیل دارا بودن چدن از نقطه ذوب پایین، سیالیت بالا، قابلیت ریخته‌گری آسان، و مقاومت در برابر سایش، این فلز آلیاژی به عنوان یک ماده مهندسی با کاربردهای بسیار گسترده‌ای در مواجهه است.
دسته‌بندی اصلی چدن به سه نوع تقسیم می‌شود:
– چدن خاکستری: که حاوی حدود 2.5 تا 3.5 درصد کربن و 1.5 تا 2.5 درصد سیلیسیم است. این نوع چدن مقاومت خوبی در برابر سایش دارد و در قطعات ماشین‌آلات، قطعات خودرو و ظروف آشپزی به کار می‌رود.
– چدن سفید: که حاوی حدود 3.5 تا 4.5 درصد کربن و کمتر از 1.5 درصد سیلیسیم است. این نوع چدن دارای سختی و استحکام بالایی است و اغلب در قطعات صنعتی مثل چرخ دنده‌ها و میل‌لنگ‌ها به کار می‌رود.
– چدن داکتیل: که حاوی حدود 2.5 تا 3.5 درصد کربن و 2.5 تا 3.5 درصد سیلیسیم است. این نوع چدن مقاومت خوبی در برابر سایش و ضربه دارد و در قطعات ماشین‌آلات، قطعات خودرو و لوله‌ها به کار می‌رود. این تنوع در خصوصیات چدنها، به مهندسان و صنعتگران این امکان را می‌دهد تا با توجه به نیازهای مختلف، از انواع مختلف چدنها در پروژه‌ها و تولیدات خود استفاده کنند.
گل آهن یا آهن فرفورژه
آهن فرفورژه یا گل آهن، یک نوع فولاد با ویژگی‌های منحصر به فرد است که در ترکیب خود از کربن به مقدار بسیار کمی استفاده می‌کند، به گونه‌ای که تقریباً می‌توان آن را به عنوان آهن خالص در نظر گرفت. در مراحل تولید این نوع آهن، مقداری خاکستر به مواد اولیه اضافه می‌شود که مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آن را بهبود می‌بخشد. با این حال، این آهن با سختی و استحکام خستگی کمی همراه است. کاربردهای متنوعی برای آهن فرفورژه وجود دارد که از جمله آنها می‌توان به ساخت نرده‌ها، ابزارهای کشاورزی، میخ‌ها، سیم خاردار، زنجیرها، و حتی جواهرات اشاره کرد.
این آلیاژ به عنوان یک توده شبه-ذوب شده از آهن با ناخالصی‌های سرباره الیافی (تا 2% وزنی) شناخته می‌شود، که باعث ایجاد “دانه‌هایی” مشابه الیاف چوب می‌گردد. این دانه‌ها، پس از اجرای فرآیندهای اچینگ یا خم‌کردن، تا نقطه شکست قابل مشاهده باقی می‌مانند. این ویژگی‌های خاص از طریق فرآیندهای فرآوری، به آهن فرفورژه این توانایی را می‌دهد که در برخی از کاربردهای خاص، از جمله ساخت محصولات با ظاهر و استحکام بالا، به عنوان یک ماده پایه مؤثر به کار رود.
آشنایی با فلزات غیر آهنی
فلزاتی همچون آلومینیوم، مس، سرب، روی، قلع و حتی فلزات گران‌بهایی از جمله طلا و نقره، در دسته‌ی فلزات غیر آهنی قرار دارند. این نوع فلزات با ابراز برتری اساسی در زمینه انعطاف‌پذیری نسبت به فلزات آهنی، توانسته‌اند جایگاه ویژه‌ای را در صنایع مختلف به خود اختصاص دهند. به دلیل خلوص از آهن، این فلزات معمولاً دارای مقاومت بسیار بالا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی هستند. این ویژگی منحصر به فرد آنها را به گزینه‌های بسیار مناسب برای تولید سیم‌ها، لوله‌های سیال، و حتی سقف‌های شیروانی تبدیل کرده است.
از سوی دیگر، فلزات غیر آهنی به دلیل خلوص، از خاصیت مغناطیسی محروم هستند. این ویژگی باعث می‌شود که در کاربردهای مختلفی نظیر سیم‌کشی و الکترونیک، نقش بسیار حیاتی و اساسی داشته باشند. از این رو، این گروه از فلزات نه تنها در ساخت و سازهای متنوع، بلکه در تکنولوژی‌های پیشرفته نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند.
آلومینیوم
آلومینیوم، یک فلز با ویژگی‌هایی از جمله سبکی، نرمی، و استحکام پایین است که به راحتی قابل ریخته‌گری، آهنگری، ماشین‌کاری، و جوشکاری می‌باشد. این خصوصیات، آلومینیوم را به یک ماده چندمنظوره تبدیل کرده و در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای برای آن ایجاد کرده است. با اینکه این فلز برای استفاده در محیط‌های با دمای بالا به اندازه‌ی کافی مناسب نمی‌باشد، اما به علت سبکی بسیار برجسته خود، به عنوان یک گزینه ایده‌آل در ساخت هواپیما و تولید قوطی‌های کنسروی برای بسته‌بندی غذا یا نوشیدنی‌ها محسوب می‌شود.
همچنین، در صنایع متنوعی از جمله ریخته‌گری، تولید پیستون‌ها، ساخت ماشین‌ها، و تولید وسایل آشپزخانه نیز از آلومینیوم بهره‌می‌برند. این تنوع در کاربردها نشان‌دهنده چندسویگی و تطابق آلومینیوم با متنوعی از نیازهای صنعتی و مصرفی است، که این فلز را به یکی از مهم‌ترین عناصر در زمینه‌ی مصرف فلزات تبدیل کرده است.
مس
مس، با رنگ قرمز خود، برخی از ویژگی‌های منحصر به فردی را به ارمغان آورده است که این ویژگی‌ها عبارتند از شدت داکتایل بالا (قابلیت شکل‌پذیری بدون از دست دادن تافنس)، انعطاف‌پذیری، و رسانایی حرارت و الکتریسیته بسیار بالا. این مجموعه از خصوصیات بسیار ارزشمند، مس را به یک فلز برجسته و چندمنظوره تبدیل کرده‌اند.
در صنعت الکترونیک، مس به عنوان یک ماده اصلی برای ساخت سیم‌ها و سایر رساناها به کار می‌رود. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که مس به‌طور گسترده در صنعت‌های پیشرفته و فناورانه به کار گرفته شود. همچنین، در تولید ورق‌های مورد استفاده در ساخت سقف‌های شیروانی، کارتریج و فشنگ، مجسمه‌سازی، تولید یاتاقان‌ها، و تولید برنج (آلیاژی از مس و روی)، مس نقش کلیدی دارد. به این ترتیب، مس به عنوان یک فلز چندکاره با کاربردهای متعدد، در صنایع گوناگون به‌طور فراگیر بهره‌مند است.
سرب
سرب، یک نوع فلز نرم، سنگین و انعطاف‌پذیر با نقطه ذوب و استحکام کششی پایین، در اثر ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به‌عنوان یک فلز چندمنظوره در زمینه‌های گوناگون به کار می‌رود. این فلز با قابلیت مقاومت در برابر خوردگی ناشی از رطوبت و اسیدهای مختلف، به عنوان یک ماده مقاوم در برابر شرایط محیطی مختلف شناخته می‌شود. سرب به‌طور گسترده در صنایع مختلف به کار می‌رود، از جمله کابل‌های برق فشار قوی، باتری‌ها، ساختمان‌سازی، و عملیات لحیم‌کاری. به‌اضافه این‌ها، خواص متعدد سرب از جمله ذوب شدن آسان، قابلیت تشکیل شکل با استفاده از ابزارهای ساده، و مقاومت در برابر شرایط محیطی ناپایدار، این فلز را به یک گزینه برجسته در بسیاری از صنایع تبدیل کرده است.
روی
روی، یک فلز با استحکام متوسط و به سمت پایین، که نقطه ذوب بسیار پایینی دارد، به عنوان یک ماده با خصوصیات منحصر به فرد به شمار می‌رود. این فلز، با قابلیت ماشین‌کاری آسان، اما به منظور جلوگیری از جداشدن کریستال‌ها، ممکن است به مقداری گرمای اضافی نیاز داشته باشد.
یکی از کاربردهای بارز روی، فرآیند گالوانیزه کردن است. این فرآیند به معنای اعمال یک پوشش از روی بر روی سطح فولاد یا آهن است، به منظور جلوگیری از زنگ زدن. این تکنیک به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی، یکی از روش‌های متداول در حفاظت از سطوح فلزی استفاده می‌شود. این اصطلاح مختصر به‌طور گسترده در صنایع متنوعی از جمله ساختمان‌سازی، خودروسازی، و تولید وسایل آشپزخانه به کار گرفته می‌شود.
قلع
قلع، یک فلز بسیار نرم و انعطاف‌پذیر با داکتایلیته و استحکام کششی پایین است که به علت ویژگی‌های منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع به کار می‌رود. این فلز اغلب به عنوان یک پوشش محافظ بر روی سطوح فلزی، به ویژه آهن، استفاده می‌شود تا از خوردگی جلوگیری کند. در گذشته، فولاد پوشیده از قلع به منظور تولید قوطی‌های کنسرو جهت نگهداری غذا به کار می‌رفت. اما با پیشرفت فناوری و پرداختن به نیازهای جدید، در دهه‌های اخیر، ورق آلومینیوم به عنوان یک جایگزین گسترده‌تر برای این منظور به کار گرفته شده است.
همچنین، با توسعه فناوری تولید، آلیاژهایی از قلع و مس مورد استفاده قرار گرفته‌اند که به وسیله‌ی آنها می‌توان برنز و برنج قلع را تولید کرد. این آلیاژها به دلیل ترکیبات خاص خود، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی مناسبی دارند و در صنایع مختلف از جمله صنعت فناوری، ساختمان‌سازی، و تولید لوازم آشپزخانه به کار می‌روند.
تفاوت‌های قلع و سرب (دو فلز مشابه با کارایی متفاوت)
قلع و سرب، دو فلز نرم و چکش‌خوار که در گروه 14 جدول تناوبی قرار گرفته‌اند، اگرچه شباهت‌های ظاهری دارند، اما تفاوت‌های مهمی در خصوصات آنها وجود دارد. این تفاوت‌ها از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی آنها نمایان می‌شوند.
از نظر خواص فیزیکی، قلع دارای نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به سرب است، به این معنی که در دمای پایین‌تری مایع می‌شود. چگالی قلع هم کمتر از سرب است، نشان‌دهنده سبکی بیشتر آن در شرایط معمولی.
از لحاظ خواص شیمیایی، قلع کمتر واکنش‌پذیر از سرب است. این به معنای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی است و در واکنش‌های شیمیایی کمتری شرکت می‌کند. کاربردهای اصلی فلز قلع معمولاً مربوط به لحیم‌کاری، آبکاری، ساخت ظروف آشپزخانه و تولید آلیاژها می‌شود. در مقابل، سرب اغلب در لوله‌کشی، باتری‌های اسیدی، پوشش‌های ضد خوردگی و سرباره‌سازی به کار می‌رود.
اگرچه طیف کاربرد فلزات غیرآهنی بسیار گسترده‌تر از آنچه در بالا ذکر شده، اما در اینجا سعی شده‌است تا به مواردی اشاره شود که در صنعت به عنوان نمونه مطرح هستند. در کنار این مطالب، تأکید شده است که آشنایی با نکات راهنمایی جامع در خصوص خرید آهن و فولاد نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
خرید و تهیه آهن‌آلات
اگر تصمیم به تهیه میلگرد، تیرآهن، ورق فولادی سیاه و روغنی، انواع قوطی و پروفیل، لوله‌ها و سایر محصولات مفتوح آهنی دارید، به شرکت فرا آهن زنده رود می‌توانید مراجعه کنید. این شرکت از سال 1378 با دیدگاهی منحصر به فرد در حوزه صنعت آهن و فولاد آغاز به کار کرده و به دلیل ارائه محصولات با کیفیت و ارائه خدمات مطلوب، به عنوان یک منبع معتبر و قابل اعتماد در این حوزه شناخته می‌شود.
فرا آهن زنده رود با ارائه بستری نوین و آنلاین در زمینه خرید و فروش آهن‌آلات، با هدف ارتقاء رضایت مشتریان و برقراری همکاری مستمر و بلندمدت با آنها اقدام نموده است. این مجموعه با کسب استانداردهای بین‌المللی از قبیل گواهینامه‌های مدیریت کیفیت ISO9001 و ISO10002، که به رضایت مشتریان و بررسی شکایات مرتبط می‌شوند، تضمین‌کننده کیفیت و اعتماد در ارائه خدمات خود محسوب می‌شود.
اگر در زمینه فعالیت خود نیاز به خرید یا فروش انواع محصولات فولادی دارید، ما با افتخار به عنوان همراه مطمئن و قابل اعتماد شما در خدمت هستیم.
پیشنهاد سایت : سوله UBM چیست ؟ + کاربردها
