آهن آلات و مشخصات کاربردی آن

آهن آلات و مشخصات کاربردی آن

آهن چیست

آهن از نظر جرم رایج ترین عنصر روی زمین است که قسمت عمده ای از هسته خارجی و داخلی زمین را تشکیل می دهد. این چهارمین عنصر رایج و دومین فلز رایج در پوسته زمین است. فولاد ها حاوی بیش از 95٪ Fe هستند. آهن بنیادی در شهاب سنگ ها و سایر محیط های کم اکسیژن وجود دارد ، اما در برابر اکسیژن و آب واکنش نشان می دهد. سطوح آهن تازه به رنگ خاکستری مایل به نقره ای براق به نظر می رسند ، اما در هوای معمولی اکسید می شوند و اکسیدهای آهن هیدراته می دهند که معمولاً به عنوان زنگ شناخته می شود.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی آهن

آهن عنصری شیمیایی با نماد Fe (از واژه لاتین Ferrum) است. عدد اتمی آن 26 و جرم اتمی 85/55 است. دارای نقطه ذوب 1538 درجه سانتیگراد و نقطه جوش 2862 درجه سانتیگراد است. چگالی آهن 87/7 گرم بر متر مکعب است. این یک فلز در سری اول انتقال است. مانند عناصر دیگر عناصر گروه 8 (روتنیم و اوزیم) ، آهن نیز در طیف گسترده ای از حالت های اکسیداسیون وجود دارد. آهن به عنوان یک فلز معمول بیشتر با فلزات دیگر مانند انواع مختلف فولادها اشتباه گرفته می شود.

آهن خالص

 فلزی با رنگ سفید نقره ای است و بسیار براق است. مهمترین خاصیت آن بسیار نرم بودن آن است. کار و شکل دادن آن آسان است و به اندازه کافی نرم است که می توان آن را با استفاده از چاقو از بین برد (با کمی سختی). آهن خالص را می توان به صورت ورق کوبیده و به سیم کشید. این گرما و برق را هدایت می کند و مغناطیسی آن بسیار آسان است. از دیگر خواص آن می توان به خوردگی آسان در حضور هوای مرطوب و دمای بالا اشاره کرد.

آهن خالص تجاری دارای ویژگی های مختلفی است که شامل:

1. بهبود مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون ،
2. خواص مغناطیسی عالی ،
3. خلوص شیمیایی بالا و متالورژی ،
4. قابلیت تشکیل گرم و سرد بسیار خوب و مناسب بودن برای انواع جوشکاری

آهن خالص تا حد زیادی در تولید حجم نسبتاً کم فولاد های آلیاژی خاص، در هواپیمایی، خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع پتروشیمی و ساخت آهن ربا، واشر، سیم فیوز، میله های جوشکاری، رساناهای روشنایی و MRI (تشدید مغناطیسی) استفاده می شود تصویربرداری) اسکنر ها.

ضایعات آهن چیست

قراضه آهن و فولاد که به آن قراضه فلزات آهنی نیز گفته می شود ، ماده ای قابل بازیافت است که در طی تولید محصولات آهن و فولاد و ساخت مواد آهنی باقی مانده یا در پایان عمر محصولات آهنی تولید می شود. ضایعات آهن به طور معمول در طول ساخت فولاد بازیافت می شوند. در بین انواع قراضه های آهنی ، قراضه های فولادی حداکثر درصد را تشکیل می دهند. قراضه فلزات آهنی ماده اولیه اولیه تولید فولاد مایع در کوره قوس الکتریکی و کوره القایی است.

قراضه فلزات آهنی از چندین منبع مختلف تهیه می شود و از این رو هم از نظر خصوصیات فیزیکی و هم شیمیایی تفاوت دارد. کیفیت قراضه تا حد زیادی بر اقتصاد فرآیند تولید فولاد تأثیر می گذارد. سن حمل و نقل قراضه ممکن است از یک روز تا بیش از 100 سال متفاوت باشد. این خصوصیات به محل تولید قراضه و زمان تولید فولاد بستگی دارد. درجه های مختلفی از فولاد برای کاربردهای مختلف تولید می شود. بنابراین ضروری است که قراضه به طور کلی از نظر ترکیب و اندازه یا درجه مناسب برای ذوب شدن در فرآیند بازیافت تفکیک شود تا حداکثر سود اقتصادی را داشته و تا حد ممکن موثر باشد.

راه های جلوگیری از زنگ زدن آهن

زنگ زدگی هنگامی اتفاق می افتد که آهن یا آلیاژ آهن در معرض اکسیژن و رطوبت قرار بگیرند. با گذشت زمان، اتم های اکسیژن در سطح اتمی با فلز ذوب می شوند. این منجر به اکسید آهن ، یک ترکیب جدید می شود.

خوشبختانه روش های مختلفی برای جلوگیری از زنگ زدگی وجود دارد:

استفاده از ورق های فولادی می تواند یکی از بهترین راه ها برای کاهش زنگ زدگی باشد، که این ورق ها انواع مختلفی دارند. فولاد ضد زنگ در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مورد اعتماد است ، اما 100٪ ضد زنگ نیست. اکسید کروم که سطح محافظ در برابر فولاد ضد زنگ شما ایجاد می کند در نهایت فرسوده می شود.

1. آلومینیوم

آلومینیوم سبک است و در برابر خوردگی مقاومت می کند. تقریباً حاوی آهن نیست و از واکنشی که باعث زنگ زدگی می شود جلوگیری می کند. تشکیل عمدی اکسید آلومینیوم در سطح  با استفاده از یک برنامه کنترل شده آب  از فلز زیرین در برابر خوردگی اضافی محافظت می کند.

2. مس ، فلز یا برنج

هر سه این فلزات آهن کمی دارند و به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم هستند. آنها با گذشت زمان اکسید می شوند، اما کمترین تأثیر را بر عملکرد دارند. اکسیداسیون بیشتر در مس مشاهده می شود که یک پتینه سبز مشخص را تشکیل می دهد. این پتینه اثر محافظتی دارد.

3. ورق گالوانیزه

زنگ زدگی بسیار طولانی به فولاد گالوانیزه نیاز دارد ، هرچند که در نهایت چنین خواهد شد. ورق گالوانیزه  دارای یک لایه نازک روی محافظ است. روی یک “فلز قربانی” است که واکنش بیشتری نسبت به آهن دارد و به راحتی به اتم های اکسیژن پیوند می یابد. سرانجام ، پوشش از بین می رود.

شرایط بسیاری وجود دارد که فولاد تنها گزینه است. هر دو ورق فولادی ضد زنگ و ورق گالوانیزه در برابر زنگ زدگی آسیب پذیر هستند، اما شما می توانید از طریق پوشش های مختلف خاص ، عمر سطح آنها را افزایش دهید.

 دومین مرحله بعد از استفاده از ورق گالوانیزه استفاده از روش محافظ  کاتدی است که جریان الکتریکی روی سطح فلز اعمال می کنند تا مانع از زنگ زدگی شود.

پوشش های ویژه برای محافظت از فولاد در برابر زنگ وجود دارد

جای تعجب نیست که یک کار رنگ آمیزی با کیفیت یکی از اولین و آسانترین مراحل در افزایش عمر تجهیزات صنعتی است. نیروگاه ها ، سیستم های لوله کشی ، تاسیسات گاز طبیعی و موارد دیگر باعث کاهش هزینه های نگهداری و افزایش کارایی با استفاده از حفاظت سطح برتر می شوند.

راه دیگر استفاده از یک لایه روغن بر روی سطح آهن است، سطح روغن مانند یک لایه از آهن محافظت می کند و مانع از زنگ زدگی می شود.

استفاده از پورد های خشک یکی دیگر از موانع است. پودر را روی سطح آهن یه طور مساوی می ریزند و سپس سطح را گرم می کنند و یک لایه ایجاد می شود که مانع از زنگ زدگی می شود.

قیمت ورق ها 

امروزه امکان تولید ورق رنگی، ورق گالوانیزه، ورق روغنی، ورق سیاه و … در ضخامت های مختلف در کشور فراهم شده است. خرید و فروش این محصولات رواج بسیاری پیدا کرده است. قیمت ورق رنگی ، قیمت ورق گالوانیزه و قیمت انواع ورق ها با توجه به وزن، ضخامت و رول ها متفاوت است.