أقوى أنواع الحديد تصنع من الفولاذ المستخدم في تقوية الخرسانة باستخدام تقنيات معينة للوصول إلى النتائج المرجوة، وتشمل عدة أنواع منها الذي يستخدم في البناء والتشييد مما يجعل الأمر في غاية الأهمية وغيرها من الأنواع الأخرى؛ لذا من خلال هذا الموضوع الذي سيعرضه لكم صناع المال.
أقوى أنواع الحديد
معدن الحديد من العناصر الأساسية المتوفرة في الطبيعة، والتي يتم استخراجها من باطن الأرض ونادرًا ما يتوفر في صورته النقية باللون الأبيض، فعادة ما يتم استخراجه في شكل مؤكسد أو كبريتيد من خام الحديد، وحتى يتحول إلى حالة معدنية نقية يجب أن يمر خام الحديد بعملية اختزال.
تندرج أقوى أنواع الحديد تحت مسميات عدة تختلف من حيث التركيب والخصائص ودواعي الاستخدام والتي سأذكرها لكم فيما يلي:
اقرأ أيضًا: عيوب البناء بالحديد البارد
الحديد الزهر
يتكون الحديد الزهر من مجموعة من سبائك الحديد والكربون، وتختلف خصائص حديد الزهر اعتمادًا على صناعة السبائك والتحكم المرتبط بها في عملية الحرارة والتبريد.
فالحديد الزهر يحتوي على نسبة كربون لا تزيد عن 2%، وتتشكل أفضل مزاياه في درجة حرارة انصهاره التي تعتبر منخفضة نسبيًا، والتي تؤثر على لون السبيكة عند التكسير، كما يميل الحديد الزهر إلى أن يكون هشًا مع تمتعه بقابلية صب ممتازة، ومقاومة للتشوه والتآكل، مما يجعله من أقوى أنواع الحديد.
الجدير بالذكر أن حديد الزهر الأبيض يحتوي على شوائب كربيد تسمح بمرور الشقوق مباشرة من خلالها، كما يحتوي حديد الزهر الرمادي على رقائق الجرافيت التي قد تحدث تصدعًا أو تحدث تشققات جديدة، وتتراوح نسبة الكربون داخله ما بين 1.8 إلى 4% بالوزن، والسيليكون بنسبة 1 – 3%، وتتوافر أنواع عدة من الحديد الصلب أهمها:
- حديد الزهر الرمادي (Grey cast iron)
- حديد الزهر القابل للطرق(Malleable cast iron)
- حديد الزهر المرقش (Mottled cast iron)
- حديد الزهر المقوى (Toughened cast iron)
- حديد الزهر الأبيض (White cast iron)
- حديد الزهر الدكتايل (Ductile cast iron)
- حديد الزهر المبرد (Chilled cast iron)
استخدامات الحديد الزهر
نظرًا لخصائص الحديد الزهر وكثرة أنواعه؛ فتجدر الإشارة إلى أنه يدخل في العديد من الاستخدامات التي سأوافيكم بها فيما يلي:
- صناعة النفط: يعتبر حديد الزهر من العناصر الأساسية في صناعة النفط، حيث يتم استخدامه لتصنيع أنابيب قنوات المياه وأجزاء التعبئة وأجزاء الصمام والمراجل وأجسام الصمامات.
- الصرف الصحي: يعد استخدام حديد الزهر في التركيبات الصحية أمرًا ضروريَا حيث يتمثل في تصنيع أنابيب الصرف الصحي وأنابيب المياه والصهاريج.
- قواعد البناء: حيث يدخل حديد الزهر في تصنيع الأعمدة المعدنية وقواعدها الأساسية.
- قوالب الصب: يستخدم حديد الزهر في تصنيع قوالب الصب والتي تستخدم في السلالم المعدنية وأعمدة الإنارة والبوابات…إلخ.
- صناعات السكك الحديدية: يستخدم الحديد الزهر في تصنيع السكك الحديدية وعجلات النقل.
- المعدات الزراعية: يتم استخدام الحديد الزهر في تصنيع مجموعة من الأدوات التي تستخدم في الزراعة.
اقرأ أيضًا: كيفية حساب كمية الحديد في الأعمدة بالخطوات
الحديد الصلب
يتكون هذا النوع من قطع من الحديد والكربون مع وجود عناصر أخرى لإكسابه خصائص معينة، ويتوافر منه نوعين من حيث التقسيم، سأذكرهما لكم فيما يلي:
- حديد عالي الكربون: تحتوي هذه التقسيمة على نسبة عالية من الكربون تصل إلى حوالي 1.5%، ويتم استخدامه في مجال الهندسة، التشييد والبناء.
- حديد متوسط الصلابة: تصل فيه نسبة الكربون إلى 0.50% وتتم معالجته من خلال عملية التسخين.
أنواع الحديد الصلب
يتم انتاج ثلاثة أنواع من الحديد الصلب تتناسب مع الاحتياجات البشرية وهى:
- الفولاذ الكربوني: وهو الحديد الصلب المصنوع من خلط الحديد مع نسبة كربون ويتميز بمرونته وسهولة تشكيله مثل الحديد الزهر نوعًا ما، ويعد الأكثر صنعًا حيث يشكل 80 – 90% من الصناعة اليومية، ويتم استخدامه في صناعة هياكل السيارات والسفن الحربية بأنواعها.
- سبائك الفولاذ: وهنا تتم إضافة عنصر أو أكثر لمزيج الحديد والكربون مثل عنصر النيكل، النحاس، المنجنيز أو الكروم، مما يعمل على إكساب الحديد الصلب خصائص ومزايا إضافية حيث تجعله أكثر قوةً ومتانة.
- الفولاذ المقاوم للصدأ الاستانليس ستيل (Stainless steel): هو أكثر أنواع الحديد الصلب تعامل في الحياة اليومية، حيث تصنع منه الأدوات الطبية، أدوات المائدة والمقصات ويتم صنعه بإضافة كميات وفيرة من كلا العنصرين النيكل أو الكروم لخليط الحديد والكربون، والذي يضيف إليه ميزة يمتاز مقاومة التآكل والتفاعل مع الأكسجين، مما يجعله سهل التنظيف والتلميع.
الحديد المطاوع
يعتبر الحديد المطاوع من أكثر أنواع الحديد استخدامًا في أعمال الحدادة، وهو من أنواع الحديد الليفية، والتي يتم إنتاجها من كريات حديدية نقية بنسبة كبيرة، وعادة ما تحتوي على أقل من 0.1 % من جزيئات الكربون و من 1 إلى 2 % من الخبث، ويتم إنتاج الحديد المطاوع من خلال عملية يطلع عليها عملية الصهر.
هي عبارة عن تسخين خام الحديد بالفحم عند درجة حرارة مناسبة، حيث يختلط الفحم بالأكسجين ويخرج من الحديد في صورته الغازية، وبعد ذلك تتم إزالة ما تبقى من الحديد والخبث وهو لا يزال ساخناً، ويتم استعمال المطرقة لتعمل على تكوين كتلة متناسقة من الحديد وإخراج الخبث ويتوفر في عدة أنواع أهمها:
- حديد شريط (Bar iron)
- حديد قضبان (Rod iron)
- حديد دائري (Hoop iron)
- حديد صفائح (Plate iron)
- حديد أسود (Black plate)
استخدامات الحديد المطاوع
من كثرة أنواع الحديد المطاوع يتبين لنا كثرة استخداماته والتي سأطرحها عليكم الآن من خلال السطور القادمة:
- تشكيل المغناطيس المؤقت
- تصنيع المسامير والصواميل
- أعمال الزينة الحديدية
- تصنيع وصلات السكك الحديدية
- تصنيع أنابيب الماء والبخار
- تصنيع حدوة قدم الأحصنة
- تصنيع ألواح التسقيف
اقرأ أيضًا: دراسة جدوى مصنع الحديد والصلب
أفضل أنواع حديد التسليح
هي الأنواع التي تستخدم في دعم البنايات وتشييد المؤسسات وتصنع قضبانها من الفولاذ المستخدم في تقوية الخرسانة لتعيش طويلًا ولا تتأثر بالعوامل العديدة، وهنالك ستة أنواع اشتهرت بتلك الخصائص أهمها:
- حديد التسليح الأوروبي: يعتبر حديد التسليح الأوروبي، المصنوع أساسًا من المنجنيز، أقل أنواع حديد التسليح مقاومة فيما يتعلق بالانحناء؛ لذا لا ينصح باستخدامه بشكل عام في المناطق المعرضة للظواهر الطبيعية كالزلازل والمشاريع التي تتطلب سلامة هيكلية كبيرة، ولكنه عملي جدًا من حيث التكلفة.
- الحديد المجلفن: يتميز هذا النوع بكونه أكثر الأنواع مقاومة للتآكل بمقدار أربعين مرة من حديد التسليح الكربوني الأسود، فمن الصعب إتلاف طلائه مما يجعله يتصدر قوائم أقوى أنواع الحديد.
- حديد التسليح المقاوم للصدأ: يعتبر من أنواع حديد التسليح الفولاذي المقاوم للصدأ وهو أغلى قضبان حديد التسليح المتوفرة، وأكثرهم مقاومة للتآكل بمقدار 1500 درجة من أنواع الحديد المختلفة.
- حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي: يعرف باسم حديد التسليح الأخضر، ويمكن استخدامه في البيئات البحرية، الجسور أو المواقع الأخرى التي يمكن استخدام أملاح إزالة الجليد فيها، نظرًا لمقاومته الشديدة لعوامل الرطوبة والتآكل، ويتم تطبيقه باستخدام رذاذ إلكتروستاتيكي يزيد الطلاء المضاف من مقاومة التآكل بمقدار 70 إلى 1700 مرة مقارنة بحديد التسليح الأسود.
أشهر أنواع حديد التسليح
يوجد أنواع أخرى كثيرة لحديد التسليح يمكن استخدامها في الاعمال التي تعتمد على الحديد، ومن أهم وأفضل هذه الانواع ما يلي:
- حديد البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية: عبارة عن قضيب تسليح خرساني يشبه إلى حد كبير ألياف الكربون، ويعيبه فقط التكلفة العالية بدرجة أكبر من حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي، وعلى الرغم من كونه خفيف الوزن فهو مقاوم جيد للتآكل والعوامل الجوية.
- حديد التسليح الصلب: هو أكثر أنواع حديد التسليح شيوعًا هو حديد التسليح الكربوني أو الشريط الأسود لكونه غير مكلف، ولكنه يتآكل بسهولة أكثر من أنواع حديد التسليح الأخرى وهذا ما يعيبه.
- حديد التسليح البازلت: هو نوع من أنواع الحديد التي تتكون من البازلت، وهو صخر بركاني خامل يوفر العديد من المزايا التي يمتاز بها عن حديد التسليح القياسي، كما يتميز بالمتانة مقارنة بأنواع عديدة من حديد التسليح المختلفة، فضلًا عن أنه غير موصل للحرارة أو الكهرباء، وغير مستقبل للرطوبة، ومقاوم جيد للتآكل.
- حديد التسليح الملولب: يطلق على هذا النوع أيضًا اسم حديد التسليح الجامبو، كما يحتوي على نهايات مترابطة مفردة أو مزدوجة على الشريط لإمكانية استخدام مثبتات UNC القياسية للتأكد من تأمين كل العناصر في أماكنها.
اقرأ أيضًا: مشروع تجارة الحديد
بذلك نكون قد أوضحنا لكم إجابة سؤال “ما هي أقوى أنواع الحديد؟”، بالإضافة إلى المميزات والعيوب التي يتسم بها كل نوع من هذه الأنواع، ونتمنى أن نكون قد قدمنا لكم الإفادة المرجوة.