انواع آهن: خواص, استفاده می کند, و برنامه های کاربردی

1. مقدمه

آهن یکی از اساسی ترین فلزات مورد استفاده در صنایع مختلف به دلیل فراوانی آن است, قدرت, و تطبیق پذیری.

از مصالح ساختمانی گرفته تا ماشین آلات, آهن نقش مهمی در زندگی روزمره و فرایندهای صنعتی ما دارد.

درک انواع مختلف آهن برای انتخاب مناسب ترین مواد برای برنامه های خاص ضروری است.

در این وبلاگ, ما به انواع مختلف آهن شیرجه می زنیم, خصوصیات آنها را کاوش کنید, و برجسته کنید که از کجا و چگونه از آنها استفاده می شود,

شما را قادر می سازد هنگام انتخاب آهن مناسب برای پروژه های خود ، تصمیمات آگاه تری بگیرید.

2. آهن چیست?

آهن (Fe) یک عنصر شیمیایی به طور طبیعی فراوان است, در پوسته زمین یافت می شود.

اهمیت تاریخی آن بسیار زیاد است - هنگامی که برنز را به عنوان ماده اصلی ابزار و سلاح جایگزین کرد ، به عصر آهن بازگشت..

آهن در درجه اول به دلیل قدرت و دوام شناخته شده است, اما خصوصیات آن به عناصر آلیاژ آن بستگی دارد.

آهن خالص نسبتاً نرم است و برای اکثر کاربردهای ساختاری مناسب نیست.

با این حال, با اضافه کردن عناصری مانند کربن و آلیاژهای مختلف, خواص مکانیکی آهن می تواند برای پاسخگویی به خواسته های صنایع خاص تنظیم شود.

خصوصیات اساسی آهن:

قدرت: آهن از مقاومت کششی بالایی برخوردار است, مخصوصاً وقتی با عناصر دیگر آلیاژ می شود.
چکش خواری: با وجود قدرت آن, آهن را می توان هنگام گرم شدن قالب یا شکل داد, بسته به ترکیب آلیاژ آن.
خواص مغناطیسی: آهن فرومغناطیسی است, به این معنی که به آهن ربا جذب می شود و می تواند خواص مغناطیسی را حفظ کند.

3. انواع آهن

طبقه بندی آهن در درجه اول به محتوای کربن آن بستگی دارد, که بر قدرت آن تأثیر می گذارد, چکش خواری, و برنامه های کاربردی. بیایید نگاهی دقیق تر به چهار نوع اصلی آهن بیندازیم:

آهن فرفورژه

آهن فرفورژه با میزان کم کربن مشخص می شود (کمتر از 0.1%), نرم کردن آن, شکل‌پذیر, و قابل انعطاف.

همچنین مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد و جوشکاری آن آسان است. از نظر تاریخی, آهن فرفورژه انتخاب ارجح در ساخت و ساز بود, به خصوص برای پل ها و ساختمانها.

امروز, هنوز هم برای عناصر تزئینی مانند دروازه استفاده می شود, نرده ها, و نرده ها.

ویژگی های کلیدی: چکش خوار, مقاوم در برابر خوردگی, جوش آسان
برنامه های کاربردی رایج: دروازه های تزئینی, نرده ها, نرده ها, و مبلمان آهنی فرفورژه.

چدن

چدن با ذوب آهن و اضافه کردن بخش بالاتری از کربن ساخته می شود (2.5% به 4%). این باعث افزایش سختی می شود ، اما همچنین آن را شکننده تر از آهن فرفورژه می کند.

چدن به دلیل توانایی خود در شکل های پیچیده مشهور است, که آن را برای کاربردهای سنگین که به مقاومت در برابر سایش زیاد نیاز دارند ایده آل می کند.

انواع چدن:

آهن: حاوی تکه های گرافیتی است, ارائه ویژگی های عالی و خاصیت میرایی. معمولاً برای بلوک های موتور استفاده می شود, لوله ها, و ماشین آلات.
رنگ سفید: سخت و شکننده, با گرافیت کوچک, آن را برای برنامه های مقاوم در برابر سایش مانند Linings Mill ایده آل می کند.
چدن داکتیل: همچنین به عنوان چدن گره ای شناخته می شود, قدرت و انعطاف پذیری کششی را بهبود بخشیده است, آن را برای اجزای و لوله های خودرو ایده آل می کند.

آهن قابل انعطاف: برای بهبود انعطاف پذیری با گرما تحت درمان قرار می گیرد, برای اجزای ماشین آلات سنگین استفاده می شود.
ویژگی های کلیدی: مقاومت در برابر سایش زیاد, قابلیت بازیگری عالی, میرایی لرزش بالا
برنامه های کاربردی رایج: بلوک های موتور, ماشین آلات سنگین, لوله ها, و قطعات صنعتی.

فولاد (از جمله فولاد کربن و فولاد آلیاژ)

فولاد یک نسخه تصفیه شده از آهن است, با کاهش محتوای کربن آن و افزودن سایر عناصر آلیاژ مانند منگنز ایجاد شده است, کروم, و نیکل.

این منجر به قوی تر می شود, مواد متنوع تر با طیف وسیعی از خواص مفید. فولاد را می توان به:

فولاد کربن: حاوی مقادیر مختلفی از کربن است, آن را قوی تر اما مقاوم در برابر خوردگی کمتر.
فولاد آلیاژی: آلیاژ شده با فلزات دیگر برای دستیابی به خواص خاص مانند افزایش سختی, مقاومت در برابر پوشیدن, یا قدرت درجه حرارت بالا.
فولاد ضد زنگ: آلیاژی از آهن, کربن, و حداقل 10.5% کروم, مقاومت در برابر خوردگی استثنایی.
از فولاد ضد زنگ اغلب در محیط های سخت مانند کاربردهای دریایی استفاده می شود, فرآوری مواد غذایی, و ابزارهای پزشکی.

ویژگی های کلیدی: استحکام بالا, تطبیق پذیری, مقاومت در برابر خوردگی عالی (برای فولاد ضد زنگ)
برنامه های کاربردی رایج: ساخت و ساز, خودرو, ماشین آلات, هوافضا, دستگاه های پزشکی, و محصولات مصرفی.

خونابه

آهن خوک محصول میانی سنگ آهن در کوره انفجار است. حاوی مقدار زیادی کربن است (تقریبا 3-4%) و ناخالصی های دیگر, آن را برای استفاده مستقیم در بیشتر برنامه ها شکننده می کند.

آهن خوک در درجه اول به عنوان ماده اولیه برای تولید فولاد و چدن استفاده می شود.

ویژگی های کلیدی: محتوای کربن بالا, شکننده, به عنوان ماده اولیه برای پردازش بیشتر استفاده می شود.
برنامه های کاربردی رایج: تولید فولادی, ریخته گری.