تُصنع أقوى أنواع الحديد من الفولاذ المستخدم لتقوية الخرسانة باستخدام تقنيات محددة لتحقيق النتائج المرجوة، وهي تشمل عدة أنواع، منها تلك التي تستخدم في البناء والتشييد، مما يجعلها في غاية الأهمية، وغيرها من الأنواع؛ لذا من خلال هذا الموضوع الذي سيقدمه لكم موقعنا.
محتويات المقالة
اقوى انواع الحديد
يعد معدن الحديد أحد العناصر الأساسية المتوفرة في الطبيعة. يتم استخراجه من الأرض ونادرا ما يتوفر بشكله الأبيض النقي. وعادة ما يتم استخلاصه على شكل مؤكسد أو كبريتيد من خام الحديد، ولكي يتحول إلى حالة معدنية نقية، يجب أن يمر خام الحديد بعملية اختزال. .
أقوى أنواع الحديد تندرج تحت عدة مسميات تختلف من حيث التركيب والخصائص ودواعي الاستخدام والتي سأذكرها لكم فيما يلي:
الحديد الزهر
يتكون الحديد الزهر من مزيج من سبائك الحديد والكربون، وتختلف خصائص الحديد الزهر اعتمادًا على طريقة صناعة السبائك والتحكم المرتبط بعملية الحرارة والتبريد.
يحتوي حديد الزهر على نسبة من الكربون لا تتجاوز 2%، وتتمثل أفضل مميزاته في درجة حرارة انصهاره التي تعتبر منخفضة نسبياً، مما يؤثر على لون السبيكة عند سحقها. يميل الحديد الزهر أيضًا إلى أن يكون هشًا بينما يتمتع بقابلية صب ممتازة ومقاومة للتشوه والتآكل. مما يجعله من أقوى أنواع الحديد.
ومن الجدير بالذكر أن حديد الزهر الأبيض يحتوي على شوائب كربيد تسمح بمرور الشقوق مباشرة من خلاله، كما يحتوي حديد الزهر الرمادي على رقائق الجرافيت التي قد تسبب تشققات أو تحدث شقوقاً جديدة، وتتراوح نسبة الكربون بداخله بين 1.8 و4% بنسبة الوزن، والسيليكون بنسبة 1 – 3%، ويتوفر عدة أنواع من الفولاذ أهمها:
- الحديد الزهر الرمادي
- الحديد الزهر القابل للطرق
- حديد الزهر مرقش
- حديد الزهر المقوى
- الحديد الزهر الأبيض
- يلقي الحديد الدكتايل
- الحديد الزهر المبرد
استخدامات الحديد الزهر
نظراً لخصائص حديد الزهر وأنواعه المتعددة؛ وتجدر الإشارة إلى أن له استخدامات عديدة، سأزودك بها فيما يلي:
- صناعة النفط: يعتبر الحديد الزهر عنصراً أساسياً في صناعة النفط، حيث يستخدم في صناعة أنابيب مجاري المياه، وأجزاء التعبئة، وأجزاء الصمامات، والغلايات، وأجسام الصمامات.
- الصرف الصحي: يعتبر استخدام حديد الزهر في التمديدات الصحية أمراً ضرورياً، حيث يتمثل في صناعة أنابيب الصرف الصحي، وأنابيب المياه، والخزانات.
- قواعد البناء: يستخدم حديد الزهر في صناعة الأعمدة المعدنية وقواعدها الأساسية.
- قوالب الصب: يستخدم حديد الزهر في صناعة قوالب الصب التي تستخدم في السلالم المعدنية وأعمدة الإنارة والبوابات وغيرها.
- صناعات السكك الحديدية: يستخدم الحديد الزهر في صناعة السكك الحديدية وعجلات النقل.
- المعدات الزراعية: يستخدم الحديد الزهر في صناعة مجموعة من الأدوات المستخدمة في الزراعة.
حديد صلب
يتكون هذا النوع من قطع الحديد والكربون مع وجود عناصر أخرى لتعطيه خصائص معينة، ويوجد نوعان من حيث التقسيم سأذكرهما لكم فيما يلي:
- الحديد عالي الكربون: يحتوي هذا القسم على نسبة عالية من الكربون تصل إلى حوالي 1.5%، ويستخدم في مجال الهندسة والتشييد والبناء.
- حديد متوسط الصلابة: تصل نسبة الكربون فيه إلى 0.50% ويتم معالجته بعملية التسخين.
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ
يتم إنتاج ثلاثة أنواع من الفولاذ المقاوم للصدأ التي تناسب احتياجات الإنسان:
- الفولاذ الكربوني: هو الحديد الصلب الذي يتم الحصول عليه من خلط الحديد مع نسبة من الكربون. ويتميز بمرونته وسهولة تشكيله، وهو يشبه إلى حد ما حديد الزهر. وهو الأكثر تصنيعاً على نطاق واسع، إذ يشكل 80-90% من الصناعة اليومية. يستخدم في صناعة هياكل السيارات والسفن الحربية بأنواعها.
- سبائك الصلب: هنا يتم إضافة عنصر أو أكثر إلى خليط الحديد والكربون، مثل النيكل، أو النحاس، أو المنغنيز، أو الكروم، مما يمنح الحديد الصلب خصائص ومميزات إضافية، مما يجعله أقوى وأكثر متانة.
- الفولاذ المقاوم للصدأ: هو أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا في الحياة اليومية. وتصنع منه الأدوات الطبية وأدوات المائدة والمقصات. ويتم تصنيعه بإضافة كميات كبيرة من كل من النيكل أو الكروم إلى خليط الحديد والكربون، مما يضيف إليه ميزة المقاومة. التآكل والتفاعل مع الأكسجين، مما يجعل من السهل تنظيفه وتلميعه.
الحديد المطاوع
يعتبر الحديد المطاوع من أكثر أنواع الحديد المستخدمة في الحدادة. وهو نوع من الحديد الليفي، يتم إنتاجه من كريات الحديد عالية النقاء، والتي تحتوي عادة على أقل من 0.1% من جزيئات الكربون ومن 1 إلى 2% من الخبث. يتم تصنيع الحديد المطاوع من خلال عملية تعرف بالصهر.
هو تسخين خام الحديد مع الفحم إلى درجة حرارة مناسبة، حيث يختلط الفحم مع الأكسجين ويخرج من الحديد في صورته الغازية. بعد ذلك، تتم إزالة ما تبقى من الحديد والخبث وهو لا يزال ساخنًا، ويتم استخدام المطرقة لتكوين كتلة متسقة من الحديد وإزالة الخبث. وذلك بعدة أنواع أهمها:
- حديد بار
- قضيب حديد
- هوب الحديد
- لوحة الحديد
- طبق اسود
استخدامات الحديد المطاوع
ومن كثرة أنواع الحديد المطاوع يتضح لنا استخداماته المتعددة والتي سأقدمها لك الآن من خلال السطور التالية:
- تشكيل المغناطيس المؤقت
- تصنيع البراغي والصواميل
- أعمال الزخرفة الحديدية
- تصنيع وصلات السكك الحديدية
- صناعة أنابيب المياه والبخار
- صناعة الحدوات
- تصنيع ألواح التسقيف
أفضل أنواع حديد التسليح
وهي الأنواع التي تستخدم لدعم المباني وبناء المؤسسات. قضبانها مصنوعة من الفولاذ المستخدم لتقوية الخرسانة بحيث تدوم لفترة طويلة ولا تتأثر بالعديد من العوامل. وهناك ستة أنواع تشتهر بهذه الخصائص، أهمها:
- حديد التسليح الأوروبي: حديد التسليح الأوروبي، المصنوع أساسًا من المنغنيز، هو أقل أنواع حديد التسليح مقاومة للانحناء؛ ولذلك لا ينصح عموماً باستخدامه في المناطق المعرضة للظواهر الطبيعية مثل الزلازل والمشاريع التي تتطلب سلامة هيكلية كبيرة، ولكنه عملي جداً من حيث التكلفة.
- الحديد المجلفن: ويتميز هذا النوع بأنه أكثر مقاومة للتآكل بأربعين مرة من حديد التسليح الأسود الكربوني. يصعب إتلاف طلائه، مما يجعله يتصدر قوائم أقوى أنواع الحديد.
- حديد التسليح المقاوم للصدأ: يعتبر أحد أنواع حديد التسليح المقاوم للصدأ وهو أغلى حديد التسليح المتوفر، والأكثر مقاومة للتآكل بمقدار 1500 درجة لأنواع الحديد المختلفة.
- حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي: يعرف بحديد التسليح الأخضر، ويمكن استخدامه في البيئات البحرية أو الجسور أو غيرها من المواقع التي يمكن استخدام أملاح إزالة الجليد فيها، وذلك بسبب مقاومته العالية للرطوبة والتآكل. يتم تطبيقه باستخدام رذاذ كهرباء. يزيد الطلاء المضاف من مقاومة التآكل بمقدار 70 إلى 1700 مرة مقارنة بحديد التسليح الأسود.
أشهر أنواع حديد التسليح
هناك العديد من الأنواع الأخرى من حديد التسليح التي يمكن استخدامها في الأعمال التي تعتمد على الحديد، ومن أهم وأفضل هذه الأنواع ما يلي:
- حديد التسليح البوليمري المقوى بالألياف الزجاجية: هو عبارة عن قضيب تقوية للخرسانة يشبه إلى حد كبير ألياف الكربون، مع عيبه الوحيد أنه أغلى من حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي، وعلى الرغم من خفة وزنه إلا أنه يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل والعوامل الجوية.
- حديد التسليح الصلب: أكثر أنواع حديد التسليح شيوعًا هو حديد التسليح الكربوني أو الشريط الأسود لأنه غير مكلف ولكنه يتآكل بسهولة أكبر من أنواع حديد التسليح الأخرى وهذا من عيوبه.
- حديد التسليح البازلتي: هو نوع من الحديد يتكون من البازلت، وهو صخر بركاني خامل يوفر العديد من المزايا مقارنة بحديد التسليح القياسي. كما أنه يتميز بالمتانة مقارنة بالعديد من أنواع حديد التسليح المختلفة، فضلاً عن كونه غير موصل للحرارة أو الكهرباء. لا يقبل الرطوبة، وله مقاومة جيدة للتآكل.
- حديد التسليح الملولب: يُسمى أيضًا حديد التسليح الجامبو، يحتوي هذا النوع على نهايات ملولبة مفردة أو مزدوجة على الشريط لتمكين استخدام مثبتات UNC القياسية لضمان تأمين جميع العناصر في مكانها.
وبذلك نكون قد وضحنا لكم إجابة سؤال “ما هي أقوى أنواع الحديد؟”، بالإضافة إلى المزايا والعيوب التي يتميز بها كل نوع من هذه الأنواع، ونأمل أن نكون قد قدمنا لكم الفائدة المرجوة .