يلقي الحديد
ما هو الحديد الزهر؟ الحديد الزهر هو سبيكة من الحديد والكربون. يتراوح عزل الكربون بين 2.5 و 4.5٪. كما أنه يحتوي على كميات قليلة من المنجنيز والفوسفور والكبريت والسيليكون. هذا العنصر الأخير هو الأهم.
تصنع المكاوي المصبوبة سبائك مصبوبة ممتازة ولها نطاق واسع من القوة والصلابة. ومع ذلك ، فهي أيضًا سهلة الاستخدام في الماكينة. تظهر مقاومة كبيرة ضد التآكل والخدش والأكسدة إذا تم استخدامها مع السبائك.
يرجع استخدامها على نطاق واسع إلى انخفاض تكلفتها وإمكانية تشغيلها. على الرغم من المنافسة التي أحدثتها المواد الجديدة ، فقد أثبتت مكاوي الصب أنها مواد اقتصادية ومناسبة لآلاف التطبيقات الهندسية.
لماذا هناك حاجة إلى الحديد الزهر؟
لا يمكن استخدام الحديد الخام الذي يتم الحصول عليه في فرن الصهر بشكل مباشر بسبب المواد الموجودة في هيكله الداخلي. أهم مادة في بنيتها الداخلية تمنع استخدامه هي عنصر الكربون الزائد. يحتوي الحديد الخام ، وهو أحد منتجات الأفران العالية ، على 2.5-4.5٪ كربون في هيكله الداخلي. يتسبب فائض الكربون في جعل الحديد الخام هشًا وصلبًا. يعد تقليل هذا الكربون إلى مستويات مقبولة شرطًا أساسيًا لاستخدام الحديد في الصناعة.
هناك نوعان من مناطق الإنتاج الرئيسية حيث يتم استخدام الحديد الخام المنتج في الفرن العالي عن طريق تقليل نسبة الكربون. أحدهما إنتاج الصلب والآخر استخدامه كحديد الزهر.
كيف تصنع مكاوي الصب؟
إذا تم استخدام الحديد الخام المنتج في فرن الصهر كحديد زهر ، فيجب أن يخضع لبعض العمليات. تتم هذه العمليات بشكل عام في أماكن تسمى أفران القبة. في أفران القبة ، يتم تقليل الكربون الموجود في الهيكل الداخلي للحديد الخام إلى ما بين 1.7 و 3.5. من ناحية أخرى ، فهي مصنوعة من إضافة سبائك الصلب الخردة ، مما يجعل الحديد الزهر اقتصاديًا.
إن إنتاج الحديد الزهر مع تقليل الكربون غير مؤهل لتلبية احتياجات الصناعة. لذلك ، من خلال إضافة عناصر مضافة أخرى ، يتم إنتاج مكاوي الصب التي يمكن استخدامها لأغراض مختلفة.
مزايا وعيوب الحديد الزهر
الخصائص العامة للحديد الزهر هي كما يلي ؛
1. الذوبان في درجات حرارة منخفضة ،
2. تكلفة منخفضة ،
3. ملاءمة الصب ،
4. قوة ضغط عالية ،
5. مقاومة التآكل.
يجب أن يُنظر إلى المجموعات التي تم تجميعها في 5 عناصر أعلاه على أنها مزايا مكاوي الصب. إلى جانب ذلك ، من السمات السلبية أن الحديد المصبوب غير مناسب للتزوير.
الضغط الضاغط للحديد الزهر جيد ، لكن إجهاد الشد منخفض. ما لم يكن مصبوبًا بشكل خاص ، لا يمكن تزويره في أي درجة حرارة ولا يمكن تشكيله بشكل صحيح.
يسمى الحديد الزهر منخفض الكربون للغاية بالفولاذ الثانوي أو الصلب منخفض السبائك. لأنه قريب من الفولاذ وليس الحديد من حيث خواصه الميكانيكية والفيزيائية.
يعتبر الحديد الزهر سائلًا جدًا في الحالة المنصهرة ويمكن سكبه بسهولة حتى في أكثر القوالب تعقيدًا.
في حين أن الفولاذ يمكن أن يتشكل ساخنًا وبعض الأنواع باردًا ، فإن عدم قدرة الحديد الزهر على التزوير حتى ساخنًا يرجع إلى نقص تشوه البلاستيك حيث ينتقل من سائل إلى صلب. ينتقل الحديد المصبوب من الحالة السائلة المنصهرة إلى الحالة الصلبة في لحظة. المكاوي المصبوبة سائلة فوق 1147 درجة مئوية وصلبة في درجات حرارة منخفضة. بسبب هذه الخصائص ، لا يحدث اتساق البلاستيك المطلوب للتزوير.
أنواع الحديد الزهر
يتم تصنيف مكواة الزهر بشكل عام وفقًا لسطح الكسر للمادة. أنواع الحديد الزهر مذكورة أدناه.
الحديد المصبوب الأبيض: تقريبًا كل الكربون الموجود في السبائك يكون على شكل كربيد الحديد (سمنتيت). هذا العنصر صعب ومقرمش.
الحديد المصبوب الرمادي: يعطي سطحًا رماديًا للكسر. هذا العنصر ناعم. معظم الكربون في هيكله يكون على شكل جرافيت ناعم. درجة حرارة الانصهار أعلى من أنواع الصب الأبيض. إنه أكثر أنواع الحديد الزهر استخدامًا.
الحديد الزهر المقسى (الحديد الزهر القابل للطرق): يقع بين النوعين الرئيسيين المذكورين أعلاه من حيث سطح الكسر وخصائصه. تتمتع المكاوي المصبوبة ببعض الليونة لأن الكربون كروي وليس على شكل أوراق.
حديد الزهر المطيل: يُعرف أيضًا باسم حديد الزهر المطيل. إنها أداة بناء جديدة إلى حد ما ، تم تطويرها في إنجلترا من قبل جمعية أبحاث الحديد الزهر البريطانية. يتم الحصول عليها عن طريق معالجة الحديد المصهور بالسيريوم أو المغنيسيوم. من خلال جعل رقائق الجرافيت في هيكلها كرويًا ، تمت زيادة قيم الشد وإجهاد الخضوع واستطالة الوحدة.
