حديد زهر

Waleed Khalifa.jpg وليد خليفة
ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
الأصلاب
FagerstaRAÄ2.jpg
أطوار سبائك الحديد

أوستنيت Austenite (حديد-γ؛ صلد)
بينيت Bainite
مارتنزيت Martensite
سمنتيت Cementite (كربيد الحديد؛ Fe3C)
ليدبوريت Ledeburite (فرّيت - سمنتيت حرج، 4.3% كربون)
فرّيت Ferrite (حديد-α؛ حديد-δ؛ ناعم الملمس)
پرليت Pearlite (بنية: 88% فرّيت و12% سمنتيت)
Spheroidite

أنواع الصلب

Crucible steel
صلب كربوني (حتى 2.1% كربون)
    Spring steel (منخفض أو عديم السبائك)
صلب سبيكي (يحتوي عناصر غير كربونية)
    Maraging steel (يحتوي نيكل)

صلب مقاوم للصدأ (سبيكة مع الكروم)
صلب منخفض السبائكية عالي المقاومة HSLA steel
صلب العدد (صلد جداً؛ معالَج حرارياً)

صلب منجنيز أوستنيتى (صلب هادفلد)
صلب يقسى بتعتيق المرتنزيت

مواد أخرى أساسها الحديد

حديد زهر (>2.1% كربون)
حديد مطاوع (يكاد لا يحتوي كربون)

حديد رمادي
حديد أبيض

حديد سحب

Iron-Cementite meta-stable diagram.

الحديد الزهر يسمى أيضا حديد السبك أو حديد الصب (Cast Iron)، و يعرف بحسب مجمع اللغة العربية بالقاهرة كما يلى:

  • أشابة من الحديد معدة للصب، تشتمل على بعض العناصر الأخرى.
  • نوع من الحديد غير النقى ينتج بصهر حديد الزهر مع الجير ثم صبه في قوالب ، وهو قصيف ولكنه يتميز بصلادته.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

تنويعات من الحديد الزهر

حديد زهر رمادي

Cast iron drain, waste and vent piping in a Canadian timber-frame building in Mission, British Columbia in the 1980s.


سبائك حديد زهر أخرى

رسم توضيحي لمنافيخ أفران تديرها سواقي مائية, من نونگ شو, بقلم وانگ جن, 1313 م, أثناء أسرة يوان بالصين.

حديد زهر طروق (Malleable Cast Iron) أو زهر طروق أسود القلب (Blackheart Malleable Cast Iron)، و هو أحد أنواع حديد الزهر الملدن انتقص كربونه (جرافيته) من السطح دون القلب فيصبح أبيض السطح أسود القلب و ذلك عن طريق المعالجة الحرارية.

Malleable iron starts as a white iron casting, that is then heat treated at about 900 °C. Graphite separates out much more slowly in this case, so that surface tension has time to form it into spheroidal particles rather than flakes. Due to their lower aspect ratio, spheroids are relatively short and far from one another, and have a lower cross section vis-a-vis a propagating crack or phonon. They also have blunt boundaries, as opposed to flakes, which alleviates the stress concentration problems faced by grey cast iron. In general, the properties of malleable cast iron are more like mild steel. There is a limit to how large a part can be cast in malleable iron, since it is made from white cast iron.

حديد لدن (Ductile Iron) أو يسمى حديد زهر كروى الجرافيت (Spheroidal-Graphite Cast Iron) أو حديد زهر عقدى (Nodular Cast Iron) و هو حديد زهر متكور ما فيه من الجرافيت ينتج بإضافة عناصر كالمغنسيوم أو البريوم إلى مصهوره فتساعد هذه العناصر على تكور الجرافيت المنفصل، فيكتسب الحديد نسبياً لدونة ومتانة.

A more recent development is nodular or ductile cast iron. Tiny amounts of magnesium or cerium added to these alloys slow down the growth of graphite precipitates by bonding to the edges of the graphite planes. Along with careful control of other elements and timing, this allows the carbon to separate as spheroidal particles as the material solidifies. The properties are similar to malleable iron but parts can be cast with larger sections.

جسم (كتلة) محرك سداسى الأسطونة (V6) مصنوع من الحديد الزهر
Comparative qualities of cast irons[1]
الاسم التركيبة الاسمية [% بالوزن] Form and condition Yield strength [ksi (0.2% offset)] Tensile strength [ksi] الاستطالة (% (في 2 بوصة)) Hardness (مقياس برينل) الاستخدامات
حديد زهر رمادى (ASTM A48) C 3.4, Si 1.8, Mn 0.5 Cast 25 0.5 180 جسم (كتلة) المحرك , fly-wheels, gears, machine-tool bases
أبيض C 3.4, Si 0.7, Mn 0.6 Cast (as cast) 25 0 450 Bearing surfaces
حديد زهر طروق (ASTM A47) C 2.5, Si 1.0, Mn 0.55 Cast (annealed) 33 52 12 130 Axle bearings, track wheels, automotive crankshafts
حديد زهر لدن أو عقدى C 3.4, P 0.1, Mn 0.4, Ni 1.0, Mg 0.06 Cast 53 70 18 170 Gears, cams, crankshafts
حديد زهر لدن أو عقدى

(ASTM A339)

Cast (quench tempered) 108 135 5 310
Ni-hard type 2 C 2.7, Si 0.6, Mn 0.5, Ni 4.5, Cr 2.0 Sand-cast 55 550 القوة
Ni-resist type 2 C 3.0, Si 2.0, Mn 1.0, Ni 20.0, Cr 2.5 Cast 27 2 140 Resistance to heat and corrosion

الاستخدامات التاريخية

عجلة عربة جياد مصنوعة من الحديد الزهر

Because cast iron is comparatively brittle, it is not suitable for purposes where a sharp edge or flexibility is required. It is strong under compression, but not under tension. Cast Iron was first invented in China (see also: Du Shi), and poured into molds to make weapons and figurines. Historically, its earliest uses included cannon and shot. In إنگلترة, the ironmasters of the Weald continued producing these until the 1760s, and this was the main function of the iron industry there after the Restoration, though probably only a minor part of the industry there earlier.


انظر أيضاً:


المصادر

  • معجم المصطلحات العلمية التى أقرها مجمع اللغة العربية بالقاهرة
  • John Gloag and Derek Bridgwater, A History of Cast Iron in Architecture, Allen and Unwin, London (1948)
  • Peter R Lewis, Beautiful Railway Bridge of the Silvery Tay: Reinvestigating the Tay Bridge Disaster of 1879, Tempus (2004) ISBN 07524 3160 9
  • Peter R Lewis, Disaster on the Dee: Robert Stephenson's Nemesis of 1847, Tempus (2007) ISBN 0 7524 4266 2
  • George Laird, Richard Gundlach and Klaus Röhrig, Abrasion-Resistant Cast Iron Handbook, ASM International (2000) ISBN 0-87433-224-9
  1. ^ Lyons, William C. and Plisga, Gary J. (eds.) Standard Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering, Elsevier, 2006

وصلات خارجية