الصلب على حد سواء هو الأكثر استخداما على نطاق واسع، ومعظم المواد المعدنية المعاد تدويرها على الأرض. من الفولاذ المقاوم للصدأ ودرجات حرارة عالية لمنتجات الكربون مسطحة, الصلب في مختلف أشكاله والسبائك تقدم خصائص مختلفة لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات. لهذه الأسباب, وكذلك الجمع بين المعدن من قوة عالية وتكلفة الإنتاج المنخفضة نسبيا, ويستخدم الصلب الآن في منتجات لا حصر لها.

الخصائص

• رمز الذرية: Fe
• العدد الذري: 26
• عنصر الفئة: معدن إنتقالي
• كثافة: 7.874جم / سم³
• نقطة الانصهار: 2800F (1538° C)
• نقطة الغليان: 5182F (2862° C)
• صلابة موه ل: 4

ويمكن تقسيم التطبيقات الصلب في خمسة قطاعات:

وكان الحديد مرة واحدة في المواد الهيكلية الأساسية, ولكن تم استبداله طويل من الفولاذ في معظم التطبيقات. ومع ذلك, لا تزال تستخدم الحديد الزهر في الأنابيب وجعل قطع غيار السيارات, مثل الاسطوانات, كتل اسطوانة والحالات علبة التروس. لا يزال يستخدم الحديد المطاوع لإنتاج سلع الديكور المنزلي, مثل النبيذ الرفوف, حاملات الشموع, وقضبان الستائر.

اعمال بناء
المواصلات
طاقة
التعبئة والتغليف
الأجهزة والصناعة

مميزات

الحديد النقي هو معدن بلون الفضة التي يوصل الحرارة والكهرباء بشكل جيد.

الحديد هو رد الفعل جدا في الوجود وحده ويحدث ذلك الا بشكل طبيعي في القشرة الأرضية كما خامات الحديد, مثل الهيماتيت, المغنتيت, وسيدريت.

One of iron’s identifying characteristics is that it is strongly magnetic. يتعرضون لحقل مغناطيسي قوي, أي قطعة من الحديد يمكن ممغنط. ويعتقد العلماء أن يتكون لب الأرض من نحو 90% حديد. القوة المغناطيسية الناتجة عن هذا الحديد هو ما يخلق القطبين الشمالي والجنوبي المغناطيسي.

صلب

Steel is an alloy of iron and various other metals, التي تستخدم لتعزيز الخصائص (قوة, مقاومة للتآكل, التسامح الحرارة الخ) الحديد. يمكن تغيير نوع وكمية من العناصر مخلوط مع الحديد إنتاج أنواع مختلفة من الفولاذ.

الفولاذ الأكثر شيوعا هي:

1. الفولاذ الكربون, والتي تحتوي على ما بين 0.5-1.5% كربون. هذه هي الفولاذ الأكثر شيوعا وتستخدم لهياكل السيارات, أجسام السفن, سكاكين, الآلات وجميع أنواع الدعائم الهيكلية.
2. سبائك الصلب, والتي تحتوي على 1-5% المعادن الأخرى (often nickel or tungsten). النيكل الصلب قادرة على تحمل مستويات عالية من التوتر وهو, وهكذا, غالبا ما تستخدم في بناء الجسور ولصنع سلاسل دراجة. الفولاذ التنغستن الحفاظ على شكلها وقوة في البيئات ذات درجة الحرارة العالية، وتستخدم في التأثير, تطبيقات الدوارة, مثل لقم الثقب.

التاريخ

وكان الحديد المحتمل اكتشافها أصلا واستخراج نتيجة حرق الأخشاب على رأس الخامات التي تحتوي على الحديد. فإن الكربون داخل الخشب وتفاعلت مع الأوكسجين في خام, ترك لينة, malleable iron metal. صهر الحديد واستخدام الحديد لجعل بدأت الأدوات والأسلحة في بلاد ما بين النهرين (عراق اليوم) ما بين 2700 و 3000 قبل الميلاد. خلال ما يلي: 2000 سنوات, صهر الحديد المعرفة انتشرت شرقا إلى أوروبا وأفريقيا خلال الفترة المعروفة باسم العصر الحديدي.

إنتاج

ويتم إنتاج معظم الحديد من الخامات وجدت بالقرب من سطح الأرض. تقنيات استخراج حديثة تستخدم الأفران العالية, التي تتميز بها أكوام طويل القامة (هياكل تشبه المدخنة). يسكب الحديد في أكوام جنبا إلى جنب مع فحم الكوك (الفحم غنية بالكربون) والحجر الجيري (كربونات الكالسيوم). الوقت الحاضر, خام الحديد يذهب عادة من خلال عملية التكلس قبل الدخول إلى كومة. وتشكل هذه العملية قطعة من خام التي هي بين 10-25mm, التي ثم يخلط مع فحم الكوك والحجر الجيري.

خام متكلس, وسكب فحم الكوك والحجر الجيري بعد ذلك إلى كومة حيث يحترق عند درجة حرارة 1800 درجة مئوية. فحم الكوك حروق كمصدر للحرارة و, جنبا إلى جنب مع الأكسجين الذي يتم اطلاق النار في الفرن, يساعد على الحد من تشكل أول أكسيد الكربون الغاز. الحجر الجيري تختلط مع الشوائب في الحديد لتشكيل الخبث. الخبث هو أخف من الحديد المنصهر, لذلك يرتفع إلى السطح ويمكن بسهولة إزالة. ثم يتم سكب الحديد الساخن في قوالب لإنتاج الحديد الخام أو مباشرة أعدت لإنتاج الصلب.

الخنزير الحديد لا يزال يحتوي على ما بين 3.5-4.5% كربون, جنبا إلى جنب مع غيرها من الشوائب, وهو هش وصعبة للعمل مع. وتستخدم مختلف العمليات من أجل خفض الشوائب الفوسفور والكبريت في الحديد الخام لإنتاج الحديد الزهر. الحديد المطاوع, الذي يحتوي على أقل من 0.25% كربون, هي صعبة, طيعة وغير الملحومة بسهولة, ولكن ما هو أكثر من ذلك بكثير شاقة ومكلفة في إنتاجها من الصلب منخفض الكربون.

في 2010, كان إنتاج الحديد الخام العالمي حول 2.4 مليار طن. الصين, أكبر منتج لل, تمثل نحو 37.5% جميع إنتاج, في حين تشمل البلدان المنتجة الرئيسية الأخرى أستراليا, البرازيل, الهند, وروسيا.