آهن چیست

قبل از پاسخ دادن به سوال آهن چیست بهتر است در زمینه آشنایی عمومی با آن، کمی توضیح دهیم. زیرا با دانستن این اطلاعات بهتر می توانید تعریف آهن را درک کنید. همانطور که می دانید کره زمین دارای یک هسته مرکزی بوده که درون آن از آهن پر شده است. در واقع از لحاظ چگالی، آهن بزرگ ترین عنصر تشکیل دهنده کره زمین است. آهن فلز و عنصری شیمیایی است، که در جدول تناوبی عناصر با نماد شیمیایی Fe شناخته می شود.

جالب توجه است که اولین بار آهن به دلیل پدیده همجوشی هسته ای به وجود آمد. به زبان ساده تر قبل از فروپاشی یک ستاره، از طریق همجوشی آهن تشکیل می شود. همجوشی پدیده ای برعکس شکافت هسته ای است. از روزی که آهن به وجود آمد، تا به حال، آهن راهش را به سوی تمدن امروزی پیدا کرده است. به همین دلیل نمی توان تمدن امروزی را بدون وجود آهن متصور شد.

در ادامه با ما همراه باشید تا به بزرگ ترین سوال هایتان در مورد آهن پاسخ دهیم.

تاریخچه آهن

تاریخچه آهن از اواسط عصر برنز آغاز می شود. اما استفاده گسترده از آهن، قرن ها بعد میسر شد. آهن از دوران قدیم تا تمدن امروزی همواره همراه انسان بوده است. با دنبال کردن رد پای استفاده گذشتگان از آهن، می توان متوجه شد که چرا امروزه استفاده از این فلز تا این حد پیشرفت کرده است.

با انجام آزمایش های متعدد روی نمونه های آهنی که از دوران باستان به جا مانده، به این نتیجه می رسیم که گذشتگان از آهن شهاب سنگی استفاده می کردند. آهن شهاب سنگی، از طریق بارش شهاب سنگ به زمین راه یافته و حدود 5.7% نیکل دارد. این در حالی است که امروزه از سنگ آهن که منشا زمینی دارد استفاده می شود.

آهن چگونه تولید میشود

برای تولید آهن، بعد از استخراج سنگ آهن از معدن، نخست باید آن را از حالت ناخالص خارج کرد. بنابراین بعد از استخراج سنگ آهن، باید آن را ذوب کرد. به همین دلیل سنگ آهن داخل کوره حرارت داده می شود تا به حالت مذاب در آید. سنگ آهن در دمای 1,538 درجه سانتی گراد ذوب می شود. در این حالت می توان به آهن مذاب عناصر دیگری را اضافه کرد. برای مثال با اضافه کردن مقدار معینی کربن به آهن مذاب، فولاد به دست می آید.

در صنعت به ندرت از آهن خالص استفاده می شود. به همین دلیل اغلب اوقات به مذاب آهن عناصر دیگری نیز اضافه می شود.

لازم به ذکر است که سنگ آهن نیز انواع متفاوتی دارد. به عنوان مثال “مگنتیت” که به عنوان سنگ آهن مغناطیسی نیز شناخته می شود، و “هماتیت”، جز سنگ آهن های با ارزش هستند.

آهن خام چیست

سنگ آهنی که از معدن استخراج می شود ناخالص است. این در حالیست که برای استفاده از آهن باید حتما آن را به حالت خالص و خام درآورد. به همین دلیل با ذوب کردن سنگ آهن و جدا کردن ناخالصی های آن که شامل گوگرد، فسفر و… می شود، “آهن خام” تولید می شود. بنابراین قبل از تولید فلزاتی مانند فولاد و چدن باید حتما سنگ آهن را تبدیل به آهن خام کرد.

کاربرد آهن چیست

همانطور که پیش تر گفته شد، آهن خالص کاربرد زیادی در صنعت ندارد. آلیاژ آهن است که در صنایع مختلف به کار گرفته می شود. از آهن و آلیاژ آن در صنایع پتروشیمی، غذایی، ساخت و سازو … استفاده گسترده ای می شود.

آهن قراضه

آهن قراضه با نام ضایعات آهن نیز شناخته می شود. آهن قراضه از فرایند بازیافت فولاد و آهنی که قبلا مصرف شده اند به دست می آید. فرایند بازیافت آهن با ریختن ضایعات در کوره و تبدیل آن به مواد مذاب انجام می گیرد. برای تولید فولاد (آهن+کربن) حتما از مقداری قراضه آهن در کوره القایی و الکتریکی استفاده می شود. بنابراین قراضه آهن نقش مهمی در ساخت فولاد دارد.

آهن اسفنجی

آهن اسفنجی از طریق فرایند احیای مستقیم (Direct reduced iron) روی سنگ آهن به دست می آید. در واقع از طریق گاز احیا کننده که حاوی کربن است، سنگ آهن به آهن تبدیل می شود. در گذشته از مقدار زیادی قراضه آهن در کوره های القایی استفاده می شد. اما امروزه آهن اسفنجی تا 50% جایگزین قراضه شده است.

خوردگی آهن چیست

خوردگی آهن به همان فرایند زنگ زدگی آهن گفته می شود. وقتی آهن در معرض اکسیژن و رطوبت قرار می گیرد شروع به زنگ زدن می کند. خوردگی باعث محدود شدن عمر آهن می شود. برای کند کردن روند خوردگی راهکارهایی وجود دارد. اما عملا بعد از مدتی آهنی که دچار خوردگی شده تبدیل به قراضه آهن می شود.

آهن زنگ نزن

اصطلاح آهن زنگ نزن برای آهن هایی به کار می رود که در مقابل خوردگی مقاوم هستند. یکی از ویژگی های آهن آن است که با رطوبت و اکسیژن، واکنش نشان داده و به همین دلیل خورده می شود. این درحالیست که آهن زنگ نزن در برابر اکسیداسیون (خوردگی- زنگ زدگی) مقاوم است. برای ضد زنگ کردن آهن از حداقل 10.5% کروم استفاده می شود. از آهن زنگ نزن در صنایع مختلفی مانند مخزن هایی که در آن ها مواد شیمیایی نگهداری می شود و ساخت لوازم اشپزخانه استفاده می شود.

ورق آهن چیست

برای تولید ورق آهن از دو روش “نورد گرم” و “نورد سرد” استفاده می شود. همچنین ورق آهن به دو دسته ورق گرم و ورق سرد تقسیم می شود. ورق سرد از طریق نورد سرد و ورق گرم از طریق نورد گرم تولید می شود. نورد به معنی غلتک کاری است. اما ورق سرد و گرم چیست؟ برای درک بهتر، باید اول به شرح نحوه تولید ورق آهن بپردازیم.

نورد گرم: در صورتی که دمای فلز بیشتر از دمای تبلور مجدد آن باشد نورد گرم صورت گرفته است. در این روش شکل دهی به فلز بسیار آسان است.

نورد سرد: در صورتی که دمای فلز کمتر از دمای تبلور مجدد آن باشد نورد سرد صورت گرفته است. از نورد سرد معمولا برای تولید فولاد ضد زنگ استفاده می شود.

طی فرایند نورد گرم، ورق آهن سیاه شده و به همین دلیل علاوه بر ورق گرم (Hot Rolled) به نام ورق سیاه هم شناخته می شود.

در فرایند نورد سرد، ورق تولید شده کیفیت بالاتری داشته و ابعاد دقیق تری دارد. بنابراین اگر کیفیت بالاتر پوشش سطح، استحکام و تلورانس دقیق ورق مهم است، باید از ورق سرد (Cold Rolled) که به نام ورق روغنی نیز شناخته می شود، استفاده شود.

البته انتخاب بین ورق سرد و ورق گرم بستگی به زمینه مصرفی ورق آهن دارد. در بعضی صنایع بهتر است از ورق های آهنی که استحکام زیادی ندارند، استفاده شود. در این حالت به جای ورق سرد به سراغ ورق گرم می رویم.

خرید آهن

به منظور ارتباط با کارشناسان و خرید آهن با شماره سازمانی سالم تجارت آسیا تماس بگیرید:

02141775000