خواص شیمیایی آهن 2 3. خواص شیمیایی و فیزیکی آهن

اهن، Fe، عنصر شیمیایی، وزن اتمی 55.84، شماره دوم 26؛ واقع در گروه VIII از سیستم دوره ای در یک ردیف با کبالت و نیکل، نقطه ذوب 1529 درجه سانتیگراد است، نقطه جوش 2450 درجه سانتیگراد است؛ حالت جامد دارای رنگ نقره ای نقره ای است. در فرم آزاد آهن تنها در شهاب سنگ ها یافت می شود، که، با این حال، حاوی ناخالصی های Ni، P، C و سایر عناصر است. در طبیعت، ترکیبات آهن در همه جا گسترده شده اند (خاک، مواد معدنی، حیوانات هموگلوبین، گیاهان کلروفیل)، CH. آر در قالب اکسید، هیدرات های اکسید ها و ترکیبات گوگرد، و همچنین دی اکسید کربن، که اکثر سنگ های آهن تشکیل شده است.

آهن شیمیایی خالص با گرم کردن آهن اکسانافی و در دمای 440 درجه سانتیگراد به دست می آید، پودر اکسید مات آهن به دست می آید، که توانایی آتش سوزی هوا (T. N. Oroforic Irrout) را به دست می دهد؛ با ترمیم بعدی این زکی، پودر حاصل از خاکستری به دست می آید و خواص پرفوریک را از دست می دهد، به یک آهن فلزی منتقل می شود. هنگامی که آهن در دمای 700 درجه سانتیگراد بازسازی می شود، آهن به عنوان کریستال های کوچک برجسته می شود، که سپس در Vacuo متصل می شوند. روش دیگری برای به دست آوردن آهن خالص شیمیایی شامل الکترولیز محلول نمک آهن، به عنوان مثال Feso 4 یا FeCl 3 در مخلوط با MgSO 4، Casl 2 یا NH 4 CL (در دمای بالاتر از 100 درجه سانتیگراد) است. با این حال، در عین حال آهن، مقدار قابل توجهی از هیدروژن الکترولیتی را تشکیل می دهد، به عنوان یک نتیجه از آن سختی به دست می آید. هنگام محاسبه تا 700 درجه سانتیگراد، هیدروژن آزاد می شود و آهن نرم می شود و به یک چاقو متصل می شود، مانند سرب (سختی در مقیاس MOS - 4.5). آهن بسیار خالص را می توان توسط آلومینیوم از اکسید آهن خالص به دست آورد. (به آلومینتریمی مراجعه کنید). کریستال های آهن به خوبی تحصیل کرده اند. در حفره های توده های بزرگ چدن، کریستال های شکل هشت ضلعی گاهی تشکیل می شوند. اموال مشخصه آهن، نرم شدن، خفاش و سنگ زنی در دمای آن، به طور قابل توجهی پایین تر از نقطه ذوب است. در اثر عمل بر روی آهن اسید نیتریک قوی (اکسید حاوی نیتروژن کم)، آهن با اکسید پوشیده شده است و در اسید نیتریک حل نمی شود.

ترکیبات ژان

به راحتی با اکسیژن ارتباط برقرار می کند، آهن چندین اکسید را تشکیل می دهد: Feo - اکسید آهن، Fe 2 O 3 - اکسید آهن، FeO 3 یک آنیدرید اسید آهن و فو 4 - انیدرید اسید آنیل است. علاوه بر این، آهن اکسید بیشتر از نوع مخلوط Fe 3 O 4 - zazka اکسید آهن، به اصطلاح. Iron Okalina. با این حال، در هوای خشک، آهن اکسید نشده است؛ زنگ یک اکسید آهن آبی است که با مشارکت رطوبت هوا و CO 2 تشکیل شده است. اکسید آهن FeO مربوط به هیدرات Fe (OH) 2 و تعدادی از نمک های آهن دو طرفه قادر به حرکت در نمک های نمک های اکسید آهن، Fe 2 O 3، که در آن آهن خود را به عنوان یک عنصر سه گانه نشان می دهد؛ در هوا، هیدرات آهن Zaksi، مشخص شده توسط خواص بهبود قوی، به راحتی اکسید شده، تبدیل به هیدرات اکسید آهن است. هیدرات آهن کمی در آب حل شده است، و این محلول یک واکنش آشکارا قلیایی است که نشان دهنده شخصیت اصلی آهن دو طرفه است. اکسید آهن در طبیعت یافت می شود (نگاه کنید به آهن Surik)، مصنوعی همان m. ب این در قالب یک پودر قرمز در طول کلسیم پودر آهن و هنگام سوزاندن گوگرد گوگرد برای به دست آوردن گاز گوگرد به دست آمد. اکسید آهن بدون آب، Fe 2 O 3، m. B. این در دو اصلاح به دست آمد، انتقال یکی از آنها به دیگری در هنگام گرم شدن و همراه با انتشار گرمای قابل توجهی (خود پذیرایی) همراه است. با کلسیت قوی Fe 2 O 3، اکسیژن برجسته می شود و به اکسید مغناطیسی مغناطیسی، Fe 3 O 4 می رسد. تحت عمل قلیایی در راه حل های نمک های آهن سه بعدی، رسوب هیدرات Fe 4 O 9 H 6 (2Fe 2 O 3 · 3H 2 O) می افتد؛ هنگام جوشاندن آن با آب، Fe 2 O 3 · H 2 O تشکیل می شود، در اسیدها حل می شود. ترکیبات آهن ترکیبات با متالوئید های مختلف را تشکیل می دهند: با C، P، S، با هالید، و همچنین فلزات، به عنوان مثال، با Mn، Cr، W، Cu، و غیره

نمکهای آهن به آهن شل و گوشتی (فرش نمک) و اکسید - آهن سه گانه (نمک های کشتی) تقسیم می شوند.

نمک زکات آهن

آهن کلرید، FeCL 2 تحت عمل کلر خشک بر روی آهن به دست می آید، به شکل برگ های بی رنگ؛ هنگامی که آهن در HCL حل می شود، کلرید آهن به عنوان یک هیدرات FECL 2 · 4H 2 O به دست می آید و به صورت محلول های آبی یا الکل در پزشکی استفاده می شود. Iodide Iron، Fej 2، از آهن و ید زیر آب به شکل برگ های سبز به دست آمده و در پزشکی استفاده می شود (Sirupus ferri Jodati)؛ با عمل بیشتر ید، Fej 3 (Liquor Ferri Sesquijodati) تشکیل شده است.

سولفات Zakuzny آهن، نیروی آهن، Feso 4 · 7H 2 O (کریستال های سبز) در طبیعت به عنوان یک نتیجه از اکسیداسیون پیریت و گوگرد گوگرد تشکیل شده است؛ این نمک نیز به عنوان یک محصول جانبی در تولید آلوم شکل می گیرد؛ هنگامی که هوا و یا زمانی که گرم به 300 درجه سانتیگراد گرم می شود به یک نمک بدون آب بدون آب - Feso 4؛ همچنین هیدراتها را با ذرات 5، 4، 3، 2 و 1 آب تشکیل می دهند؛ به راحتی در آب سرد حل شده (داغ تا 300٪)؛ محلول یک واکنش اسیدی به علت هیدرولیز دارد؛ در هوا اکسید شده است، به خصوص به راحتی در حضور یکی دیگر از مواد اکسید کننده، به عنوان مثال، نمک های اکسید، که Feso 4 شامل واکنش اکسیداسیون کنجد، رنگ آمیزی KMNO 4؛ در این مورد، فرآیند با توجه به معادله زیر ادامه می یابد:

2KMNO 4 + 10FESO 4 + 8H 2 SO 4 \u003d 2MNSO 4 + K 2 SO 4 + 5FE 2 (SO 4) 2 + 8H 2 O.

با این حال، با این حال، هوا به SALT دوگانه هوا (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 · 6n 2 O. IRONY - مجتمع فرانسه (FENO) از SO 4، و همچنین برای تولید جوهر اعمال می شود (با اسیدهای برنزه)، به عنوان تورم با مرگ، برای اتصال گازهای خاموش (H 2 S، NH 3) در زمین های زمین و غیره.

نمک های آهن Zakis در عکس ها به دلیل توانایی آنها برای بازگرداندن اتصالات نقره در یک تصویر پنهان که بر روی صفحه عکاسی گرفته شده است استفاده می شود.

دی اکسید کربن، FECO 3 در طبیعت به شکل یک سیرت یا آهن فضا یافت می شود؛ آهن دی اکسید کربن آهن رسوب شده، به دست آمده از بارش محلول های آبی، آهن دی اکسید کربن، به راحتی CO 2 را از دست می دهد و در هوا به Fe 2 O 3 اکسید شده است.

بی کربنات آهن، H 2 FE (CO 3) 2، محلول در آب و در طبیعت در منابع دریایی رخ می دهد، که اکسیداسیون، بر روی سطح زمین به شکل هیدرات اکسید آهن، Fe (OH) 3، تبدیل می شود یک قهوه ای قهوه ای.

فسفروفوفون آهن، Fe 3 (PO 4) 2 · 8H 2 O، رسوب سفید؛ این به علت اکسیداسیون آهن، در رنگ آبی، به شکل ویویانیت، در طبیعت کمی رنگ شده است.

نمک های آهن اکسید

کلر آهن، FeCl 3 (Fe 2 Cl 6) تحت عمل کلر اضافی بر روی آهن به عنوان قرص قرمز شش ضلعی به دست می آید؛ کلر آهن در هوا شکسته می شود؛ از آب به شکل FECL 3 · 6n 2 O (کریستال زرد) کریستال می شود؛ راه حل ها یک واکنش اسیدی دارند؛ در طول دیالیز، تقریبا به پایان می رسد تقریبا به پایان می رسد با تشکیل یک راه حل کلوئیدی Fe (OH) 3 هیدرات. FeCl 3 در الکل و مخلوط الکل با اتر، زمانی که توسط FECL 3 · 6H 2 تجزیه می شود، تجزیه می شود. تجزیه و تحلیل در HCL و Fe 2 O 3؛ این به عنوان یک تخلیه و به عنوان یک هموستاتیک (Liquor Ferri Sesquichlorati) استفاده می شود.

آهن اکسید سولفات، Fe 2 (SO 4) 3، در یک کشور بدون آب، دارای رنگ زرد رنگ است، در محلول به شدت هیدرولیز شده است؛ هنگامی که راه حل گرم می شود، نمک های اصلی از بین می روند؛ آهن آلزز، MFE (SO 4) 2 · 12H 2 O، M - فلز قلیایی Monovalent؛ آمونیوم آلوم، NH 4 FE (SO 4) 2 · 12n 2 O. بهتر از کریستالیزه شده است.

اکسید شده Feo 3 - آنیدرید اسید آهن، و همچنین هیدرات این اکسید H 2 Feo 4 - اسید آهن - در دولت آزاد نه m. ب به خاطر شکنندگی شدید آنها به دست آمد؛ اما نمک های اسیدی اسیدی می توانند در راه حل های قلیایی وجود داشته باشند، Ferrates (به عنوان مثال K 2 FeO 4)، که با تأثیر پودر آهن با Saltere یا KSLO 3 تشکیل شده است. همچنین نمک باریم کم محلول از اسید آهن Bafeo 4 شناخته شده است؛ t. o، اسید آهن در برخی موارد بسیار شبیه به سولفوریک و اسید کرومیک است. در سال 1926، KryuLevich شیمیدان کیف، ترکیبات اکسید آهن هشت وال را توصیف می کند - anhydride پشتیبانی شده هزینه 4، به دست آمده از همجوشی Fe 2 O 3 با یک نمک وابسته یا برتولن به صورت یک نمک پتاسیم از اسید rularer k 2 feo 5؛ FeO 4 یک ماده گازی است که با آب یک اسید فوقالعاده H 2 Feo 5 تشکیل نمی شود که، با این حال، m. B. این جدا شده در تجزیه حالت آزاد توسط اسیدهای اسید K 2 Feo 5 جدا شده است. نمک باریم Bafeo 5 · 7H 2 O، و همچنین نمک های کلسیم و استرونتیوم توسط Maulic به صورت کریستال های سفید کننده ی نشتی به دست آمد که تنها در 250-300 درجه سانتیگراد دفع می شود و در همان زمان سبز است.

آهن اتصالات را می دهد: با نیتروژن - آهن Azotist (نیترید) Fe 2 N هنگامی که پودر آهن گرم در جت NH 3، با کربن - کاربید Fe 3 C زمانی که در زغال سنگ کوره الکتریکی تامین می شود. علاوه بر این، تعدادی از ترکیبات آهن با اکسید کربن مورد مطالعه قرار گرفتند - karbonyls of Ironبه عنوان مثال، Pentarbonyl Fe (CO) 5 - مایع کمی رنگ شده با حدود 102.9 درجه سانتی گراد (در 749 میلی متر، گرانش خاص 1،4937)، سپس Orange Solid Fe 2 (CO) 9، بدون مقاومت در هوا و کلروفرم، با وزن خاص 2،085.

از اهمیت زیادی برخوردار است ترکیبات سینیک آهن. علاوه بر سیانید های ساده Fe (CN) 2 و Fe (CN) 3، آهن، طیف وسیعی از ترکیبات پیچیده ای با نمک های سینین را تشکیل می دهد، مانند، نمک های اسید اسید آهن Irmaist H 4 Fe (CN) 6 و آهن نمک اسید H 3 Fe (CN) 6، به عنوان مثال، یک نمک قرمز خون، که به نوبه خود، به واکنش تجزیه مبادله با نمک و اکسید و اکسید نمک وارد می شود، تشکیل رنگ مشترک اتصال - برلین Azure و Turnbullah آبی. هنگام جایگزینی در نمکهای آهنریستوسینوودیست اسید H 4 Fe (CN) 6 گروه از یک گروه CN برای گروه های تک سلولی (NO، NO 2، NH 3، SO 3، CO)، نیتروپروسید سدیم (سدیم نیتروژن-دژنراسیون) Na 2 · 2N هستند شکل گرفته است. 2 O، به دست آمده از طریق سیگار کشیدن HNO 3 در K 4 Fe (CN) 6، و پس از خنثی سازی سودا، به شکل کریستال های Ruby-Red جدا شده از طریق کریستالیزاسیون از انتخاب به طور همزمان؛ اسید اسید نیتروزیست های مربوط به نیتروژنیک H 2 نیز به عنوان کریستال های تیره قرمز کریستالیزه می شود. سدیم نیتروپروسیدی به عنوان یک واکنش حساس به سولفید هیدروژن و سولفور فلز استفاده می شود که به آن خون قرمز می شود، به رنگ آبی تبدیل می شود. تحت عمل شهرداری مس در سدیم نیتروپروسید سدیم، یک سبز کم رنگ در آب و الکل رسوب تشکیل شده است، برای آزمایش روغن های ضروری استفاده می شود.

آهن تحلیلی توسط عمل بر روی نمکهای آن، در یک محلول قلیایی، نمک های خونی زرد شناسایی می شود. نمک های آهن سه گانه رسوبی آبی از لازوری برلین را تشکیل می دهند. نمک های آهن دو طرفه یک رسوب آبی از توربالله آبی را تحت عمل نمک های قرمز خون بر روی آنها تشکیل می دهند. با Rdanny آمونیوم NH 4 CNS نمک های آهن گنجینه محلول در آب با رنگ آمیزی قرمز خون ریان آهن Fe (CNS) 3؛ با نمک تانن از جوهر آهن اکسید. نمک های مس از اسیدهای پیوند آهن نیز در رنگ های شدید متمایز هستند که یک برنامه کاربردی (روش Deshromoy) را در عکاسی رنگی پیدا می کنند. از ترکیبات آهن مورد استفاده در پزشکی، علاوه بر گفت: ترکیبات هالوژن آهن، مهم هستند: آهن فلزی (F. hydrogenio Reductum)، اسید لیمو آهن (F. citricum - 20٪ Fe)، عصاره آهن سیب (عصاره فرای فرای) ، آلبومینات آهن (Liquor Ferri Albuminatum)، Ferratin - اتصال پروتئین با 6٪ آهن؛ Ferratosis - راه حل Ferris، Carniferin - ترکیب آهن با نوکلئیک (30٪ Fe)؛ Ferratogen از هسته مخمر (1٪ FE)، هماتوژن - 70٪ محلول هموگلوبین 70٪ در گلیسیرین، هموگلوبین با گرد و غبار روی بازسازی شده است.

خواص فیزیکی آهن

داده های عددی موجود در ادبیات، مشخص کردن خواص فیزیکی مختلف آهن، به علت دشواری به دست آوردن آهن در یک حالت خالص شیمیایی، نوسان می کند. بنابراین، قابل اطمینان ترین داده های به دست آمده برای آهن الکترولیتی، که در آن مقدار کل ناخالصی ها (C، Si، Mn، S، P) به میزان 0.01-0.03٪ تجاوز نمی کند. داده های زیر در اغلب موارد و متعلق به چنین غدد است. برای آن، نقطه ذوب 1528 ° C ± 3 درجه سانتیگراد (ROUER و KLSOVER، 1914)، نقطه جوش ≈ 2450 درجه سانتیگراد است. در حالت جامد، آهن در چهار اصلاح مختلف وجود دارد - α، β، γ و Δ، که محدودیت های دمای زیر بسیار دقیق هستند:

انتقال آهن از یک اصلاح به دیگری بر روی منحنی های خنک کننده شناسایی شده و گرمایش با نقاط بحرانی برای آن علامت گذاری شده است:

این نکات بحرانی در شکل ها ارائه شده است. 1 منحنی های گرمایش و خنک کننده. وجود تغییرات δ-، γ- و α-Fe در حال حاضر غیر قابل انکار است، استقلال وجود β-FE به علت تفاوت های ناکافی خواص آن از خواص α-Fe است. تمام تغییرات آهن به صورت مکعب کریستالیزه می شود، با α، β و δ دارای یک شبکه فضایی مکعب مکعب و γ-Fe - مکعب با چهره های محور است. مشخصه های متمایز کریستالوگرافی تغییرات آهن بر روی طیف های اشعه ایکس به دست آمد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 2 (Westgrin، 1929).

از Radiographs کاهش یافته آن را دنبال می کند که برای α-، β- و δ-Fe، خط طیف اشعه ایکس همان است؛ آنها به شبکه یک مکعب متمرکز با پارامترهای 2.87، 2.90 و 2.93 ȧ مربوط می شوند و برای γ-Fe، طیف مربوط به مشبک مکعب با لبه های مرکزی و پارامترهای 3،63-3.68 A.

سهم آهن از 7.855 تا 7.864 (صلیب و گیل، 1927). هنگامی که گرم می شود، نسبت آهن به دلیل گسترش حرارتی کاهش می یابد، زیرا ضرایب با درجه حرارت افزایش می یابد، زیرا داده های جدول نشان می دهد. 1 (Drisen، 1914).

کاهش ضرایب گسترش در فواصل 20-800 درجه سانتیگراد، 20-900 درجه سانتیگراد، 700-800 درجه سانتیگراد و 800-900 درجه سانتیگراد و 800-900 درجه سانتیگراد، با استفاده از ناهنجاری ها در طی انتقال از طریق نقاط بحرانی C2 و C3 توضیح داده شده است. این انتقال با فشرده سازی همراه است، به خصوص به شدت در یک نقطه C3 مشخص شده است، همانطور که منحنی های فشرده سازی و گسترش در انجیر نشان داده شده است. 3. ذوب آهن همراه با گسترش آن توسط 4.4٪ (Gonda and End، 1926) همراه است. ظرفیت گرمای آهن در مقایسه با سایر فلزات بسیار قابل توجه است و برای محدوده های مختلف دما از 0.11 تا 0.20 RAL بیان می شود، به عنوان داده های جدول نشان می دهد. 2 (Oberhoffer و Gross، 1927) و بر اساس منحنی آنها ساخته شده اند (شکل 4).

در داده های تبدیل تبدیل 2، 3 و 4 و ذوب آهن به وضوح یافت می شود که اثرات حرارتی به راحتی برای آنها محاسبه می شود: و 3 ... + 6،765 SAL، و 4 ... + 2.531 SOL ذوب آهن ... - 64.38 RAL (S. Umino، 1926، - 69،20 RAL).

آهن تقریبا 6-7 برابر هدایت حرارتی پایین تر از نقره و 2 برابر کمتر از آلومینیوم مشخص می شود؛ یعنی هدایت حرارتی آهن در دمای 0 درجه سانتیگراد - 0.2070، در دمای 100 درجه سانتیگراد - 0.1567، در دمای 200 درجه سانتیگراد - 0.1357 و در دمای 275 درجه سانتیگراد - 0.1120 کالری / سانتی متر · s · ° C برابر است. خواص مشخصه آهن مغناطیسی هستند، به عنوان تعدادی از ثابت های مغناطیسی به دست آمده توسط یک چرخه کامل مغناطیسی آهن بیان شده است. این ثابت ها برای آهن الکترولیتی توسط معانی زیر در گاوسی ها بیان می شود (Gumlih، 1909 و 1918):

هنگام تعویض از طریق نقطه A C2، خواص فرومغناطیسی آهن تقریبا ناپدید می شوند و m. ب فقط با اندازه گیری های مغناطیسی بسیار دقیق شناسایی شده است. عملا β-، γ- و δ- تغییرات غیر مغناطیسی در نظر گرفته می شود. هدایت الکتریکی برای آهن در دمای 20 درجه سانتیگراد برابر با R -1 m / mm 2 است (جایی که R مقاومت الکتریکی آهن است، برابر با 0.099 Ω mm 2 / m) است. ضریب درجه حرارت مقاومت الکتریکی A0-100 ° X10 5 متغیر از 560 تا 660 است، جایی که

پردازش سرد (نورد، جعل، برش، مهر زنی) بسیار قابل توجهی بر خواص فیزیکی آهن منعکس شده است. بنابراین، تغییر٪ آنها در طول نورد سرد توسط شماره های زیر بیان می شود (Gernes، 1911): ولتاژ اجباری + 323٪، هیسترزیس مغناطیسی + 222٪، مقاومت الکتریکی + 2٪، وزن خاص - 1٪، نفوذپذیری مغناطیسی - 65 ٪ شرایط دوم باعث می شود که نوسانات قابل توجهی در خواص فیزیکی که از محققان مختلف دیده می شود: اثر ماشینکاری سرد اغلب به نفوذ ناخالصی ها ملحق شود.

بسیار کم در مورد خواص مکانیکی آهن خالص شناخته شده است. آهن الکترولیتیک، در خلوت، کشف شده است، کشف شد: مقاومت موقت به شکاف 25 کیلوگرم در میلی متر 2، طول عمر 60٪، فشرده سازی مقطعی 85٪ است، سختی برینل از 60 تا 70 سال است.

ساختار آهن بسته به محتوای ناخالصی ها در آن (حداقل در مقادیر جزئی) و پیش پردازش مواد است. ریزساختار آهن، مانند دیگر فلزات خالص، شامل دانه های بیشتر یا کمتر بزرگ (کریستالیت)، پوشیدن نام فریت است

اندازه و وضوح خطوط آنها بستگی به CH دارد. آر از سرعت آهن خنک کننده: دومی کمتر، بیشتر دانه های توسعه یافته و ترازر خطوط خود را. از سطح دانه، اغلب به عنوان یک نتیجه از کریستالوگرافی نابرابر، جهت گیری اثرات غالب آنها و نابرابر واکنش های رجحان در جهات مختلف در کریستال وجود دارد. اغلب دانه ها به عنوان یک نتیجه از ماشینکاری در یک جهت بلند می شوند. اگر پردازش در دمای پایین رخ داده باشد، بر روی سطح دانه ها ظاهر می شود، تغییرات (خطوط نایمن) به نظر می رسد، به عنوان نتیجه کشش بخش های فردی کریستال ها با توجه به برنامه های پخش آنها. این خطوط یکی از نشانه های برچسب و تغییرات در خواص ذکر شده در بالا هستند.

آهن در متالورژی

اصطلاح آهن در متالورژی مدرن تنها به غدد جوشکاری اختصاص داده شده است، یعنی یک محصول کوچک کربن به دست آمده در یک شرایط سخت در دمای کافی برای ذوب شدن آهن، اما زیاد به طوری که ذرات فردی به خوبی با یکدیگر جوش داده شده است، ارائه یک محصول نرمال همگن پس از درخواست بدون خنک کردن. آهن (در معنای مشخصی از کلمه) معلوم می شود: 1) به طور مستقیم از سنگ معدن در شرایط سخت فرایند پنیر؛ 2) به همان شیوه، اما با دمای پایین، برای جوشکاری ذرات آهن کافی نیست؛ 3) انتقال چدن چدن توسط قلاب دوزی؛ 4) پودر آهن بهشتی آسمانی.

1) فرآیند پنیر در حال حاضر. زمان تنها توسط مردم کم و فرهنگی و در چنین مکان هایی که نمی تواند (در غیاب مسیرهای ارتباطی مناسب) برای نفوذ به آهن آمریکایی یا اروپایی به دست آمده توسط روش های مدرن نمی تواند اعمال شود. این فرآیند در کوه ها و کوره های درشت های کوچک باز شده انجام می شود. مواد اولیه برای او سنگ آهن (معمولا Zheleznyak قهوه ای) و زغال چوب است. زغال سنگ در آن نیمی از آن در شاخ می خوابد، جایی که دمیدن عرضه می شود، سنگ معدن، از طرف مقابل است. مونوکسید کربن در لایه ضخیم از زغال سنگ سوزش از طریق کل جمعیت سنگ معدن عبور می کند و دارای درجه حرارت بالا، آهن را بازسازی می کند. ترمیم بی رحم به تدریج ساخته شده است - از سطح قطعات فردی به هسته. شروع از قسمت های بالای پشته، آن را به عنوان سنگ معدن به یک منطقه دمای بالاتر حرکت می کند؛ در عین حال، اکسید آهن ابتدا به اکسید مغناطیسی حرکت می کند، سپس یک آهن فلزی بر روی سطح برش سنگ معدن ظاهر می شود. در عین حال، ناخالصی های خاکستری خاکستری (نژاد خالی) به یک آهن غیر کاهش یافته متصل می شوند و یک سرباره آهن کمی جامد را تشکیل می دهند که از طریق اسلات پوسته فلزی تشکیل می شود، به طوری که پوسته در هر قطعه سنگ معدن است. این پوسته به گرمای سفید تبدیل می شود، این پوسته ها با یکدیگر جوشانده می شوند، تشکیل شده اند، تشکیل در پایین کوه، اسفنجی بسیاری از آهن - CRISZA، با سرباره. برای جداسازی از آخرین، Critz به چندین قسمت از کوه نابود می شود، که از هر لوله کشی، پرورش، پس از خنک شدن در همان کوه در نوار یا به طور مستقیم به محصول (کالاهای خانگی، سلاح). در هند، فرآیند پنیر انجام می شود و در حال حاضر در کوره های جزئی، که از کوه ها فقط ارتفاع کمی بالاتر است - حدود 1.5 متر است. دیوارهای کوره از توده رس (نه آجر) و تنها یک ذوب خدمت می کنند. دمیدن به کوره از طریق یک خز خزنده تغذیه می شود، که توسط پاها یا دست ها رانده می شود. در یک کوره خالی، مقدار مشخصی از زغال چوب ("Kolosh") بارگیری می شود، و سپس به طور متناوب، لایه های جداگانه، سنگ معدن و زغال سنگ، و مقدار اول به تدریج افزایش می یابد تا زمانی که به یک نگرش خاص به گوشه برسد؛ وزن کل سنگ معدن تورم توسط وزن مورد نظر منتقد تعیین می شود که به طور کلی، ناچیز است. روند بازیابی همانند کوه است؛ آهن نیز به طور کامل بازسازی شده است، و کریستال تبدیل به پیچ و خم به بسیاری از سرباره های آهن. Crisza در اجاق گاز برداشته شده و برش داده شده به قطعات، 2-3 کیلوگرم توزین. هر یک از آنها در معدنچی آهنگر گرم می شود و تحت چکش قرار می گیرد؛ نتیجه یک آهن عالی نرم است، که در میان چیزهای دیگر، مواد برای تولید فولاد هند "WCC" (Bulat) است. ترکیب بعدی آن (در٪):

محتوای ناچیز عناصر - ناخالصی های آهن - یا عدم وجود عدم وجود آنها به دلیل خلوص سنگ معدن، ناقص کاهش کاهش آهن و کم دما در کوره. مصرف زغال سنگ چوب به علت اندازه کوچک کوه ها و کوره ها و دوره ای از عمل آنها بسیار بزرگ است. در فنلاند، سوئد و در اورال ها، آهن در کوره پنیر Husevel پرداخت شد، که در آن امکان تنظیم روند روند ترمیم و اشباع آهن توسط کربن بود؛ مصرف زغال سنگ در آن - تا 1.1 در هر واحد آهن، عملکرد آن 90 درصد از محتوای آن را در سنگ معدن به دست آورد.

2) در آینده، لازم است انتظار می رود توسعه تولید آهن به طور مستقیم از سنگ معدن بدون استفاده از فرآیند پنیر، اما کاهش آهن در دمای کافی برای تشکیل سرباره و حتی برای پخت و پز سنگ معدن خالی (1000 درجه سانتیگراد). مزایای این فرآیند امکان استفاده از سوخت های کم درجه، از بین بردن شار و مصرف گرما برای ذوب شدن سرباره است.

3) گرفتن جوشکاری آهن توسط یک نوار نقاله از چدن توسط یک فرآیند مشکوک انجام شده است در فروپاشی سالن های CH. آر در سوئد (ما در اورال) داریم). برای توزیع مجدد، چدن ویژه پرداخت می شود، بنابراین. Lancashirsky، دادن کوچکترین قوچ. به عنوان بخشی از آن: 0.3-0.45٪ SI، 0.5-0.6٪ Mn، 0.02 P،<0,01% S. Такой чугун в изломе кажется белым или половинчатым. Горючим в кричных горнах может служить только древесный уголь.

روند دنباله است. اوبور: کوه، از منتقد آزاد شده است، اما با پایان باقی مانده از فرآیند باقی مانده در پایین هیئت مدیره، با زغال سنگ، چو پر شده است. آر کاج، که توسط محصولات احتراق آهن چدن در مقدار 165-175 کیلوگرم انباشته شده است (بر روی مقطع 3/8 متر مربع از حساب های شاخ برای 100 کیلوگرم پوشش آهن چدن). چرخش دریچه در گرد و غبار هوا از طریق لوله های واقع در فضای هیدروژن کوه هدایت می شود و در اینجا به دمای 150-200 درجه سانتیگراد گرم می شود، سرعت بیشتری را افزایش می دهد. O. ذوب آهن آهن ذوب شده تمام وقت (با کمک ضایعات) بر روی زاویه بالاتر از FURM نگهداری می شود. با استفاده از این عملیات، کل جرم چدن ریخته شده تحت تاثیر اکسیداتیو اکسیداتیو هوا اکسیژن و دی اکسید کربن قرار می گیرد و منطقه سوختگی را به صورت قطرات منتقل می کند. سطح بزرگ آنها به اکسیداسیون سریع آهن و ناخالصی های آن - سیلیکون، منگنز و کربن کمک می کند. تماشای محتوای این ناخالصی ها، آهن ریخته گری بیشتر یا کمتر از دست دادن آنها قبل از gnawing در پایین کوه است. T. K. در کوه سوئدی، بیگانگان کمربند کم و کوچک، پس از گذراندن افق FURM، او تمام SI و Mn خود را از دست می دهد (که اکسید های آن با آهن Zazyu اصلی سرباره اصلی را تشکیل می دهند) و بخش قابل توجهی از کربن را از دست می دهند. آهن ذوب شده 20 تا 25 دقیقه طول می کشد. در پایان این فرآیند، دمیدن سرد مجاز است. فلز فلز شروع به واکنش با سرباره های رسیده ای که در آن قرار دارد، حاوی بیش از حد سنگین در خود (در مقایسه با مقدار سیلیکا) اکسید آهن - Fe 3 O 4 و FeO، اکسید کننده کربن با انتشار مونوکسید کربن است که منجر به جوشاندن تمام فلز می شود. هنگامی که فلز ضخیم شده (از دست دادن کربن) و "یک کالا را می بیند"، دومی بالاتر از FURM را افزایش می دهد، اجازه دهید دوباره گرم و شنا "کالا".

در طول ذوب ثانویه، فلز اکسیژن در اکسیژن به عنوان یک انفجار و سرباره است که از آن وارد شده است. قطره های فلزی در پایین کوه پس از اولین آسانسور، به اندازه کافی نرم برای جمع آوری Crisza از بخش های بیشتر رسیده است. اما قبل از آن، هنگام استفاده از گونه های سیلیکونی چدن، لازم بود که به دوم و حتی سوم بالا بردن محصول، که، البته، عملکرد شاخ را کاهش داد، مصرف سوخت و UG آهن را افزایش داد. نتایج کار تحت تاثیر فاصله از هیئت مدیره پایین (عمق کوه) و شیب Fumm: کولر فورمه و کمتر عمق کوه، بیشتر از عملکرد فضای اکسیداتیو است بر روی فلز. یک رشته شیب دار تر، و همچنین عمق بالای کوه، عمل مستقیم اکسیژن انفجار را کاهش می دهد، زیرا نقش بیشتری از عمل سرباره بر روی ناخالصی های آهن را کاهش می دهد؛ اکسیداسیون کندتر است، اما بدون فوگار آهن. با تمام این شرایط، بالاترین موقعیت Pourm نسبت به هیئت مدیره پایین توسط تجربه تعیین می شود؛ در چشم کوهستان مدرن سوئد، Furma در فاصله 220 میلی متر از هیئت مدیره پایین نصب شده است و شیب Fumm در محدودیت های نزدیک تغییر می کند - از 11 تا 12 درجه.

در پایین کوه کریتز، او نتیجه می گیرد، بر خلاف پنیر، سرباره بسیار کم مکانیکی پرشور؛ همانطور که برای ناخالصی های شیمیایی آهن، سپس SI، Mn و با m. ب به طور کامل حذف شده (نشان داده شده توسط تجزیه و تحلیل، محتوای ناچیز Si و Mn بخشی از ناخالص مکانیکی - سرباره)، و گوگرد - تنها تا حدی، اکسیداسیون انفجار در طول ذوب. در عین حال، فسفر اکسید می شود، به صورت سرباره به شکل نمک فسفر جریان می یابد، اما بعد از آن توسط کربن بازسازی می شود، و فلز نهایی ممکن است آن را حتی بیشتر فسفر نسبتا بیشتر (از پر کردن آهن) نسبت به آهن اصلی تر داشته باشد. به همین دلیل است که برای دریافت یک فلز اول برای صادرات در سوئد به دست آورید، آنها به صورت توزیع مجدد در ارتباط با R Cast Iron به توزیع مجدد تبدیل می شوند. حذف Crisza به پایان رسید توسط سه قسمت (هر 50-55 کیلوگرم) تخریب شده و آنها را تحت چکش قرار می دهد، به نوع parnetleepiped.

مدت زمان فرآیند که در کوه سلطنتی سوئدی بازمیگردد - از 65 تا 80 دقیقه؛ در طول روز، از 2.5 تا 3.5 تن قطعات فشرده "در آتش"، با مصرف زغال چوب، تنها 0.32-0.40 در هر واحد از مواد به پایان رسید و خروجی از 89 به 93.5٪ از آهن ریخته شده مشخص شده در توزیع مجدد . به تازگی، در سوئد، آزمایش های موفقیت آمیز توسط توزیع مجدد آهن ریخته گری مایع تولید شده از کوره های انفجاری تولید شده و فرآیند جوش را با تکان دادن فلز با استفاده از رباهای مکانیکی تسریع می کند؛ در این مورد، AGGAR به 7٪ کاهش یافت و مصرف زغال سنگ به 0.25 رسید.

ترکیب شیمیایی آهن سوئد و جنوب اورال، مفهوم داده های زیر را می دهد (در٪):

از تمام تولد آهن تولید شده توسط روش های صنعتی، فرفری سوئدی به طور شیمیایی تمیز می شود و به جای آن که در کار آزمایشگاهی و کار تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرد. این از پنیر پنیر با همگن بودن آن، و بر روی نرم ترین فلز Marten (چدن)، عدم وجود منگنز، متفاوت است. این با بالاترین میزان جوشکاری، تنگی و لعنت ها مشخص می شود. آهن گریه سوئدی یک مقاومت زمان کمی را به شکاف تشخیص می دهد - فقط حدود 30 کیلوگرم در میلی متر 2، با طول 40 درصد و کاهش در مقطع 75 درصد کاهش می یابد. در حال حاضر، بهره وری سالانه آهن گریه در سوئد پس از جنگ 1914-18 به 500،000 تن کاهش یافت. زمینه های کاربردی صنعتی برای این آهن بسیار کاهش یافته است. بزرگترین آن در تولید آن (در انگلستان arg. arr. و در آلمان) از بالاترین درجه از فولاد های سازنده و ویژه؛ در خود سوئدی، آنها یک سیم ویژه ("گل")، ناخن نعل اسب، به خوبی بوسیدن در شرایط سرد، زنجیر و نوار خالی برای لوله های جوش داده شده است. برای دو هدف آخر، خواص غده انحنای به ویژه مهم است: قابل اعتماد بودن قابل اعتماد، و برای لوله ها، علاوه بر این، بالاترین مقاومت در برابر زنگ زدگی است.

4) توسعه تولید آهن توسط فرآیند قلاب بافندگی منجر به نابودی جنگل ها شد. پس از آنکه دومی در کشورهای مختلف تحت حمایت قانون قرار گرفت، که کاهش آنها را کاهش داد، افزایش سالانه، سوئد، و سپس روسیه - کشورهای جنگلی که با سنگ های با کیفیت بالا مقابله می کردند، تبدیل به تامین کنندگان اصلی آهن در بازار بین المللی شد در طول قرن 18th در سال 1784، دادگاه بریتانیا، پودلینگ را اختراع کرد - فرآیند خرد کردن چدن در حیاط کوره شعله، در جعبه ای که سنگ زغال سنگ را سوزاند، خرد کرد. پس از مرگ دادگاه راجرز و گول، پیشرفت های قابل توجهی را در طراحی کوره پودلینگ معرفی کرد، که به گسترش سریع پودر در تمام کشورهای صنعتی کمک کرد و به طور کامل طبیعت و اندازه تولید آهن را در آنها در نیمه اول تغییر داد قرن نوزدهم. این فرایند توسط جرم فلز به دست آمد، که برای ساخت کشتی های آهن، راه آهن، لوکوموتیو ها، دیگهای بخار و اتومبیل مورد نیاز بود.

سوخت برای poudling سنگ زغال سنگ طولانی است، اما جایی که آن نیست، من مجبور شدم به ذغال سنگ قهوه ای، و در اورال ما - به چوب رفتم. هیزم کاج شعله ای طولانی تر از سنگ های سنگی می دهد؛ آن را به خوبی گرم می شود، اما رطوبت در هیزم نباید بیش از 12٪ باشد. پس از آن، کوره بازسازی زیمنس به پودلینگ در اورال اعمال شد. سرانجام، در ایالات متحده و ما (در Volzhsky و Kama Pools)، کوره های پودلینگ بر روی روغن اسپری به فضای کاری کوره به طور مستقیم کار می کردند.

برای سرعت، بازسازی و کاهش مصرف سوخت، مطلوب است که چدن پودر سرد داشته باشد؛ با این حال، هنگامی که آن را در کک ذوب می کند، در این محصول مقدار زیادی گوگرد (0.2 و حتی 0.3٪) و با فسفر بالا در سنگ معدن و فسفر تبدیل می شود. برای نمره های معمول خرید آهن چدن کم سیلیکون کم (کمتر از 1٪)، به نام توزیع مجدد، قبل از آن به مقدار زیادی پرداخت شد. آهن ریخته گری چوب، که در اورال ها تغییر یافت و در روسیه مرکزی تغییر یافت، حاوی گوگرد نیست و محصولی را که در حال راه رفتن در ساخت آهن بام بود، عرضه کرد. در حال حاضر، Poudling برای تولید فلز با کیفیت بالا برای مشخصات ویژه خدمت می شود، و در نتیجه در کوره های پودر، یک آهن ریخته گری معمولی دریافت نمی کنند، اما با کیفیت بالا، به عنوان مثال، منگنز یا هماتیت (کم فسفاپل) یا بر روی آن برعکس، فسفریک قوی برای تولید آهن آهن. در زیر محتوای (در٪) عناصر اصلی در برخی از گونه های چدن مورد استفاده برای poudling است:

کوره پودلینگ در انتهای عملیات قبلی معمولا دارای مقدار نرمال سرباره برای کار با مخزن بعدی است. هنگام پردازش چدن قوی سیلیکونی، سرباره در کوره بسیار زیاد است و باید راه اندازی شود؛ برعکس، چدن سفید سفید تحت اجاق گاز "خشک" قرار می گیرد، و کار باید با پرتاب مقدار مورد نظر سرباره، که از زیر چکش ("رسیده"، ثروتمندترین اکسید مغناطیسی، شروع می شود. کریستال بر روی سرباره، گرم شده در چدن (250 تا 300 کیلوگرم در عادی و 500-600 کیلوگرم در کوره های باینری) گرم می شود)؛ سپس بخش تازه سوخت به کوره پرتاب می شود، آنها را می توان با قبر تمیز کرد، و کشش کامل در کوره نصب شده است. برای 25-35 دقیقه. ریختن آهن ذوب شده، تحت B. یا m تغییر قابل توجهی در ترکیب آن. آهن جامد توسط اکسیژن شعله اکسید شده است و آهن، منگنز و سیلیکون یک سیلیکات دو سیلیکات را بر روی کوره می گذارد؛ آهن ذوب شده تمام لایه های جدید و جدید از چدن جامد را تشکیل می دهد که همچنین اکسید شده و ذوب شده است. در پایان دوره ذوب، دو لایه مایع - چدن و \u200b\u200bسرباره، بر روی سطح تماس که رخ می دهد، اگر چه در درجه ضعیف، فرایند اکسیداسیون کربن اکسید مغناطیسی آهن، همانطور که توسط حباب های مونوکسید کربن نشان داده شده است . با نگاهی به محتوای سیلیکون و منگنز در آهن چدن، مقدار نابرابر در فلز مذاب وجود دارد: در یک ریخته گری کم چدن یا ذوب سفید کوک - سیلیکون در اغلب موارد چشمک می زند در ذوب به طور کامل؛ گاهی اوقات مقدار آن را در فلز (0.3-0.25٪)، و همچنین منگنز وجود دارد. فسفر نیز در این زمان اکسید شده است و به نمک فسفر منتقل می شود. در کاهش وزن فلز در هنگام سوزاندن از هم جدا، ناخالصی های درصد کربن٪ ممکن است حتی افزایش یابد، اگر چه برخی از مقدار بدون شک با اکسیژن شعله و سربارها که بخش های اول فلز مذاب را پوشش می دهند، سوزانده می شود.

برای تسریع فرسودگی مقادیر باقی مانده سیلیکون، منگنز و کربن به پودر، یعنی تکان دادن آهن چدن با سرباره با استفاده از یک چوب با انتهای گوشه راست بالا. اگر فلز مایع مایع (خاکستری چدن، بسیار کربن است)، سپس مخلوط کردن به هدف نمی رسد، و حمام از قبل ساخته شده است یک سرباره شکسته ضخیم به آن، و یا کاهش رانندگی در سوزاندن ناقص کوره نصب شده است ، همراه با به دست آوردن یک شعله خنک قوی (مصرف). پس از چند دقیقه، که در طی آن به طور مداوم مخلوط می شود، حباب های فراوان از مونوکسید کربن سوزانده شده در سطح حمام ظاهر می شود - محصول اکسیداسیون کربن اکسید چدنی با اکسیژن اکسید مغناطیسی حل شده در سرباره اصلی آهن. به عنوان فرآیند فرآیند، اکسیداسیون با افزایش و عبور از سریع "جوش" کل جرم فلز، که همراه با تورم آن و افزایش قابل توجهی در حجم است که بخشی از سرباره از طریق سرشار از آن است آستانه حفره های کاری. همانطور که می سوزد، نقطه ذوب فلز افزایش می یابد و به منظور جوشاندن به ادامه، به طور مداوم در کوره افزایش می یابد. جوش به پایان رسید در دمای پایین به یک محصول خام، به عنوان مثال، یک توده اسفنجی بدون کربن بدون کربن آهن، قادر به جوش نیست؛ در کوره گرم "صابون" کالاهای رسیده. فرایند اکسیداسیون ناخالصی های آهن در یک کوره پودلینگ به علت اکسیژن سرباره شروع می شود، که نشان دهنده آلیاژ آلومینیوم آهن (Fe 2 SiO 4) با اکسید مغناطیسی و اکسید ترکیب متناوب است. در کوره های انگلیسی، ترکیب مخلوطی از اکسید توسط فرمول 5FE 3 O 4 · 5 Feo بیان شده است؛ در انتهای جوش، نسبت اکسید در سرباره خسته شده توسط فرمول Fe 3 O 4 · 5Feo بیان شده است، به عنوان مثال، 80٪ کل اکسید مغناطیسی مغناطیسی در فرایند اکسیداسیون شرکت می کنند. واکنش های اکسیداسیون m. ب نشان داده شده توسط معادلات ترمو شیمیایی زیر:

همانطور که از این معادلات دیده می شود، اکسیداسیون Si، P و Mn همراه با انتشار گرما همراه است و بنابراین حمام را گرم می کند، در حالی که اکسیداسیون با ترمیم Fe 3 O 4 در Feo جذب گرما می شود و بنابراین نیاز به دمای بالا دارد . این توضیح می دهد که منظور از حذف ناخالصی های آهن و این واقعیت است که فرسودگی کربن در یک کوره گرم به پایان می رسد. بازسازی Fe 3 O 4 به فلز رخ نمی دهد، از آنجایی که دمای بالاتر از آن را در آن جوش می گیرد.

مرتب سازی "کالاها" به منظور تبدیل شدن به سخت افزار به خوبی جوش داده شده، آن را در بخار نیاز دارد: کالاها برای چند دقیقه در کوره ترک می کنند و از زمان به زمان آنها به اسکن تبدیل می شوند و قطعات پایین تر قرار می گیرند؛ تحت عمل تجمعی شعله های اکسیژن و سرباره هایی که کل توده آهن را جذب می کنند، کربن همچنان در این زمان سوزانده می شود. به محض این که مقدار مشخصی از فلزات به خوبی جوش داده شده، از آن به دست می آید، اجتناب از اکسیداسیون بیش از حد، قارچ ها شروع به رول می کنند. کل نورد به عنوان کالا از 5 تا 10 ضربه تظاهر شده است (بیش از 50 کیلوگرم هر کدام)؛ جریمه ها (سرقت) در آستانه در بالاترین سطح دما نگهداری می شوند و تحت چکش برای فشرده سازی، که توسط انتخاب سرباره به دست می آید، تغذیه می شود و قطعه قطعه ای را به آنها می دهد (بخش از 10x10 تا 15x15 سانتی متر)، مناسب است نورد در رول محل بحران صادر شده توسط حرکت به جلو به دنبال آنها، تا زمانی که دوم منتقل می شود. مدت زمان فرآیند تولید فلزات با کیفیت بالا (فیبر فیبر) از Ripe (کربن بالا) چدن مرغ نژاد در اورال ها بود: 1) آهن فرود - 5 دقیقه، 2) ذوب - 35 دقیقه، 3) فردا - 25 دقیقه، 4) پودر (مخلوط کردن) - 20 دقیقه، 5) بخار کالا - 20 دقیقه، 6) پمپاژ و بخار Critz - 40 دقیقه، 7) ایجاد منتقد (10-11 عدد .) - 20 دقیقه؛ فقط 165 دقیقه هنگام کار بر روی چدن سفید، بر روی آهن معمولی آهن، مدت زمان فرآیند کاهش یافت (در 3apad Europe) به 100 و حتی 75 دقیقه.

در مورد نتایج کار، در مناطق مختلف متالورژی، آنها بسته به نوع سوخت، کیفیت چدن و \u200b\u200bدرجه تولید آهن تغییر یافتند. کوره های ادرار بر روی هیزم کار می کنند، تولید آهن خروجی در هر 1 متر مکعب از 0.25 تا 0.3 تن؛ مصرف نفت در هر واحد آهن - 0.3 Z، ذغال سنگ سنگ در کوره های اروپایی - از 0.75 تا 1.1 است. عملکرد روزانه کوره های بزرگ ما (Cast Cast 600 کیلوگرم) هنگام کار بر روی هیزم خشک 4-5 تن بود؛ عملکرد مواد مناسب برای تولید آهن سقف 95-93٪ از مقدار آهن وارد شده بود. در اروپا، عملکرد روزانه کوره های معمولی (پشت 250-300 کیلوگرم) حدود 3.5 تن با 9 درصد و برای آهن با کیفیت بالا - 2.5 تن با شدید 11 درصد است.

با ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی، آهن Poodling محصول بسیار بدتر از فریاد، از یک طرف، و Martenovskoe بازیگران - از سوی دیگر. ارقام آهن معمولی قبل از آن در 3apad اروپا ساخته شده است که حاوی مقدار زیادی از گوگرد و فسفر بود، از آنجایی که از کوک های خام آهن تولید شد، و هر دو این ناخالصی های مضر تنها بخشی از سرباره هستند؛ مقدار سرباره در غده پودلینگ 3-6٪ است، در فلز با کیفیت بالا 2٪ تجاوز نمی کند. حضور سرباره به میزان قابل توجهی نتایج آزمایش مکانیکی آهن پودر را کاهش می دهد. در زیر برخی از داده ها در٪٪، مشخص کردن Pudling ISE - ZAP معمولی-اروپایی و اورال خوب است:

یک اموال ارزشمند که تولید آهن پودلینگ در حال حاضر پشتیبانی می شود، جوشکاری زیبایی آن است که گاهی اوقات از نقطه نظر امنیت اهمیت خاصی دارد. مشخصات J.-D. جوامع تولید دستگاه های اتصال را از آهن پودر، کشش برای فلش های ترجمه شده و پیچ ها تجویز می کنند. با توجه به مقاومت بهتر به عمل آب خوردگی، آهن ریخته شده نیز برای تولید لوله های آب است. این از آجیل (فسفر فسفر فسفر) و آهن فیبر با کیفیت بالا برای پرچ ها و زنجیره ساخته شده است.

ساختار آهن جوش، شناسایی شده توسط میکروسکوپ، حتی با افزایش ضعیف، با حضور اجزای سیاه و روشن در تصویر عکاسی مشخص می شود؛ اول متعلق به سرباره، و دوم - دانه ها یا الیاف آهن به دست می آید زمانی که اگزوز فلز.

تجارت آهن

گیاهان متالورژی برای نیازهای صنعت آهن از دو نوع اصلی تولید می شوند: 1) برگ و 2) تنوع.

ورق ورق در حال حاضر به 3 متر عرض تبدیل می شود؛ با ضخامت 1 ثانیه میلی متر، آن را به خوبی چرخه نامیده می شود؛ از 3 میلیمتر و بالاتر (معمولا تا 40 میلیمتر) - بویلر، مخزن، کشتی، بسته به هدف، که مربوط به ترکیب و خواص مکانیکی مواد است. خفیف ترین آهن دیگ بخار است؛ این شامل معمولا 0.10-0.12٪ C، 0.4-0.5٪ Mn، P و S - هر کدام بیش از 0.05٪ نیست؛ مقاومت موقت آن به شکاف D نیست. بیش از 41 کیلوگرم در میلی متر 2 (اما نه کمتر از 34 کیلوگرم در میلی متر 2)، طولانی شدن در شکستن - حدود 28٪. مخزن آهن به عنوان سخت و با دوام ارسال شده است؛ این شامل 0.12-0.15٪ c؛ 0.5-0.7٪ Mn و نه بیش از 0.06٪ هر دو P و S؛ مقاومت در برابر پارگی 41-49 کیلوگرم / میلی متر 2، طول 25-28٪ طول می کشد. طول ورق های دیگ بخار و تانک آهن به ترتیب با توجه به اندازه محصول، قابل جابجایی از ورق (اجتناب از درزهای غیر ضروری و پیرایش) است، اما به طور کلی از 8 متر تجاوز نمی کند، زیرا محدود به نازک است ورق های خنک کننده سریع آنها در زمان فرآیند نورد و برای وزن ضخامت آن.

ورق ورق کمتر از 1 میلی متر ضخامت به نام قلع سیاه است؛ این برای تولید قلع سفید و مانند مواد سقف عمل می کند. برای آخرین هدف در اتحاد جماهیر شوروی، ورق های 1422x711 میلی متر، با وزن 4-5 کیلوگرم، با ضخامت 0.5-0.625 میلی متر، نورد می شوند. آهن بام توسط گیاهان در بسته های وزن 82 کیلوگرم تولید می شود. در خارج از کشور، سرنوشت سیاه در تجارت با توجه به تعداد کالیبر ویژه طبقه بندی شده است - از 20 تا 30 (ضخامت طبیعی قلع آلمانی از 0.875 تا 0.22 میلی متر، و انگلیسی از 1.0 تا 0.31 میلی متر است). سرنوشت ساخته شده از نرم ترین ریخته گری از آهن حاوی 0.08- 0.10٪ C، 0.3-0.35٪ Mn، اگر آن را از تکه های شلاق از ذوب شدید (از ما) ساخته شده است، و 0.4-0.5٪ Mn، اگر مواد منبع است خدمت کرده توسط کک چدن؛ مقاومت به پارگی - از 31 تا 34 کیلوگرم در میلی متر 2، طول عمر - 28-30٪. انواع آهن برگ یک آهن موج دار (موجدار) است. این از طریق ماهیت امواج بر روی آهن با امواج کم و بالا جدا می شود؛ در ابتدا - نسبت عرض موج به عمق محدوده از 3 تا 4، در دوم 1-2. آهن موج دار ضخامت 0.75-2.0 میلیمتر و عرض صفحات 0.72-0.81 متر (با امواج کم) و 0.4-0.6 متر (با امواج بالا) می سازد. آهن موج برای سقف، دیوارهای ساختارهای نور، پرده ها و امواج بالا استفاده می شود، علاوه بر این، آن را به ساخت همپوشانی برش می پردازد.

آهن دیافراگم به مقاطع دو طبقه تقسیم می شود: آهن متخلخل معمولی و شکل.

کلاس اول، دور آهن (با قطر کمتر از 10 میلیمتر به نام سیم)، مربع، تخت یا نوار است. به نوبه خود، به نوبه خود تقسیم شده است: در واقع نوار - عرض از 10 تا 200 میلی متر و ضخامت بیش از 5 میلی متر؛ بالابر همان عرض است، اما با ضخامت 5 تا 1 میلیمتر، که توسط تعداد کالیبر (از سوم تا 19 آلمانی عادی و از 6 تا 20 از کالیبر جدید انگلیسی) نشان داده شده است؛ تایر - از 38 تا 51 میلیمتر عرض و تا 22 میلی متر ضخامت؛ جهانی - از 200 تا 1000 میلیمتر عرض و نه کمتر از 6 میلی متر ضخامت (نورد در رول های ویژه - جهانی). هر دو تایر و حلقه آهن توسط گیاهان با اسکیت تولید می شود، یک سیم نورد - serics؛ ارقام باقیمانده به شکل نوارهای مستقیم (راست)، معمولا بیش از 8 متر طول (به طور معمول - از 4.5 تا 6 متر)، اما با سفارش ویژه برای ساختارهای بتنی، نوارها به مدت 18 میلیمتر طول می کشد و گاهی اوقات بیشتر.

انواع اصلی آهن شکل: زاویه ای (تعادل و غیر یکنواخت)، جعبه (کانال)، نام تجاری، کانال (پرتو)، ستون (مربع) و زتا آهن؛ همچنین برخی از انواع کمتری از آهن شکل وجود دارد. در مرتب سازی معمولی متریک ما، اندازه آهن شکل نشان داده شده شماره نمایه نیست (شماره - شماره عرض قفسه یا بالاترین ارتفاع نمایه را ببینید). آهن زاویه ای غیر یکنواخت و برزیل دو برابر نیست؛ به عنوان مثال، شماره 16/8 به معنای یک زاویه ای با قفسه های 16 و 8 سانتی متر یا یک نام تجاری با قفسه 16 سانتی متر و ارتفاع نام تجاری 8 سانتی متر است. بیشترین پروفیل های سنگین از آهن شکل ما: شماره 15 - زاویه ای، شماره 30 - عادت، شماره 40 - حلقه.

ترکیب آهن متخلخل جوش داده شده معمولی: 0.12٪ C، 0.4٪ Mn، کمتر از 0.05٪ P و S - هر کدام؛ مقاومت به پارگی آن 34-40 کیلوگرم در میلی متر 2؛ اما آهن گرد برای پرچ ها از مواد نرمتر از ترکیب ساخته شده است: کمتر از 0.10٪ C، 0.25-0.35٪ Mn، حدود 0.03٪ P و S - هر کدام. مقاومت به شکستن 32-35 کیلوگرم در میلی متر 2، و طول عمر 28-32٪. شکل جوش داده نشده است، و آهن مرموز ("ساخت فولاد") شامل: 0.15 - 0.20٪ C، 0.5٪ Mn، به 0.06٪ P و S - هر؛ پارگی مقاومت آن 40-50 کیلوگرم در میلی متر 2، طول عمر 25-20٪. برای تولید آجیل، آهن (Tomasovskoye) تولید شده است، حاوی حدود 0.1٪ c، اما از 0.3 تا 0.5٪ P (بزرگتر مهره، P بزرگتر). در خارج از کشور برای پاسخگویی به نیازهای گیاهان اجاره ویژه در تجارت آدرس نیمه محصول - یک مربع خالی، معمولا 50 برابر 50 میلی متر در مقطع عرضی است.

ترکیبات آهن (II)

ترکیبات آهن با درجه اکسیداسیون آهن +2 مقاوم در برابر کوچک و به راحتی به مشتقات آهن (III) اکسید شده است.

Fe 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

هیدروکسید آهن (II) Fe (OH) 2در فرم تازه پوشیده شده، آن دارای رنگ سبز خاکستری است، آن را در آب حل نمی کند، در دمای بالای 150 درجه سانتیگراد تجزیه می شود، به سرعت به علت اکسیداسیون تیره می شود:

4FE (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4FE (OH) 3.

دارای خواص کم آمفوتری کم ولتاژ با غلبه بر پایه، به راحتی با اسیدهای غیر اکسید کننده واکنش نشان می دهد:

Fe (OH) 2 + 2HCL \u003d FECL 2 + 2H 2 O.

تعامل با راه حل های قلیایی متمرکز زمانی که به تشکیل تتراهیدروکراتیک گرم می شود (II):

Fe (OH) 2 + 2naoh \u003d na 2.

نمایش خواص کاهش یافته، زمانی که تعامل با اسید سولفوریک نیتریک یا اسید سولفوریک متمرکز، آهن (III) تشکیل شده است:

2FE (OH) 2 + 4H 2 SO 4 \u003d FE 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.

به نظر می رسد در تعامل آهن (II) نمک با ملات قلیایی در غیاب اکسیژن هوا:

Feso 4 + 2naoh \u003d Fe (OH) 2 + Na 2 SO 4.

نمک آهن (II).آهن (II) فرم های نمک را با تقریبا تمام آنیون ها تشکیل می دهد. به طور معمول، نمک ها به صورت هیدروژن کریستالی سبز کریستالی می شوند: Fe (No 3) 2 · 6H 2 O، FESO 4 · 7H 2 O، FESO 2 · 6H 2 O، (NH 4) 2 FE (SO 4) 2 · 6H 2 O (Salt Mora) و دیگران. راه حل های نمک دارای یک رنگ سبز رنگ پریده و به علت هیدرولیز، یک ترشح روز چهارشنبه:

Fe 2+ + H 2 O \u003d Feoh + + H +.

همه خواص نمک را نشان می دهد.

هنگامی که ایستادن در هوا به آرامی اکسیژن حل شده به نمک های آهن (III) اکسید شده است:

4FECL 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4FEOHCL 2.

واکنش با کیفیت بالا به کاتیون Fe 2+ - تعامل با hexaciatorrate پتاسیم (III) (قرمز خون سالین):

Feso 4 + K 3 \u003d KFE ↓ + K 2 SO 4

Fe 2+ + K + + 3- \u003d KFE ↓

به عنوان یک نتیجه از واکنش، رسوب آبی تشکیل شده است - hexaciaranrat (II) آهن (III) - پتاسیم.

درجه اکسیداسیون +3 مشخصه آهن است.

اکسید آهن (III) Fe 2 O 3 -ماده قهوه ای در سه اصلاح پلی مورفیک وجود دارد.

دارای خواص آمفوتریک کم تولید شده با غلبه اصلی اصلی است. به راحتی با اسیدها واکنش نشان می دهد:

Fe 2 O 3 + 6HCL \u003d 2FECL 3 + 3H 2 O.

با راه حل های قلیایی، آن را پاسخ نمی دهد، اما زمانی که آن را fusing آن را فرم Ferrites:

Fe 2 O 3 + 2naoh \u003d 2Nafeo 2 + H 2 O.

خواص اکسیداتیو و توانبخشی را نشان می دهد. هنگامی که گرما توسط هیدروژن یا اکسید کربن بازسازی می شود (II)، نشان دادن خواص اکسیداتیو:

Fe 2 O 3 + H 2 \u003d 2Feo + H 2 O،

Fe 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

در حضور عوامل اکسید کننده قوی، محیط قلیایی خواص توانبخشی را نشان می دهد و به مشتقات آهن (VI) اکسید شده است:

Fe 2 O 3 + 3Kno 3 + 4KOH \u003d 2K 2 Feo 4 + 3Kno 2 + 2H 2 O.

در دمای بالای 1400 درجه سانتیگراد تجزیه می شود:

6FE 2 O 3 \u003d 4FE 3 O 4 + O 2.

به نظر می رسد با تجزیه حرارتی هیدروکسید آهن (III):

2FE (OH) 3 \u003d FE 2 O 3 + 3H 2 O

یا اکسیداسیون پیریت:

4fes 2 + 11o 2 \u003d 2FE 2 O 3 + 8SO 2.

FECL 3 + 3KCNS \u003d FE (CNS) 3 + 3KCL،

آهن - مواد اصلی ساخت و ساز. فلز به معنای واقعی کلمه در همه جا استفاده می شود - از موشک و زیردریایی به کارد و چنگال و جواهرات جعلی بر روی شبکه. به مقدار زیادی، آن را به یک عنصر در طبیعت کمک می کند. با این حال، دلیل واقعی، هر چند، قدرت و دوام آن است.

در این مقاله، ما مشخصه ای از آهن به عنوان یک فلز داده می شود، خواص فیزیکی و شیمیایی مفید آن نشان داده شده است. به طور جداگانه، ما می گوییم که چرا آهن فلز فلز نامیده می شود از فلزات دیگر متفاوت است.

به عنوان عجیب نیست، اما هنوز هم گاهی اوقات یک سوال در مورد اینکه آیا آهن فلز یا غیر فلزی است وجود دارد. آهن - عنصر 8 از گروه، 4 دوره جدول D. I. مندلیف. وزن مولکولی 55.8، که بسیار زیاد است.

این یک فلز خاکستری نقره ای، پلاستیکی نسبتا نرم، پلاستیک است که دارای خواص مغناطیسی است. در واقع، آهن خالص یافت می شود و بسیار نادر است، زیرا فلز از لحاظ شیمیایی فعال است و به واکنش های مختلف وارد می شود.

در مورد آنچه آهن است، به این ویدیو می گوید:

مفهوم و ویژگی ها

آهن معمولا آلیاژ با کسر کوچکی از ناخالصی ها نامیده می شود - تا 0.8٪، که تقریبا تمام خواص فلز را حفظ می کند. استفاده جهانی حتی این گزینه نیست، بلکه فولاد و چدن است. نام آن فلز سیاه، آهن است، اما، بلکه، صحبت کردن، همه چدن و \u200b\u200bفولاد همان، به دلیل رنگ سنگ معدن - سیاه و سفید است.

امروزه فلزات آهنی آهن آهن نامیده می شود: فولاد، چدن، فریت، و همچنین منگنز، و گاهی اوقات کروم.

آهن یک عنصر بسیار رایج است. توسط محتوا در پوسته زمین، 4 محل، به دست آوردن اکسیژن، و. در هسته زمین 86 درصد از آهن وجود دارد و تنها 14 درصد در گوشته است. در آب دریا از ماده حاوی بسیار کم - به 0.02 میلی گرم بر لیتر، در آب رودخانه تا حدودی بیشتر - تا 2 میلی گرم / لیتر.

آهن - فلز معمولی، علاوه بر کاملا فعال است. این با اسیدهای رقیق شده و متمرکز ارتباط برقرار می کند، اما تحت عمل اکسیدان های بسیار قوی می تواند نمک های اسید آهن را تشکیل دهد. در هوا، آهن به سرعت با یک فیلم اکسید هشدار واکنش بیشتر را پوشش می دهد.

با این حال، در حضور رطوبت، به جای یک فیلم اکسید، زنگ ظاهر می شود، که به دلیل ساختار شل، از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری نمی کند. این ویژگی در حضور رطوبت خوابیده است، معایب اصلی آلیاژهای آهن است. شایان ذکر است که آنها خوردگی ناخالصی ها را تحریک می کنند، در حالی که فلز خالص شیمیایی مقاوم به آب است.

پارامترهای مهم

آهن خالص فلزی بسیار پلاستیکی است، به خوبی جعل و ضعیف تزریق شده است. با این حال، ناخالصی های کوچک کربن به طور قابل توجهی باعث افزایش سختی و شکنندگی آن می شود. این کیفیت به یکی از دلایل جابجایی ابزارهای برنز کار تبدیل شده است.

• اگر آلیاژهای آهن را مقایسه کنید و از آنهایی که در دنیای باستانی شناخته شده بودند، واضح است که و در مقاومت در برابر خوردگی، و به معنای دوام است. با این حال، جرم منجر به کاهش معادن قلع شد. و از آنجایی که آن بسیار کمتر از، در مقابل متالوژیست های گذشته، سوال جایگزینی باقی مانده است. و آهن جایگزین برنز شد. به طور کامل پس از آن، زمانی که فولاد ظاهر شد، جایگزین شد: چنین ترکیبی از سختی و کشش، برنز نمی دهد.
• شکل های آهن با کبالت و آهن سه گانه. خواص عناصر بسیار نزدیک است، نزدیک تر از آنالوگ های خود را با همان ساختار لایه بیرونی. تمام فلزات دارای خواص مکانیکی عالی هستند: به راحتی پردازش، نورد، کشش، آنها را می توان نورد و مهر و موم شده است. کبالت و نه خیلی واکنشی و مقاوم در برابر خوردگی نسبت به آهن. با این حال، شیوع کوچکتر این عناصر اجازه نمی دهد که آنها را به عنوان آهن گسترده ای استفاده کند.
• غده اصلی "رقیب" در زمینه استفاده از مخازن استفاده می شود. اما در واقع هر دو ماده دارای کیفیت کاملا متفاوت هستند. نه خیلی با دوام به عنوان آهن، بدتر از آن، آن را قادر به جعل نیست. از سوی دیگر، فلز متفاوت است، وزن بسیار کم است، که به طور قابل توجهی طرح ها را تسهیل می کند.

هدایت الکتریکی آهن بسیار متوسط \u200b\u200bاست، در حالی که آلومینیوم تنها به نقره و طلا پایین تر است. آهن یک فرومغناطیس است، یعنی، مغناطیسی را در غیاب یک میدان مغناطیسی حفظ می کند و به یک میدان مغناطیسی کشیده می شود.

چنین خواص مختلف باعث ایجاد مناطق کاملا متفاوت از کاربرد می شود، بنابراین "مبارزه" مواد ساختاری بسیار نادر هستند، به عنوان مثال، در تولید مبلمان، که در آن سهولت مشخصات آلومینیوم با قدرت فولاد مخالف است.

مزایا و معایب آهن در نظر گرفته شده است.

مزایا و معایب

مزیت اصلی آهن در مقایسه با سایر فلزات ساختاری شیوع و سادگی نسبی ذوب شدن است. اما، با توجه به مقدار آهن، این یک عامل بسیار مهم است.

فواید

پلاس های فلزی عبارتند از ویژگی های دیگر.

• قدرت و سختی در حالی که حفظ انعطاف پذیری در مورد غده شیمیایی تمیز نیست، بلکه در مورد آلیاژها نیست. علاوه بر این، این ویژگی ها بسته به درجه فولاد، روش عملیات حرارتی، روش رسید و غیره متفاوت است.
• انواع فولاد و فریت به شما اجازه می دهد تا مواد را به معنای واقعی کلمه برای هر کار ایجاد و انتخاب کنید - از قاب پل به ابزار برش. امکان به دست آوردن خواص مشخص شده هنگام اضافه کردن ناخالصی های بسیار جزئی، شایستگی بسیار خوبی است.
• سهولت پردازش مکانیکی به شما امکان می دهد تا محصولات نوع مختلفی را دریافت کنید: میله ها، لوله ها، محصولات شکل، پرتوها، آهن برگ و غیره.
• خواص مغناطیسی آهن به گونه ای است که فلز مواد اصلی در آماده سازی مغناطیسی است.
• هزینه آلیاژها بستگی به ترکیب، البته، در ترکیب، اما هنوز هم به طور قابل توجهی پایین تر از اکثریت رنگ، حتی با ویژگی های قدرت بالاتر است.
• آهن هابز ارائه ویژگی های مواد بسیار دکوراسیون مواد.

معایب

معایب آلیاژهای آهن قابل توجه است.

• اول از همه، این مقاومت به خوردگی ناکافی است. انواع خاصی از فولاد ضد زنگ است، دارای این کیفیت مفید است، اما همچنین هزینه بسیار گران تر است. خیلی بیشتر، فلز با پوشش - فلز یا پلیمر محافظت می شود.
• آهن می تواند برق را جمع آوری کند، بنابراین محصولات از آلیاژهای آن در معرض خوردگی الکتروشیمیایی قرار می گیرند. موارد ابزار و ماشین آلات، خطوط لوله باید به نحوی دفاع از خود - حفاظت کاتد، محافظ و غیره.
• فلز سنگین، بنابراین ساختارهای آهن به طور قابل توجهی وزن ساخت شیء ساخت و ساز، ساختمان، ماشین راه آهن، کشتی دریایی.

ترکیب و ساختار

آهن در 4 اصلاح متفاوت وجود دارد که از یکدیگر با پارامترهای شبکه و ساختار متفاوت هستند. حضور فازهای واقعا برای ذوب شدن بسیار حیاتی است، زیرا انتقال فاز و وابستگی آنها به عناصر آلیاژ، کل فرایندهای متالورژی را در این جهان تضمین می کند. بنابراین ما در مورد مراحل زیر صحبت می کنیم:

• فاز α پایدار تا +769 درجه سانتیگراد است، دارای یک مشبک مکعب مرکزی محور است. فاز α یک فرومغناطیس است، یعنی، مغناطیسی را در غیاب یک میدان مغناطیسی حفظ می کند. دما در 769 درجه سانتیگراد نقطه عطفی برای یک فلز است.
• فاز β از +769 با 769 تا +917 C وجود دارد. ساختار اصلاح یکسان است، اما پارامترهای شبکه چندین نفر دیگر هستند. در همان زمان، تقریبا تمام خواص فیزیکی به جز مغناطیسی حفظ می شود: آهن یک پارامغناطیس می شود.
• γ - فاز در محدوده از +917 تا +1394 C به نظر می رسد. برای او، یک شبکه مکعبی گرانیتی.
• فاز δ از درجه حرارت بالاتر از درجه حرارت در +1394 درجه سانتیگراد وجود دارد، دارای یک مشبک مکعب مرکزی محور است.

اصلاح ε نیز جدا شده است، که به نظر می رسد در فشار بالا، و همچنین با دوپینگ با برخی از عناصر. ε -Fase دارای یک پنجره مشبک شش گوش Deraulic است.

درباره خواص فیزیکی و شیمیایی آهن این ویدیو را می گیرد:

خواص و ویژگی ها

بسیار بستگی به خلوص آن دارد. تفاوت بین خواص آهن شیمیایی خالص و فنی معمولی و حتی بیشتر فولاد آلیاژی بسیار مهم است. به عنوان یک قاعده، ویژگی های فیزیکی برای آهن فنی با کسری از ناخالصی های 0.8٪ داده می شود.

ضروری است که ناخالصی های مضر از افزودنی های آلیاژی را تشخیص دهیم. برای مثال، اولین گوجه فرنگی و فسفر، به عنوان مثال، شکنندگی آلیاژ را بدون افزایش سختی یا مقاومت مکانیکی به ارمغان می آورد. کربن در فولاد این پارامترها را افزایش می دهد، یعنی یک جزء مفید است.

• تراکم آهن (g / cm3) تا حدودی بستگی به فاز دارد. بنابراین، α-Fe دارای تراکم برابر با 7.87 گرم / مکعب است. در دمای طبیعی و 7.67 گرم / مکعب مشاهده کنید. در +600 C مشاهده کنید. تراکم فاز γ زیر 7.59 گرم / مکعب است. مراحل را ببینید و δ حتی کمتر - 7،409 گرم / سی سی. سانتی متر
• نقطه ذوب ماده +1539 S. آهن اشاره به فلزات نسبتا مقاوم به مقاوم است.
• نقطه جوش - +2862 C.
• قدرت، یعنی مقاومت در برابر بارهای مختلف نوع - فشار، کشش، خم شدن، برای هر درجه فولاد، چدن و \u200b\u200bفریت تنظیم می شود، به طوری که این شاخص ها به طور کلی دشوار صحبت می کنند. بنابراین، فولاد با سرعت بالا دارای قدرت خمشی برابر با 2.5-2.8 GPA است. و پارامتر مشابه آهن معمولی 300 مگاپاسکال است.
• سختی در مقیاس Moos 4-5 است. فولاد ویژه و آهن خالص شیمیایی به شاخص های بسیار بالاتر می رسد.
• مقاومت الکتریکی خاص 9.7 · 10-8 اهم · m. آهن در حال حاضر بسیار بدتر از مس یا آلومینیوم است.
• هدایت حرارتی نیز کمتر از این فلزات است و بستگی به ترکیب فاز دارد. در 25 ثانیه 74.04 w / (m · k) است.، در 1500 S - 31.8 [W / (MK)].
• آهن زیبا است، هر دو در دمای طبیعی و بالا. ریخته گری آهن و فولاد
• غیرممکن است که مواد بیولوژیکی بیولوژیکی نامگذاری شود. با این حال، سمیت آن بسیار کم است. با این حال، متصل شده است، با این حال، نه خیلی با فعالیت عنصر، چقدر با ناتوانی بدن انسان خوب است به دست آوردن آن: حداکثر 20٪ از دوز به دست آمده است.

غیر ممکن است آهن را به مواد محیطی اختصاص دهید. با این حال، آسیب اصلی محیط زیست باعث زباله های آن، به عنوان زنگ آهن و بسیار سریع، و زباله های تولید - سرباره هایی که توسط گازها متمایز می شوند.

تولید

آهن به عناصر بسیار رایج اشاره دارد، بنابراین هزینه های گسترده ای نیاز ندارد. سپرده های هر دو باز و شفت در حال توسعه است. در واقع، تمام سنگ معدن کوه شامل آهن است، اما تنها کسانی که نسبت فلز به اندازه کافی بزرگ است. اینها سنگهای غنی هستند - قرمز، مغناطیسی و قهوه ای IranCase با سهم آهن به 74٪، سنگ معدن با محتوای متوسط \u200b\u200b- Marcasit، به عنوان مثال، و سنگ معدن ضعیف با سهم آهن حداقل 26٪ - Siderite.

سنگ معدن غنی بلافاصله به گیاه می رود. نژادها با محتوای متوسط \u200b\u200bو کم غنی هستند.

روش های متعددی برای تولید آلیاژهای آهن وجود دارد. به عنوان یک قاعده، ذوب شدن هر فولاد شامل تولید چدن است. این در یک کوره انفجاری در دمای 1600 C 1600 C. simchti - agglomerate، گلوله ها، همراه با شار به کوره و هوای داغ مسدود شده است. در عین حال، فلز ذوب می شود، و کک روشن است، که به شما اجازه می دهد تا ناخالصی های ناخواسته را بشویید و سرباره را جدا کنید.

برای به دست آوردن فولاد، آهن سفید سفید معمولا استفاده می شود - کربن با اتصال شیمیایی با آهن همراه است. رایج ترین 3 راه:

• martenovsky - آهن ریخته گری شده با افزودنی سنگ معدن و ضایعات شناور در سال 2000 به منظور کاهش محتوای کربن. مواد اضافی، در صورت وجود، در انتهای ذوب شدن اضافه کنید. بنابراین، بالاترین کیفیت فولاد به دست آمده است.
• اکسیژن مبدل یک روش تولیدی تر است. در کوره، ضخامت آهن چدن توسط هوا تحت فشار در 26 کیلوگرم در متر مربع پاک می شود. مشاهده ترکیبی از اکسیژن با هوا یا اکسیژن خالص را می توان برای بهبود خواص فولاد استفاده کرد.
• موج الکتریکی - اغلب برای به دست آوردن فولادهای ویژه آلیاژ استفاده می شود. آهن چدن در یک کوره الکتریکی در دمای 2200 درجه سانتیگراد قرار دارد.

فولاد را می توان با روش مستقیم به دست آورد. برای انجام این کار، گلوله ها با محتوای زیادی از آهن بارگیری می شوند و در دمای 1000 ثانیه با هیدروژن پاک می شوند. دومی آهن را از اکسید بدون مراحل متوسط \u200b\u200bبازسازی می کند.

با توجه به مشخصه های متالورژی آهنی، سنگ معدن با محتوای خاصی از آهن برای فروش، یا محصولات به پایان رسید - آهن، فولاد فولاد قیمت آنها بسیار متفاوت است. میانگین هزینه سنگ آهن در سال 2016 غنی است، با محتوای عناصر بیش از 60٪، 50 دلار به ازای هر تن است.

هزینه فولاد بستگی به مجموعه ای از عوامل است که گاهی اوقات افزایش می یابد و کاهش قیمت ها غیر قابل پیش بینی است. در پاییز سال 2016، هزینه تقویت، فولاد نورد گرم و سرد به طور چشمگیری افزایش یافته است به دلیل افزایش کمتر افزایش قیمت ذغال سنگ کوک کردن - یک شرکت کننده ضروری از ذوب شدن. در ماه نوامبر، شرکت های اروپایی یک رول فولادی گرم نورد را برای 500 یورو در هر تن ارائه می دهند.

منطقه کاربردی

دامنه استفاده از آلیاژهای آهن و آهن بسیار زیاد است. ساده تر است که مشخص شود که در آن فلز اعمال نمی شود.

• ساخت و ساز - ساخت انواع فریم ها، از لاشه پل حامل، به جعبه شومینه تزئینی در آپارتمان، نمی تواند بدون فولاد از گونه های مختلف انجام دهد. آرماتور، میله ها، بوتیک ها، کانال ها، گوشه ها، لوله ها: کاملا همه محصولات و محصولات مختلف در ساخت و ساز استفاده می شود. همین امر مربوط به محصولات نورد برگ است: از سقف از آن ساخته شده است، و غیره.
• مهندسی مکانیک - برای قدرت و مقاومت در برابر پوشیدن فولاد، بسیار کم است که می تواند مقایسه شود، به طوری که قسمت های بدن اکثریت مطلق ماشین ها از فولاد ساخته شده است. به خصوص در مواردی که تجهیزات باید تحت دمای بالا و فشار قرار گیرند.
• ابزارها - با عناصر آلیاژی و سخت شدن فلز شما می توانید سختی و قدرت را نزدیک به الماس کنید. فولاد فیلتر - اساس هر ابزار پردازش.
• در مهندسی برق، استفاده از آهن محدود تر است، دقیقا به این دلیل که ناخالصی ها به طور قابل توجهی خواص الکتریکی خود را کاهش می دهند و آنها خیلی کوچک هستند. اما فلز در تولید قطعات مغناطیسی تجهیزات الکتریکی غیر قابل تعویض است.
• خط لوله - ساخته شده از فولاد و چدن ساخت و ساز ارتباطات هر نوع و نوع: گرمایش، لوله های آب، خطوط لوله گاز، از جمله تنه، پوسته برای کابل های قدرت، خط لوله نفت و غیره. فقط فولاد می تواند بارهای بزرگی و فشار داخلی مقاومت کند.
• استفاده خانگی - فولاد در همه جا اعمال می شود: از لوازم جانبی و کارد و چنگال به درب های آهن و قفل. مقاومت فلزی و مقاومت در برابر سایش آن ضروری است.

آهن و آلیاژهای آن ترکیب قدرت، مقاومت دوام به پوشیدن. علاوه بر این، فلز در تولید نسبتا کم است، که باعث می شود مواد ضروری برای اقتصاد ملی مدرن باشد.

درباره آلیاژهای آهن با فلزات غیر آهنی و سیاه سیاه به این ویدیو می گویند:

• تعیین - FE (آهن)؛
• دوره - IV؛
• گروه - 8 (viii)؛
• وزن اتمی - 55،845؛
• عدد اتمی - 26؛
• شعاع اتم \u003d 126 بعد از ظهر؛
• شعاع کووالان \u003d 117 PM؛
• توزیع الکترون - 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2؛
• t ذوب \u003d 1535 درجه سانتیگراد؛
• t جوش \u003d 2750 درجه سانتیگراد؛
• برق (توسط Paulonga / توسط Alpreda و Rokhov) \u003d 1.83 / 1.64؛
• درجه اکسیداسیون: +8، +6، +4، +3، +2، +1، 0؛
• تراکم (n. y) \u003d 7،874 گرم / سانتی متر مربع؛
• حجم مولر \u003d 7.1 سانتی متر 3 / مول.

ترکیبات ژان:

آهن شایع ترین فلز در پوسته زمین است (5.1٪ وزن) پس از آلومینیوم.

در زمین، آهن در یک کشور آزاد در مقادیر جزئی در قالب قطعات کوچک و همچنین در شهاب سنگ های افتاده رخ می دهد.

فرآیند صنعتی آهن بر روی رسوبات راه آهن، از مواد معدنی حاوی آهن استخراج می شود: مغناطیسی، قرمز، راه آهن قهوه ای.

لازم به ذکر است که آهن بخشی از بسیاری از مواد معدنی طبیعی است، باعث نقاشی طبیعی آنها می شود. رنگ مواد معدنی بستگی به غلظت و نسبت یونهای آهن Fe 2+ / Fe 3+ دارد، و همچنین از اتم های اطراف این یون ها. به عنوان مثال، حضور ناخالصی های یون های آهن بر رنگ بسیاری از سنگ های گرانبها و نیمه گرانبها تاثیر می گذارد: TOPAZ (از زرد کم رنگ به قرمز)، یاقوت کبود (از آبی به آبی تیره)، آکوامارین ها (از آبی روشن به آبی سبز) و به زودی.

آهن در بافت های حیوانی و گیاهان موجود است، به عنوان مثال، حدود 5 گرم آهن در بدن بالغ وجود دارد. آهن یک عنصر حیاتی است، بخشی از پروتئین هموگلوبین است که در حمل و نقل اکسیژن از ریه ها به بافت ها و سلول ها شرکت می کند. با کمبود آهن در بدن انسان، کم خونی در حال توسعه است (کم خونی کمبود آهن).

شکل. ساختار یک اتم آهن.

پیکربندی الکترونیکی اتم آهن - 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2 (به ساختار الکترونیکی اتم ها مراجعه کنید). در شکل گیری اوراق قرضه شیمیایی با عناصر دیگر، 2 الکترون واقع در سطح خارجی 4S + 6 الکترونها 3D (فقط 8 الکترون) می تواند شرکت کند، بنابراین، در ترکیبات آهن می تواند درجه اکسیداسیون +8، +6 ، +4، +3، +2، +1، (اغلب ملاقات +3، +2). آهن دارای فعالیت شیمیایی متوسط \u200b\u200bاست.

شکل. درجه اکسیداسیون آهن: +2، +3.

خواص فیزیکی آهن:

• رنگ فلزی نقره ای سفید؛
• کاملا نرم و پلاستیکی؛
• مانع گرما و هدایت الکتریکی می شود.

آهن در قالب چهار اصلاح وجود دارد (در ساختار شبکه کریستال متفاوت است): α آهن؛ β آهن؛ γ آهن؛ δ آهن

خواص شیمیایی آهن

• با اکسیژن واکنش نشان می دهد، بسته به درجه حرارت و غلظت اکسیژن، محصولات مختلف یا مخلوطی از محصولات اکسیداسیون آهن را می توان تشکیل داد (FeO، Fe 2 O 3، Fe 3 O 4):
  3FE + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4؛
• اکسیداسیون آهن در دمای پایین:
  4FE + 3O 2 \u003d 2FE 2 O 3؛
• با بخار آب واکنش نشان می دهد:
  3FE + 4H 2 O \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2؛
• آهن ریز ریز ریز شده هنگام گرم شدن با خاکستری و کلر (سولفید و کلرید آهن) واکنش نشان می دهد:
  fe + s \u003d fes؛ 2FE + 3Cl 2 \u003d 2FECL 3؛
• در دمای بالا، آن را با سیلیکون، کربن، فسفر واکنش نشان می دهد:
  3FE + C \u003d FE 3 C؛
• با سایر فلزات و آهن غیر فلزات می تواند آلیاژهای را تشکیل دهد؛
• آهن غیر فعال فلزات کمتر از نمک های خود را از بین می برد:
  Fe + Cucl 2 \u003d FeCl 2 + Cu؛
• با اسیدهای رقیق شده، آهن به عنوان یک عامل کاهش دهنده عمل می کند، نمک ها را تشکیل می دهند:
  Fe + 2HCL \u003d FECL 2 + H 2؛
• با رقیق اسید نیتریک، آهن، محصولات مختلف بازیابی اسید را تشکیل می دهند، بسته به غلظت آن (N 2، N 2 O، شماره 2).

اخذ و استفاده از آهن

آهن صنعتی به دست آمده است ذوب کردن چدن و \u200b\u200bفولاد

چدن آهن آهن آهن با ناخالصی های سیلیکونی، منگنز، گوگرد، فسفر، کربن است. محتوای کربن در چدن بیش از 2٪ (در فولاد کمتر از 2٪).

تمیز آهن می شود:

• در مبدل های اکسیژن از چدن ریخته گری؛
• ترمیم اکسید آهن با اکسید کربن هیدروژن و دو طرفه؛
• الکترولیز نمک مناسب.

آهن چدن از ترمیم سنگ آهن اکسید آهن به دست می آید. ذوب آهن چدن در کوره های انفجاری انجام می شود. COX به عنوان منبع گرما در کوره انفجاری استفاده می شود.

کوره دامنه یک ساختار فنی بسیار پیچیده با ارتفاع چند ده متر است. این از آجر نسوز خارج می شود و توسط یک پوشش فولادی بیرونی محافظت می شود. از سال 2013، بزرگترین کوره دامنه در کره جنوبی توسط شرکت فولاد Posco در کارخانه متالورژی در شهر کوانجان ساخته شد (فر اجبار پس از مدرنیزاسیون 6000 متر مکعب در بهره وری سالانه 5،700،000 تن بود).

شکل. کوره ذوب اهن.

فرآیند ذوب آهن چدن در کوره انفجار به طور مداوم برای چند دهه است، در حالی که اجاق گاز خود را تولید نمی کند.

شکل. فرآیند ذوب آهن در یک کوره انفجاری.

• سنگ های غنی شده (مغناطیسی، قرمز، براون Zheleznyak) و کک سقوط از طریق عجله، واقع در بالای کوره انفجار؛
• فرآیندهای کاهش آهن از سنگ معدن تحت عمل اکسید کربن (II) در قسمت متوسط \u200b\u200bکوره انفجار (معدن) در دمای 450-1100 درجه سانتیگراد ادامه می یابد (اکسید آهن به فلز بازگردانده می شود):
  • 450-500 ° C - 3Fe 2 O 3 + CO \u003d 2FE 3 O 4 + CO 2؛
  • 600 ° C - Fe 3 O 4 + Co \u003d 3Feo + Co 2؛
  • 800 ° C - Feo + Co \u003d Fe + Co 2؛
  • یک قطعه اکسید آهن دو طرفه توسط کک بازسازی می شود: Feo + C \u003d Fe + Co.
• به طور موازی، فرآیند ترمیم اکسید سیلیکون و منگنز در حال انجام است (وارد سنگ آهن به شکل ناخالصی ها)، سیلیکون و منگنز بخشی از چدن ذوب شده است:
  • SiO 2 + 2C \u003d SI + 2CO؛
  • MN 2 O 3 + 3C \u003d 2MN + 3CO.
• با تجزیه حرارتی سنگ آهک (وارد به یک کوره انفجاری)، اکسید کلسیم تشکیل شده است، که با سیلیکون و اکسید آلومینیوم موجود در سنگ معدن واکنش نشان می دهد:
  • CACO 3 \u003d COO + CO 2؛
  • Cao + SiO 2 \u003d Casio 3؛
  • Cao + Al 2 O 3 \u003d CA (Alo 2) 2.
• در 1100 درجه سانتیگراد، روند بهبود آهن متوقف می شود؛
• در زیر معدن واقع شده است، وسیع ترین قسمت کوره انفجار کمتر از آن است که ساحلی دنبال می شود، که در آن کک سوختگی و محصولات ذوب مایع تشکیل می شود - آهن و سرباره های جمع آوری شده در پایین کوره - کوه؛
• در قسمت بالای کوه در دمای 1500 درجه سانتیگراد، احتراق شدید کک در جت هوا فشرده هوا رخ می دهد: C + O 2 \u003d CO 2؛
• عبور از کک داغ، مونوکسید کربن (IV) به مونوکسید کربن تبدیل می شود (II)، که عامل کاهش آهن است (نگاه کنید به بالا): CO 2 + C \u003d 2CO؛
• سرباره های تشکیل شده توسط سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات کلسیم در بالای چدن قرار دارند و از عمل اکسیژن محافظت می کنند؛
• از طریق سوراخ های ویژه واقع در سطوح مختلف شاخ، چدن و \u200b\u200bسرباره ها بیرون می آیند؛
• اکثر آهن چدن به بازیافت بیشتر می رود - ذوب فولاد.

فولاد از فلز چدن و \u200b\u200bفلز قراضه با روش مبدل ذوب شده است (Martenovsky در حال حاضر قدیمی است، اگر چه استفاده از آن نیز استفاده می شود) و یا احساس الکتریکی (در توخالی برقی، کوره های القایی). ماهیت فرآیند (آهن ریخته گری مجدد) کاهش غلظت کربن و سایر ناخالصی ها با اکسیداسیون اکسیژن است.

همانطور که در بالا ذکر شد، غلظت کربن در فولاد 2٪ تجاوز نمی کند. با توجه به این، فولاد، بر خلاف چدن، به راحتی حمل و نقل و نورد را حمل می کند، که به شما اجازه می دهد تا محصولات مختلفی را با سختی بالا و دوام از آن ایجاد کنید.

سختی فولاد بستگی به محتوای کربن (کربن بیشتر، فولاد سخت تر) در یک نام تجاری خاص از شرایط درمان فولاد و حرارت دارد. در تعطیلات (خنک کننده آهسته)، فولاد نرم می شود؛ هنگام خنک شدن (خنک کننده سریع)، فولاد بسیار جامد به دست می آید.

برای دادن خواص خاص لازم به آن افزودنیهای لیگارتر: کروم، نیکل، سیلیکون، مولیبدن، وانادیوم، منگنز و غیره.

چدن و \u200b\u200bفولاد چدن مواد ساختاری ضروری در اکثریت قریب به اتفاق از بخش های اقتصاد ملی هستند.

نقش بیولوژیکی آهن:

• بدن یک بزرگسال حاوی 5 گرم آهن است.
• آهن نقش مهمی در کار بدن های هماتوپوئیت ایفا می کند؛
• آهن بخشی از بسیاری از مجتمع های پروتئینی پیچیده (هموگلوبین، میوگلوبین، آنزیم های مختلف) است.

68. ترکیبات آهن

اکسید آهن (II) Feo- ماده بلور سیاه و سفید غیر قابل حل در آب و قلیایی. فومربوط به پایه است Fe (OH) 2.

گرفتنآهن (II) اکسید را می توان با کاهش ناقص اکسید کربن Zheleznyak مغناطیسی به دست آورد (II):

خواص شیمیایی.این اکسید اصلی است. واکنش با اسیدها، فرم های نمک:

هیدروکسید آهن (II) Fe (OH) 2- ماده کریستالی سفید.

گرفتنهیدروکسید آهن (II) از نمک اتو کردن دو طرفه از عمل راه حل های قلیایی به دست می آید:

خواص شیمیایی.هیدروکسید پایه با اسیدها واکنش نشان می دهد:

در هوا Fe (OH) 2 اکسید شده به Fe (OH) 3:

اکسید آهن (III) Fe2O3- ماده ای از رنگ قهوه ای، در طبیعت به شکل یک منطقه قرمز رخ می دهد، در آب نامحلول است.

به دست آوردن. هنگام شلیک پیریت:

خواص شیمیایی.خواص آمفوتری ضعیف را نشان می دهد. هنگامی که تعامل با قلیایی، آن را تشکیل می دهد نمک:

هیدروکسید آهن (III) Fe (OH) 3- مواد قرمز قهوه ای، نامحلول در آب و آلکالی بیش از حد.

به دست آوردن. اکسید کننده اکسید آهن (III) اکسید و هیدروکسید آهن (II) به دست آمده است.

خواص شیمیایی.این یک ترکیب آمفوتری است (با غلبه بر خواص اساسی). رسوب شده تحت عمل قلیایی در نمک های آهن سه گانه:

نمک های آهن دو طرفهتعامل آهن فلزی را با اسیدهای مناسب دریافت کنید. آنها به شدت هیدرولیکی هستند، زیرا راه حل های آبی آنها - عوامل کاهش دهنده انرژی:

هنگامی که گرما بیش از 480 درجه سانتیگراد گرم می شود، تشکیل اکسید:

تحت عمل قلیایی در سولفات آهن (II)، هیدروکسید آهن (II) تشکیل شده است:

شکل کریستال هیدرات - FESO4 7N2O (نیروی آهن). کلرید آهن (III) FECL3 -ماده بلوری قهوه ای تیره است.

خواص شیمیایی.محلول در آب fecl3خواص اکسیداتیو را نشان می دهد.

بازسازی کننده ها - منیزیم، روی، سولفید هیدروژن، بدون گرما اکسید شده است.