صلب (سبيكة): الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][مراجعة غير مفحوصة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
وسمان: تحرير من المحمول تعديل ويب محمول
سطر 10:
اليوم، الصلب هو واحد من أكثر المواد استخداماً في العالم، بإنتاج يقدر بـ 1,300 مليون طن سنوياً، وهو العنصر الأساسي في قطاع البناء والمعدات والسفن والسيارات والماكينات والتجهيزات المنزلية والأسلحة. يصنف الصلب حديثاً بمختلف رتبه طبقاً لعدة معايير دولية مثل تصنيف جمعية مهندسي السيارات للصلب {{إنج|SAE steel grades}} والتصنيف الأوروبي للصلب {{إنج|EN steel grades}} وتصنيف المعهد الألماني للتوحيد القياسي {{إنج|DIN steel grades}} وغيرها.
 
ليس جيد
== الخواص ==
الحديد كمعظم المعادن، يوجد في [[قشرةشرة أرضية|القشرة الأرضية]] فقط في شكل خام، أي مرتبطاً بعناصر أخرى مثل [[أوكسجين|الأوكسجين]] في صورة أكاسيد مثل Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> في خام [[شاذنج|الهيماتيت]] أو مع [[كبريت|الكبريت]] في صورة كبريتيدات مثل FeS<sub>2</sub> في خام [[بيريت|البيريت]] (الذهب الكاذب).<ref>{{مرجع ويب|الأخير=Winter|الأول=Mark|العنوان=Periodic Table: Iron|الناشر=The University of Sheffield|المسار=http://www.webelements.com/iron/|تاريخ الوصول=2007-02-28}}</ref><ref>{{cite journal|last=F. Brookins|first=Theo|title=Common Minerals and Valuable Ores|journal=Birds and All Nature|volume=6|issue=4|publisher=A. W. Mumford|month=November|year=1899|url=http://birdnature.com/nov1899/ores.html|accessdate=2007-02-28}}</ref> يتم استخلاص الحديد من خاماته من خلال إزالة الأكسجين من أكاسيد الحديد وإضافة عناصر مثل الكربون. هذه العملية تعرف باسم الصهر {{إنج|smelting}}، من المهم أن تتم عملية الصهر في وسط فقير بالأكسجين حيث أن معدل تأكسد الحديد يتزايد بسرعة فوق 800 درجة مئوية. يذيب الحديد السائل الكربون بسهولة، مكونة سبائك تسمى تجاريًا [[تماسيح الحديد]] {{إنج|pig iron}}، التي تحتوي على نسب من الكربون تتجاوز 4%، فلا يمكن تصنيفها على أنها " صلب ".<ref>{{يستشهد موسوعة|title=Smelting|encyclopedia=Britannica|publisher=Encyclopedia Britannica|year=2007|accessdate=2007-02-28}}</ref> تتم إزالة الكربون الزائد والشوائب الأخرى في عمليات لاحقة.
[[ملف:Steel pd.svg|thumb|left|400px|[[مخطط الطور|منحنى أطوار]] الحديد - الكربون، يوضح الظروف اللازمة لتكون كل طور.]]
الحديد كمعظم المعادن، يوجد في [[قشرة أرضية|القشرة الأرضية]] فقط في شكل خام، أي مرتبطاً بعناصر أخرى مثل [[أوكسجين|الأوكسجين]] في صورة أكاسيد مثل Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> في خام [[شاذنج|الهيماتيت]] أو مع [[كبريت|الكبريت]] في صورة كبريتيدات مثل FeS<sub>2</sub> في خام [[بيريت|البيريت]] (الذهب الكاذب).<ref>{{مرجع ويب|الأخير=Winter|الأول=Mark|العنوان=Periodic Table: Iron|الناشر=The University of Sheffield|المسار=http://www.webelements.com/iron/|تاريخ الوصول=2007-02-28}}</ref><ref>{{cite journal|last=F. Brookins|first=Theo|title=Common Minerals and Valuable Ores|journal=Birds and All Nature|volume=6|issue=4|publisher=A. W. Mumford|month=November|year=1899|url=http://birdnature.com/nov1899/ores.html|accessdate=2007-02-28}}</ref> يتم استخلاص الحديد من خاماته من خلال إزالة الأكسجين من أكاسيد الحديد وإضافة عناصر مثل الكربون. هذه العملية تعرف باسم الصهر {{إنج|smelting}}، من المهم أن تتم عملية الصهر في وسط فقير بالأكسجين حيث أن معدل تأكسد الحديد يتزايد بسرعة فوق 800 درجة مئوية. يذيب الحديد السائل الكربون بسهولة، مكونة سبائك تسمى تجاريًا [[تماسيح الحديد]] {{إنج|pig iron}}، التي تحتوي على نسب من الكربون تتجاوز 4%، فلا يمكن تصنيفها على أنها " صلب ".<ref>{{يستشهد موسوعة|title=Smelting|encyclopedia=Britannica|publisher=Encyclopedia Britannica|year=2007|accessdate=2007-02-28}}</ref> تتم إزالة الكربون الزائد والشوائب الأخرى في عمليات لاحقة.
غالبًا ما يتم إضافة عناصر أخرى لسبائك الصلب لتحسين الخصائص المطلوبة. فعلى سبيل المثال، يضاف [[نيكل|النيكل]] و[[منجنيز|المنجنيز]] للصلب لتحسين قوة الشد وتثبيت طور [[أوستنيت|الأوستينيت]] في درجة حرارة الغرفة، و[[كروم|الكروم]] يزيد صلادة الصلب ويرفع درجة حرارة انصهاره، أما [[فاناديوم|الفاناديوم]] أيضا يزيد الصلادة مع تقليل آثار [[كلال (خواص المواد)|الكلال]]. لمنع تآكل الصلب، يضاف الكروم بنسبة لا تقل عن 12 ٪ لتكوين طبقة غير نافذة من أكسيد الكروم Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub> على سطح المعدن، وهو ما يعرف [[فولاذ غير قابل للصدأ|بالصلب الذي لا يصدأ]] {{إنج|stainless steel}}. يتحد [[تنجستن|التنجستن]] مع [[سمنتيت|السمنتيت]]، مما يسمح بتشكيل طور [[مارتنسيت|المارتنسيت]] حتى مع معدلات تبريد بطيئة، في {{وصلة إنترويكي|تر=High speed steel|عر=صلب التشغيل}} {{إنج|high speed steel}}. أما [[كبريت|الكبريت]] و[[نيتروجين|النيتروجين]] و[[فسفور|الفوسفور]] فهي تجعل الصلب أكثر هشاشة، وبالتالي يجب إزالة هذه العناصر من الخام أثناء عملية الصهر.<ref name=materialsengineer>{{مرجع ويب|العنوان=Alloying of Steels|الناشر=Metallurgical Consultants|التاريخ=2006-06-28|المسار=http://materialsengineer.com/E-Alloying-Steels.htm|تاريخ الوصول=2007-02-28}}</ref>