معرفة

هناك نوعان رئيسيان من الحديد المنتج: الحديد المطاوع والحديد الزهر. ومن بين هذه العناصر، يشتمل الحديد الزهر على عائلة المعادن الخاصة به.

الحديد المطاوع

كان النوع الأول من الحديد الذي أنتجه وصنعه الحدادون هو الحديد المطاوع. إنه حديد عنصري نقي تقريبًا (Fe) يتم تسخينه في فرن قبل تشكيله (عمله) بمطارق على سندان. يطرد الحديد المطروق معظم الخبث من المادة ويلحم جزيئات الحديد معًا.

خلال الثورة الصناعية وما صاحبها من تسارع في أنشطة البناء، تم اكتشاف استخدام جديد للحديد المطاوع. إن قوة الشد العالية (مقاومة الكسر عند التعرض للشد) جعلتها مثالية للاستخدام في مشاريع البناء الكبيرة مثل الجسور والمباني الشاهقة. ومع ذلك، تم التخلي إلى حد كبير عن استخدام الحديد المطاوع لهذا الغرض في أوائل القرن العشرين عندما تم تطوير منتجات الصلب بأداء متفوق على الحديد في تطبيقات البناء.

أصبح الحديد المطاوع مشهورا بالقطع الزخرفية. تحتوي كنائس القرنين الخامس عشر والسادس عشر على قطع من الحديد المطاوع الناعم أنتجها حرفيون ماهرون. في العالم الحديث، لا تزال الدرابزين والأبواب والمقاعد مصنوعة من الحديد المطاوع كقطع مخصصة.

حديد الزهر

يتم إنتاج الحديد الزهر عن طريق صهر سبائك الحديد والكربون التي تحتوي على نسبة كربون أكبر من 2٪. بعد الصهر، يتم سكب المعدن في القالب. الفرق الأساسي في الإنتاج بين الحديد المطاوع والحديد الزهر هو أن الحديد الزهر لا يعمل بالمطارق والأدوات. هناك أيضًا اختلافات في التركيب، حيث يحتوي الحديد الزهر على 2-4% كربون وسبائك أخرى، و1-3% سيليكون، مما يحسن أداء صب المعدن المنصهر. قد توجد أيضًا كميات صغيرة من المنغنيز وبعض الشوائب مثل الكبريت والفوسفور. يمكن أيضًا العثور على الاختلافات بين الحديد المطاوع والحديد الزهر في تفاصيل التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية.

على الرغم من أن كلا من الفولاذ والحديد الزهر يحتويان على آثار من الكربون ويبدوان متشابهين، إلا أن هناك اختلافات كبيرة بين المعدنين. يحتوي الفولاذ على أقل من 2% من الكربون، مما يمكّن المنتج النهائي من التصلب في بنية واحدة من البلورات الدقيقة. المحتوى العالي من الكربون في الحديد الزهر يعني أنه يتصلب على شكل سبيكة غير متجانسة، وبالتالي يحتوي على أكثر من بنية بلورية دقيقة موجودة في المادة.

إن الجمع بين المحتوى العالي من الكربون ووجود السيليكون هو ما يمنح الحديد الزهر قابلية صب ممتازة. يتم إنتاج أنواع مختلفة من حديد الزهر باستخدام تقنيات المعالجة والمعالجة الحرارية المختلفة، بما في ذلك الحديد الرمادي والحديد الأبيض والحديد القابل للطرق والحديد المرن وحديد الجرافيت المضغوط.

الحديد الرمادي

يتميز الحديد الرمادي بالشكل التقشري لجزيئات الجرافيت الموجودة في المعدن. عندما ينكسر المعدن، يحدث الكسر على طول رقائق الجرافيت، مما يعطيه اللون الرمادي على سطح المعدن المكسور. اسم الحديد الرمادي يأتي من هذه الخاصية.

من الممكن التحكم في حجم وبنية مصفوفة رقائق الجرافيت أثناء الإنتاج عن طريق ضبط معدل التبريد وتكوينه. الحديد الرمادي ليس مطاوعًا مثل الأشكال الأخرى من الحديد الزهر كما أن قوة الشد فيه أقل أيضًا. ومع ذلك، فهو موصل حراري أفضل ولديه مستوى أعلى من تخميد الاهتزاز. تتمتع بقدرة تخميد أعلى بـ 20-25 مرة من الفولاذ وتتفوق على جميع أنواع الحديد الزهر الأخرى. يعد الحديد الرمادي أيضًا أسهل في الماكينة من الحديد الزهر الآخر، كما أن خصائص مقاومة التآكل تجعله واحدًا من منتجات الحديد الزهر الأعلى حجمًا.

منتجاتنا هاردسكيب مصنوعة من الحديد الرمادي. يعد تخميد الاهتزاز ومقاومة التآكل من الخصائص التي تجعل هذه المادة مناسبة للعديد من تطبيقات الشوارع. ينتج الحديد الرمادي الخام أيضًا طبقة من الزنجار تحميه من التآكل المدمر حتى في الهواء الطلق.

حديد ابيض

ومع محتوى الكربون المناسب ومعدل التبريد العالي، تتحد ذرات الكربون مع الحديد لتكوين كربيد الحديد. وهذا يعني أنه لا يوجد سوى القليل من جزيئات الجرافيت الحرة في المادة المتصلبة. عند قص الحديد الأبيض، يظهر الوجه المكسور باللون الأبيض بسبب غياب الجرافيت. هيكل الجريزوفولفين الأسمنتي صلب وهش مع قوة ضغط عالية ومقاومة جيدة للتآكل. في بعض التطبيقات المتخصصة، من المستحسن وجود حديد أبيض على سطح المنتج. ويمكن تحقيق ذلك باستخدام موصل جيد للحرارة لصنع جزء من القالب. سيؤدي ذلك إلى سحب الحرارة من المعدن المنصهر بسرعة من تلك المنطقة المحددة، بينما يبرد باقي المسبوك بمعدل أبطأ.

أحد أشهر أنواع الحديد الأبيض هو Ni-Hard Iron. إن إضافة سبائك الكروم والنيكل تعطي هذا المنتج خصائص ممتازة لتطبيقات التآكل المنزلقة ذات التأثير المنخفض.

تندرج المكاوي البيضاء والمكاوي غير الصلبة ضمن تصنيف السبائك المشار إليها باسم ASTM A532؛ "المواصفات القياسية لمكاوي الزهر المقاومة للتآكل".

الحديد المطاوع

يمكن معالجة الحديد الأبيض إلى حديد قابل للطرق من خلال عملية المعالجة الحرارية. يؤدي برنامج التسخين والتبريد الممتد إلى تحلل جزيئات كربيد الحديد، مما يؤدي إلى إطلاق جزيئات الجرافيت الحرة في الحديد. تؤدي معدلات التبريد المختلفة، وإضافة السبائك، إلى إنتاج حديد طيع ذو بنية بلوري دقيقة.

حديد الدكتايل (الحديد العقدي)

يكتسب حديد الدكتايل ، أو الحديد العقدي ، خصائصه الخاصة من خلال إضافة المغنيسيوم إلى السبيكة. يتسبب وجود المغنيسيوم في تكوين الجرافيت في شكل كروي بدلاً من رقائق الحديد الرمادي. التحكم في التركيب مهم جدا في عملية التصنيع. تتفاعل كميات صغيرة من الشوائب مثل الكبريت والأكسجين مع المغنيسيوم ، مما يؤثر على شكل جزيئات الجرافيت. يتم تشكيل درجات مختلفة من حديد الدكتايل عن طريق التلاعب بالبنية الجريزوفولفين حول كروي الجرافيت. يتم تحقيق ذلك من خلال عملية الصب ، أو من خلال المعالجة الحرارية ، كخطوة معالجة نهائية.

نظرًا لأن حديد الدكتايل يتشوه عند الاصطدام، بدلًا من أن يتحطم إلى شظايا، فإننا نستخدم المادة لصنع أعمدة حديد الصب الخاصة بنا. إن شكل تأثير حديد الدكتايل يجعله حديد زهر جيد للأعمدة بالقرب من حركة مرور المركبات.

حديد الجرافيت المضغوط

يحتوي حديد الجرافيت المضغوط على هيكل الجرافيت والخصائص المرتبطة به وهي عبارة عن مزيج من الحديد الرمادي والأبيض. يتكون الهيكل البلوري الدقيق حول رقائق غير حادة من الجرافيت مترابطة. يتم استخدام سبيكة، مثل التيتانيوم، لقمع تشكيل الجرافيت الكروي. يتمتع حديد الجرافيت المضغوط بقوة شد أعلى وليونة محسنة مقارنة بالحديد الرمادي. يمكن تعديل بنية وخصائص البلورات الدقيقة من خلال المعالجة الحرارية أو إضافة سبائك أخرى.

يتم تصنيع منتجات الحديد الزهر من Vigor باستخدام مواد خام وعمليات عالية الجودة. طوال عملية الإنتاج، سيقوم المهندسون الفنيون في Vigor بالإشراف على عملية الإنتاج بأكملها وتسجيلها، وتنظيمها في تقرير لعملائنا للحصول على التعليقات في الوقت المناسب، وذلك لضمان قدرة العملاء على فهم تقدم إنتاج المنتجات والتأكد من حصول العملاء على سلع مرضية في الوقت المحدد. إذا كنت مهتمًا بمنتجات الحديد الزهر من Vigor، فلا تتردد في الاتصال بنا للحصول على الدعم الفني الأكثر احترافية.

مجموعة من التركيبات للحديد الزهر غير المخلوط النموذجيالقيم في المئة (٪)

نوع الحديد	CARBON	سيليكون	المنغنيز	الكبريت	الفسفور
رمادي	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
لدن	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
الجرافيت المضغوط	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
مرن (يلقي الأبيض)	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣
أبيض	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣	٢٠٢٤/٢٠٢٣