سبيكة من الحديد والكربون مع إضافات بسيطة من عناصر أخرى تسمى الحديد الزهر معروفة للبشرية منذ أكثر من 2500 عام. سهولة الإنتاج والتكلفة المنخفضة مقارنة بالمعادن الأخرى والخصائص الفيزيائية الجيدة حافظت على الحديد الزهر بين الرواد في علم المعادن لفترة طويلة. تم استخدامه لصنع مجموعة واسعة من السلع والآلات لمجموعة متنوعة من الأغراض ، من السلع الاستهلاكية إلى الآثار متعددة الأطنان وأجزاء الأدوات الآلية.
في العقود الأخيرة ، أصبحت المواد الحديثة الأكثر تقدمًا تحل بشكل متزايد محل الحديد الزهر ، ولكن لن يكون من الممكن التخلي عن الحديد الزهر بين عشية وضحاها - فالتحول إلى مواد وتقنيات جديدة مكلف للغاية. سيبقى الحديد الزهر أحد الأنواع الرئيسية للمنتجات المعدنية لفترة طويلة قادمة. فيما يلي مجموعة صغيرة من الحقائق حول هذه السبيكة:
1. الإجابة على السؤال "ما هي سبائك الحديد والكربون؟" من الضروري عدم قول "حديد الزهر" مباشرة ، ولكن توضيح محتوى الكربون في هذه السبيكة. لأن الفولاذ هو أيضًا سبيكة من الحديد مع الكربون ، فهو يحتوي على نسبة أقل من الكربون. يحتوي الحديد الزهر على 2.14٪ كربون.
2. من الناحية العملية ، من الصعب تحديد ما إذا كان المنتج مصنوعًا من الحديد الزهر أو الفولاذ. الحديد الزهر أخف قليلاً ، لكن يجب أن يكون لديك عنصر مماثل لمقارنة الوزن. بشكل عام ، يتميز الحديد الزهر بمغناطيسية أضعف من الفولاذ ، ولكن هناك العديد من درجات الصلب ذات الخصائص المغناطيسية للحديد الزهر. هناك طريقة مؤكدة وهي الحصول على بعض نشارة الخشب أو نشارة الخشب. نشارة الخشب المصنوعة من الحديد الزهر تلطخ الأيدي ، وتنهار النشارة إلى غبار تقريبًا.
3. تشير الكلمة الروسية "chugun" نفسها إلى الأصل الصيني للمعدن - وهي تتألف من أصوات مرتبطة بالهيروغليفية "عمل" و "صب".
4. تلقى الصينيون أول حديد زهر في القرن السادس قبل الميلاد تقريبًا. ه. بعد بضعة قرون ، أتقن علماء المعادن القدامى إنتاج الحديد الزهر. في أوروبا وروسيا ، تعلموا العمل مع الحديد الزهر بالفعل في العصور الوسطى.
5. لقد أتقنت الصين تكنولوجيا صب الحديد بشكل جيد للغاية وأنتجت مجموعة واسعة من المنتجات من هذه المواد ، من الأزرار إلى المنحوتات الكبيرة. تحتوي العديد من المنازل على مقالي ووك ذات جدران رقيقة من الحديد الزهر يمكن أن يصل قطرها إلى متر.
6. بحلول وقت انتشار الحديد الزهر ، كان الناس يعرفون بالفعل كيفية التعامل مع المعادن الأخرى ، ولكن الحديد الزهر كان أرخص وأقوى من النحاس أو البرونز وسرعان ما اكتسب شعبية.
7. استخدم الحديد الزهر على نطاق واسع في المدفعية. في العصور الوسطى ، تم صب كل من براميل المدفع وقذائف المدفع منه. علاوة على ذلك ، حتى ظهور النوى المصنوعة من الحديد الزهر ، والتي كانت ذات كثافة عالية ، وبالتالي الوزن مقارنة بالحجر ، كانت بالفعل ثورة ، مما سمح بتقليل الوزن وطول البرميل وعيار البنادق. فقط في منتصف القرن التاسع عشر بدأ الانتقال من مدافع الحديد الزهر إلى مدافع الصلب.
8. اعتمادًا على محتوى الكربون والخصائص الفيزيائية وأهداف الإنتاج ، يتم تمييز 5 أنواع من الحديد الزهر: حديد الصب ، عالي القوة ، قابل للطرق ، رمادي وأبيض.
9. في روسيا ، لأول مرة ، تم استخدام الغاز الطبيعي في صهر الحديد الخام.
10. قراءة الكتب عن أوقات ما قبل الثورة وبداية القرن العشرين ، لا تخلط: "الحديد الزهر" هو وعاء من الحديد الزهر ، و "الحديد الزهر" هو سكة حديدية. صُنعت القضبان من الحديد مباشرة بعد اختراع عملية البرك في بداية القرن التاسع عشر ، وسمي الحديد بعد ذلك بـ 150 عامًا.
11. تبدأ عملية صهر الحديد الزهر بإزالة الشوائب من الركاز ، وتنتهي بامتصاص الحديد بالكربون. صحيح أن هذا التفسير مبسط للغاية - تختلف روابط الكربون مع الحديد في الحديد الزهر اختلافًا جوهريًا عن روابط الشوائب الميكانيكية ، وحتى الأكسجين مع الحديد في الخام. تتم العملية نفسها في أفران الصهر.
12. تجهيزات المطابخ المصنوعة من الحديد الزهر هي عمليا أبدية. يمكن أن تخدم المقالي والمقالي المصنوعة من الحديد الزهر العائلات لأجيال. بالإضافة إلى ذلك ، على الحديد الزهر القديم ، يتشكل طلاء طبيعي غير لاصق بسبب دخول الدهون إلى المسام الدقيقة على سطح المقلاة أو الحديد الزهر. صحيح ، هذا ينطبق فقط على العينات القديمة - يقوم المصنعون الحديثون لأطباق الحديد الزهر بتطبيق طلاء صناعي عليها ، والذي له خصائص مختلفة تمامًا ويغلق المسام من جزيئات الدهون.
13. أي طاهٍ مؤهل يستخدم في الغالب أواني الطبخ المصنوعة من الحديد الزهر.
14. أعمدة الكرنك لمحركات ديزل السيارات مصنوعة من الحديد الزهر. يستخدم هذا المعدن أيضًا في وسادات الفرامل وكتل المحرك.
15. الحديد الزهر مستخدم على نطاق واسع في الهندسة الميكانيكية. جميع أجزاء الماكينة الضخمة مثل القواعد أو الأسِرَّة أو البطانات الكبيرة مصنوعة من الحديد الزهر.
16. إسطوانات الدرفلة لمصانع درفلة المعادن مصنوعة من الحديد الزهر.
17- في مجال السباكة وإمدادات المياه والتدفئة والصرف الصحي ، يتم الآن استبدال الحديد الزهر بمواد حديثة ، ولكن المواد القديمة لا تزال مطلوبة.
18. معظم الزخارف على الجسور وبعض البوابات والأسوار المنفذة فنياً وبعض المعالم الأثرية في سانت بطرسبرغ مصنوعة من الحديد الزهر.
19. يوجد في سانت بطرسبرغ عدة جسور مصنوعة من أجزاء من الحديد الزهر. على الرغم من هشاشة المادة ، فقد سمح التصميم الهندسي الذكي للجسور بالوقوف لمدة 200 عام. وتم بناء أول جسر من الحديد الزهر في عام 1777 في بريطانيا العظمى.
20- في عام 2017 ، تم صهر 1.2 مليار طن من الحديد الخام في جميع أنحاء العالم. يتم إنتاج ما يقرب من 60 ٪ من الحديد الخام في العالم في الصين. يحتل علماء المعادن الروس المرتبة الرابعة - 51.6 مليون طن - فيما عدا الصين واليابان والهند.
