صلب (سبيكة): الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
روبوت - اضافة لشريط البوابات : الكيمياء (5035) |
ط إزالة وصلات إلى نطاق ملحق.. |
||
سطر 1:
[[ملف:The viaduct La Polvorilla, Salta Argentina.jpg|تصغير|جسر]]
[[ملف:Allegheny Ludlum steel furnace.jpg|تصغير|فرن كهربائي لإنتاج الصلب]]
'''الصلب''' أو '''الفولاذ''' هو [[سبائك|سبيكة]] من [[حديد|الحديد]] تحتوي على إضافات من [[كربون|الكربون]] تتراوح بين (0.2% - 2.0%) من وزن السبيكة حسب نوع السبيكة، وهو يعتبر العنصر المضاف الأساسي في سبائك الصلب. إذا زادت نسبة الكربون في الحديد عن 1و2 % يصبح هشا ويسمى في تلك الحالة [[حديد زهر]]. تحتوي سبائك الصلب على نسب من معادن أخرى مثل [[نيكل|النيكل]] و[[كروم|الكروم]] و[[فاناديوم|الفاناديوم]] و[[سيليكون|السيليكون]] و[[موليبدينيوم|الموليبدينيوم]] و[[فوسفور|الفسفور]] و[[كبريت|الكبريت]] غيرها من العناصر الأخرى.<ref name=EM2>{{cite book|last=Ashby |first=Michael F.|coauthors=David R. H. Jones|title=Engineering Materials 2|origyear=1986|edition=with corrections|year=1992|publisher=Pergamon Press |location=Oxford|isbn=0-08-032532-7}}</ref> يقوم الكربون وعناصر أخرى بتقسية الصلب، ومنع طبقات [[حديد|الحديد]] في [[بنية بلورية|البنية البلورية]] من الانزلاق فوق بعضها البعض ([[انخلاع|الانخلاع]]). باختلاف العناصر المضافة لسبائك الصلب وشكل وجودها في الصلب (كعناصر ذائبة في المعدن أو كترسبات في المعدن)، تختلف خواص السبائك مثل [[صلادة|الصلادة]] و[[مطيلية|المرونة]] و[[مقاومة الشد|مقاومة السبيكة للشد]] في سبيكة الصلب الناتجة عن تلك الإضافات.
عندما تزداد نسبة الكربون في السبيكة عن (2.1%)، يطلق على هذه السبيكة اسم [[حديد زهر|الحديد الزهر]] والتي تتميز بانخفاض [[نقطة انصهار|درجة انصهارها]] و{{وإو|تر=castability|عر=قابلية التسبك|نص=قابليتها للتسبك}}.<ref name=EM2/>
سطر 23:
* {{harvnb|Ashby|Jones|1992}}—2.14%.</ref> والتي تمثل أكثر كمية كربون يمكن تواجدها في الصلب.<ref>{{harvnb|Smith|Hashemi|2006|p=363}}.</ref>
يسمى الصلب الذي يحتوي على الكربون أقل من 0.8٪ باسم الصلب الهيبو-إيوتكتودي {{إنج|hypoeutectoid steel}}، عندما يبرد هذا الصلب من طور الأوستنيت، ينفصل عن الأوستنيت طور الفريت (الفقير بالكربون)، مما يؤدى إلى وجود فائض من الكربون، فيسمح ذلك بتكون طور جديد وهو [[سمنتيت|السمنتيت]]، فيتكون خليط جديد من الفريت والسمنتيت، ولن يغلب عليه الفريت كلما قلت نسبة الكربون في الصلب. هذا السمنتيت هو مركب معدني صلب وهش رمزه الكيميائي هو Fe<sub>3</sub>C.
في نقطة [[إيوتكتك|الإيوتكتويد]] (0.8% كربون)، يسمي الخليط الناتج عن تبريد الصلب من طور الأوستنيت [[برليت|بالبرليت]]، وهو خليط متناسق من الفيريت والسمنتيت. وكلما زادت نسبة الكربون يصبح الخليط الناتج من البرليت والسمنتيت، ويغلب عليه السمنتيت كلما اقتربت نسبة الكربون من 2.1% كربون.<ref>{{harvnb|Smith|Hashemi|2006|p=365–372}}.</ref>
سطر 73:
== تطوير الإنتاج ==
كان تصنيع الصلب خلال الستينات من القرن الماضي المحرك الذي تقوم عليه الصناعات الأخرى، وكان في نفس الوقت سوقا رائجة للعمالة والتوظيف. ثم بدأ تراجع عدد العاملين في هذا المضمار خلال السبعينيات بسبب تطوير وسائل الإنتاج. ونظرا لعدة أزمات في البلاد المختلفة في إنتاج الحديد الخام و[[الفحم الحجري]] فقد لجأت عدة دول إلى تحسين تلك الصناعة عن طريق تحسين تكنولوجيا الإنتاج وخفض عدد العاملين والتركيز على بعض مناطق الإنتاج المجدية، والتخلي عن أحرى ،وكان ذلك مصحوبا بأن فقد كثير من العاملين في هذا القطاع عملهم.
عمل هذا التغيير على تغير أوضاع عديدة في مناطق إنتاج الحديد. وكانت شدة التغيير وتأثيراتها تتفاوت من بلد إلى بلد من حيث مما دعى الحكومات إلى التوفيق بين كمية الإنتاج وتبعات فقد بعض الناس عملهم. وعلى سبيل المثال فقد انخفض عدد العاملين أثناء حكومة [[مارجريت تاتشر]] في [[المملكة المتحدة]] إلى حد بعيد، هذا رغم اعتراض اتحادات العمال. وفي ألمانيا عملت الحكومة على تعضيد ذلك القطاع الصناعي وعلى الأخص دعم إنتاج [[الفحم الحجري]] وهو مرتبط بإنتاج الصلب ومعاونة من فقد عمله على احتراف وظائف أخرى وتقديم برامج التدريب لهم. بذلك خفت وطأة التغير على العمال في ذلك الحين.
سطر 81:
== أنواع الحديد الصلب ==
يتبع تصنيف الحديد الصلب طبقا لطرق استخدامه وإمكانيات استغلاله :
* الصلب البنائي - ويستخدم في بناء الآلات وهو سهل التشكيل، يمكن لحامه بسهولة ويسهل صهره وصبه، وهو في نفس الوقت زهيد السعر،
سطر 129:
بدأ استغلال الحديد وتصنيعه خلال الف سنة قبل الميلاد في سوريا وفي الدولة هتيتر، ويرجع تاريخ أبسط أنواع الحديد إلى أوائل الافية قبل الميلاد.
وهي القرن الثاني عشر الميلادي تطورت الافران التي تعمل بالفحم الخشبي في أوروبا واستطاعت توفير الحرارة اللازمة لصهر الحديد. وكان الحديد المنتج بتلك الطريقة غير قابل للطرق بسبب نسبة الكربون العالية فيه، فكان لازما تنقيته، أي خفض نسبة الكربون فيه عن طريق حرقه.
واستطاع بنيامين هنتسمان في إنجلترا عام 1740 بصهر الحديد وتحضير حديد الصب بطريقة البوتقة. كما قام في ألمانيا [[فريدريك كروب]] عام 1811 بتأسيس أول مصنع لتحضير حديد الصب في مدينة [[إسن]]. وقد أعطى ذلك طفرة كبيرة في إنتاج الحديد للقرن التاسع عشر، وظهور عدة اختراعات ساعدت على زيادة تصنيعه: قدمت [[آلة بخارية|الآلات البخارية]] إلى صناعة الصلب العمالة القوية، كما قدمت [[منجم|مناجم الفحم]] الفحم اللازم لصناعته، والسكك الحديدية وتطويرها ,و كذلك السفن البخارية، كل تلك تستخدم منتجات الصلب والتي هي سوق رائجة.
وكانت لصناعة الصلب في جميع البلدان اهمية كبرى من الوجهة الاقتصادية ولها أهميتها السياسية، حيث اعتبرت من مفاخر الدولة بين الأمم. ويبدو اهمية الصلب آنذاك في بناء [[برج إيفل]] حيث افتتح بمناسبة المعرض العالمي عام 1889 كأحد دعائم التقدم التكنولوجي.
ونشأت في ألمانيا عام 1935 برامج تسليح كبيرة و كان الحديد الصلب مادة الحرب. فكان الهجوم على النرويج والسويد بغرض الحصول على مصادر للحديد حيث كان الصلب المنتج في السويد يعد من أحسن الأنواع. وخلال الحرب قام الحلفاء بضرب مناطق إنتاج الصلب في ألمانيا في منطقة الرهر وهي من أكبر مناطق إنتاج الصلب في أوروبا في غارات جوية متواصلة رغم كل ما كانوا يتكبدوه من خسائر كبيرة في القاذفات و البشر.
وحتى نهاية [[الحرب العالمية الثانية]] فلم يتدمر منها سوى نحو 20 % من مناطق الإنتاج. وفي عام 1957 عاد إنتاج الصلب إلى كميته قبل الحرب وهي 16 مليون [[طن]] سنويا.
وقد فضت معاهدة بوتسدام بين الحلفاء وألمانيا المنهزمة بفك مصانع إنتاج الصلب في ألمانيا. وذهب جزء من تلك المصانع إلى الاتحاد السوفييتي حيث استخدمته في إعادة بناء أراضيها بعد الحرب. وفي الجزء الغربي من ألمانيا بدأ احتجاج شديد على فك المصانع، وفي عام 1949 كف الخلافاء عن فك مصانع الصلب في ألمانيا. وعكف اهتمام الحلفاء فقط على تفتيت الروابط بين المصانع، وتصغير الاتحادات العمالية بحيث لا يكون هناك احتكار للسوق.
سطر 157:
== قائمة أكبر البلدان المنتجة للصلب لعام 2011 ==
مقالة تفصيلية : [[
# {{الصين}} 683.3 مليون طن
# {{اليابان}} 107.6 مليون طن
| |||