فرمت : word
تعداد صفحات : 137
فصل اول: شناخت فلز آهن
1-1) طبیعت و خواص آهن:
آهن دارای نقطه‌ی ذوب و نقطه‌ی جوش می باشد. وزن مخصوص این فلز 86/7 و شعاع اتمهای آهن به صورت (گاما) و به صورت آلفا است.
آهن خالص را نمی توان به طریق صنعتی تهیه کرده آهن با درصد خلوص 9917/99 در آزمایشگاه ها قابل تهیه است. آهن ساخته شده در آزمایشگاه ها 0083/0 درصد ناخالصی دارد و در حدود 27 عنصر را در بر می گیرد که اهم ترکیبات آن عبارتند از کربن، سیلیسیم، گوگرد، فسفر (عناصر دائمی همراه آهن) و سایر ناخالصی ها از قبیل هیدروژن، ازت، کلسیم، منیزیم و غیره. هر نوع ناخالصی روی خواص آهن تأثیر می گذارد، مثلاً اگر مقدار درصد کربن آهن از 02/0 درصد به 1/0 درصد افزایش پیدا کند، هدایت حرارتی آهن را از 177/0 به 134/0 کاهش می دهد. تأثیر ناخالصی های غیرفلزی (فسفر، گوگرد، اکسیژن، ازت و هیدروژن) حتی به مقادیر بسیار ناچیز روی خواص آهن، به مراتب زیادتر از ناخالصیهای فلزی است. از قبیل مس، نیکل، منگنز و غیره است.
آهن خالص قابلیت استفاده صنعتی را ندارد. قابلیت انعطاف آهن خالص زیاد و سختی آن بسیار کم است. این آهن قابلیت سخت شدن را ندارد. بدین علت مطالعه اشکال وجود ناخالصی ها یا به عبارتی دیگر چگونگی انحلال کربن و اکسیژن و سایر ناخالصیها در آهن مذاب از اهمیت زیادی برخوردار است.
1-2) سنگهای معدنی آهن خالص:
تمامی یا بهتر بگویم اکثر فلزات در طبیعت به صورت سنگهای معدنی یافت می شوند، لذا آهن نیز از این قاعده مستثنی نیست. از آن جایی که این فلز یکی از مهمترین مواد اولیه صنایع مهندسی می باشد لذا صنایع بسیاری در مراکزی نزدیک به منابع سنگ آهن، به شرط آن که انرژی‌های سوختی نیز در دسترس باشند تأسیس می گردند.
معمولاً در صنایع استخراجی، سنگهای معدن اکسیدی آهن دارای عیار بیشتری نسبت به سنگهای کربناتی آهن هستند. پس یک سنگ آهن خوب معمولاً محتوی بیش از 20% آهن بوده و در بعضی از انواع سنگ معادن آهن خالص، نظیر هماتیت این مقدار می تواند تا 70% افزایش یابد. در جدول (1-1)، به انواع ترکیبات سنگهای معدنی آهن اشاره شده است.
جدول (1-1): مشخصه‌ی سنگهای معدنی آهن
1-3) خواص بلوری آهن خالص:
آهن یک فلز آلوتروپیک است، بدین معنی که بیشتر از یک نوع شبکه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبکه‌ی بلوری دارد، در واقع ساختمان شبکه‌ی بلوری آن در دماهای مختلف تغییر می یابد. منحنی تبرید آهن خالص در شکل (1-1) نشان داده می شود.
تکنولوژی ساخت چدن دوگونه (چدن G&D)