انتقل إلى المحتوى

حديد زهر

من ويكيبيديا، الموسوعه الحره
 حديد زهر
 
مختلف عن حديد صلب   تعديل قيمة خاصية مختلف عن (P1889) في ويكي بيانات
بيتكون من حديد
كاربون   تعديل قيمة خاصية بيتكون من (P527) في ويكي بيانات

تعديل  طالع توثيق القالب

لنك عشوائى
تصانيف شوف كمان
مصطلحات | مهن
جهاز| جوايز
كل الليستات		 حديد زهر
A painted cast iron decorative grate (l) and cast iron cooking skillet (r)

الحديد الزهر هو نوع من سبايك الحديد والكربون ، فيه نسبة كربون تزيد عن 2% و نسبة سيليكون تتراوح بين 1 و3%.[1] وتكمن فائدته فى انخفاض درجة انصهاره نسبى. تحدد عناصر السبايك شكل الكربون فيه: ففى الحديد الزهر الأبيض، يتحد الكربون فى مركب كربيد الحديد (السمنتيت) ، و هو مركب شديد الصلابة ولكنه هش، علشان يسمح للشقوق بالمرور عبره مباشرة؛ أما الحديد الزهر الرمادى ففيه رقائق من الجرافيت تعمل على صد الشقوق العابرة وتسبب ظهور شقوق جديدة لا حصر ليها مع انكسار المادة؛ فى الوقت نفسه يحتوى الحديد الزهر المطاوع على "عقد" كروية من الجرافيت تمنع الشقوق من الانتشار.

الكربون (C)، بنسبة تتراوح بين 1.8 و4% من الوزن، والسيليكون (Si)، بنسبة تتراوح بين 1 و3% من الوزن، العنصرين الرئيسيين فى صناعة سبايك الحديد الزهر. ومعروفه سبايك الحديد ذات المحتوى المنخفض من الكربون باسم الفولاذ .

الحديد الزهر يميل لأن يكون هش ، باستثناء أنواع الحديد الزهر القابلة للطرق . وبفضل درجة انصهاره المنخفضة نسبى، وسيولته الجيدة، وقابليته للصب ، وسهولة تشكيله، ومقاومته للتشوه والتآكل ، بقا الحديد الزهر مادة هندسية ذات تطبيقات واسعة النطاق، وبيستخدم فى صناعة الأنابيب والآلات وقطع غيار العربيات ، زى رؤوس الأسطوانات وكتل الأسطوانات وعلب التروس . بعض السبايك مقاومة للتلف الناتج عن الأكسدة . بشكل عام، معروف الحديد الزهر بصعوبة لحامه .

تاريخ أقدم القطع الأثرية المصنوعة من الحديد الزهر يرجع للقرن الثامن قبل الميلاد، و اكتشفها علما الآثار فى اللى يتعرف اليوم بجيانجسو ، الصين. استُخدم الحديد الزهر فى الصين القديمة لإنتاج الأسلحة بكميات كبيرة لأغراض الحرب، و الزراعة والهندسة المعمارية.[2] خلال القرن الخمستاشر الميلادي، استُخدم الحديد الزهر فى صناعة المدافع والقذائف فى بورغندى ، فرنسا، و فى انجلترا خلال عصر التعديل الدينى . تطلبت كميات الحديد الزهر المستخدمة فى صناعة المدافع إنتاج واسع النطاق.[3] اتبنا أول كوبرى من الحديد الزهر خلال سبعينات القرن التمنتاشر الميلادى على ايد أبراهام داربى التالت ، ومعروف باسم الجسر الحديدى فى شروبشاير ، انجلترا. كما استُخدم الحديد الزهر فى بناء المبانى .

إنتاج

[تعديل]

الحديد الزهر يُصنع من الحديد الخام ، و هو نتاج صهر خام الحديد فى فرن الصهر . ممكن تصنيع الحديد الزهر مباشره من الحديد الخام المنصهر أو بإعادة صهره، [4] و فى الغالب يُضاف ليه كميات كبيرة من الحديد والصلب والحجر الجيرى والكربون (فحم الكوك)، مع اتخاذ خطوات مختلفة لإزالة الشوائب اللى مش مرغوب فيها. قد يُحرق الفوسفور والكبريت من الحديد المنصهر، لكن ده يؤدى كمان لحرق الكربون، اللى لازم تعويضه. وبحسب التطبيق، تُظبط نسبة الكربون والسيليكون لالمستويات المطلوبة، اللى قد تتراوح بين 2-3.5% و1-3% على التوالى. إذا لزم الأمر، تُضاف عناصر تانيه للمصهور قبل إنتاج الشكل النهائى عن طريق الصب .

إضافة التلقيح وقت عملية صب الحديد الزهر المنصهر فى قالب رمل أخضر فى مسبك

الحديد الزهر ساعات بيتصهر فى نوع خاص من أفران الصهر معروف باسم القبة ، لكن فى التطبيقات الحديثة، بيتصهر فى الغالب فى أفران الحث الكهربائى أو أفران القوس الكهربائى.[5] بعد اكتمال الصهر، بيتصب الحديد الزهر المنصهر فى فرن حفظ أو مغرفة.[6]

انواع

[تعديل]

عناصر السبايك

[تعديل]
مخطط شبه مستقر للحديد-السمنتيت

خصايص الحديد الزهر تتغير بإضافة عناصر سبايكية مختلفة. بيعتبر السيليكون ، بعد الكربون ، أهم دى العناصر لأنه يُخرج الكربون من المحلول. تسمح نسبة منخفضة من السيليكون ببقاء الكربون فى المحلول، مُكَوِّن كربيد الحديد ومُنتِج حديدًا زهر أبيض. أما النسبة العالية من السيليكون فتُخرج الكربون من المحلول، مُكَوِّن الجرافيت ومُنتِج حديدًا زهر رمادى. تعمل عناصر السبايك التانيه، زى المنغنيز والكروم والموليبدينوم والتيتانيوم والفاناديوم ، على مُعاكسة تأثير السيليكون، وتُعزز احتفاظ الكربون وتكوين تلك الكربيدات. يزيد النيكل والنحاس من قوة الحديد وقابليته للتشكيل، لكن لا بيغييران كمية الجرافيت المُتَكَوِّن. بينتج الكربون على شكل جرافيت حديدًا اكتر ليونة، ويُقلل من الانكماش، وبييخفض القوة، ويُقلل الكثافة. يُكَوِّن الكبريت ، اللى بيعتبر فى الغالب مُلوِّث عند وجوده، كبريتيد الحديد ، اللى يمنع تكوين الجرافيت ويزيد الصلابة . بيخللى الكبريت الحديد الزهر المنصهر لزج ،و ده يُسبب عيوب . لموازنة تأثيرات الكبريت، يُضاف المنغنيز، علشان يتحد الكبريت والحديد لتكوين كبريتيد المنغنيز بدل كبريتيد الحديد. وكبريتيد المنغنيز أخف من المصهور، علشان كده يميل لالطفو منه لالخبث . وتُحسب كمية المنغنيز اللازمة لمعادلة الكبريت بضرب محتوى الكبريت فى 1.7 + 0.3%. إذا أُضيفت كمية من المنغنيز تزيد عن دى النسبة، بيتكون كربيد المنغنيز ،و ده يزيد من الصلابة ومقاومة التصلب ، باستثناء الحديد الرمادي، حيث تزيد نسبة المنغنيز اللى توصل ل1% من قوته وكثافته.[7]

النيكل واحد من اكتر عناصر السبايك انتشار ، لأنه يُحسّن بنية البيرلايت والجرافيت، ويزيد من المتانة، ويُوحّد فروق الصلابة بين سماكات المقاطع. يُضاف الكروم بكميات قليلة لتقليل الجرافيت الحر، ولزيادة سرعة التصلب، ولأنه مُثبّت قوى للكربيدات ؛ و فى الغالب يُضاف النيكل معه. ممكن إضافة كمية قليلة من القصدير كبديل لنسبة 0.5% من الكروم. يُضاف النحاس فى الم اوضه أو فى الفرن، بنسبة تتراوح بين 0.5% و2.5%، لتقليل سرعة التصلب، وتحسين الجرافيت، وزيادة السيولة. يُضاف الموليبدينوم بنسبة تتراوح بين 0.3% و1% لزيادة سرعة التصلب وتحسين بنية الجرافيت والبيرلايت؛ و فى الغالب يُضاف مع النيكل والنحاس والكروم لتكوين حديد عالى القوة. يُضاف التيتانيوم كمزيل للغازات و الأكسدة، ولكنه يزيد كمان من السيولة. يُضاف الفاناديوم بنسبة 0.15-0.5% للحديد الزهر لتثبيت السمنتيت، وزيادة الصلابة، وزيادة مقاومة التآكل والحرارة. ويساعد الزركونيوم بنسبة 0.1-0.3% على تكوين الجرافيت، و إزالة الأكسدة، وزيادة السيولة.[7]

فى مصهورات الحديد المطاوع، يُضاف البزموت بنسبة 0.002-0.01% لزيادة كمية السيليكون اللى ممكن إضافتها. أما فى الحديد الأبيض، فيُضاف البورون للمساعدة فى إنتاج الحديد المطاوع؛ و هو كمان يقلل من تأثير البزموت فى زيادة خشونة الحبيبات.[7]

حديد الزهر الرمادى

[تعديل]
زوج من مواقد النار الإنجليزية، 1576. كانت دى ، مع دعامات النار ، من الاستخدامات المبكرة الشائعة للحديد الزهر، حيث ما كانتش هناك حاجة لقوة كبيرة فى المعدن.

الحديد الزهر الرمادى يتميز ببنيته الميكروسكوبية الجرافيتية،و ده يُكسبه لون رمادى عند الكسور. هو اكتر أنواع الحديد الزهر استخدام، و اكترها انتشار حسب الوزن. بيتكون معظم الحديد الزهر من 2.5-4.0% كربون، و1-3% سيليكون، والباقى حديد. يتميز الحديد الزهر الرمادى بمقاومة شد وصدمات أقل من الفولاذ، لكن مقاومته للضغط تُضاهى الفولاذ منخفض ومتوسط الكربون. وتتحكم فى دى الخصايص الميكانيكية حجم وشكل رقائق الجرافيت الموجودة فى البنية الميكروسكوبية، ويمكن تحديد خصايصها حسب لإرشادات الجمعية الامريكانيه لاختبار المواد (ASTM) .[8]

السلوك الاحتكاكى للسبايك الإنشائية وقت الاحتكاك الانزلاقى يتأثر بشدة بالبنية الميكروسكوبية والتركيب الطورى. بتبيين فولاذات المنغنيز الأوستنيتية وحديد الزهر المنغنيزى آليات تآكل معقدة مرتبطة بالتصلب الإجهادي، والتشوه اللدن للطبقة السطحية، وتكوّن حطام التآكل وقت الاحتكاك. قد تُكوّن دى المواد طبقات سطحية متصلبة وقت التلامس الانزلاقي،و ده يؤثر بشكل كبير على مقاومة التآكل واستقرار الاحتكاك.[9][10][11][12]

حديد الزهر الأبيض

[تعديل]

الحديد الزهر الأبيض بيبيين أسطح متصدعة بيضاء اللون نتيجة وجود راسب من كربيد الحديد بيتسما السمنتيت. مع انخفاض محتوى السيليكون (عامل التغرافيت) وسرعة التبريد، يترسب الكربون الموجود فى الحديد الزهر الأبيض من المصهور على شكل طور السمنتيت اللى مشمستقر ، Fe₃C ، بدل الجرافيت. يتشكل السمنتيت المترسب من المصهور على هيئة جزيئات كبيرة نسبى. ومع ترسب كربيد الحديد، فإنه يسحب الكربون من المصهور الأصلي،و ده يُقرب الخليط من الطور اليوتكتيكى ، ويبقى الطور المتبقى هو الأوستنيت بالمحتوى المنخفض من الحديد والكربون ( اللى قد يتحول لمارتنسيت عند التبريد). دى الكربيدات اليوتكتيكية كبيرة اوى بحيث لا يتُوفر فائدة ما بيتسما بالتصليد بالترسيب ( زى فى بعض أنواع الفولاذ، حيث قد تُعيق رواسب السمنتيت الأصغر حجم التشوه اللدن عن طريق إعاقة حركة الانخلاعات عبر مصفوفة الفريت الحديدى النقى). لكن إنها تزيد من صلابة الحديد الزهر الكلية بفضل صلابتها العالية وحجمها الكبير، بحيث ممكن تقريب الصلابة الكلية بقاعدة الخلط. على أى حال، توفر دى المواد الصلابة على حساب المتانة . وعلشان الكربيد يشكل نسبة كبيرة من المادة، ممكن تصنيف الحديد الزهر الأبيض بشكل معقول على أنه سيرميت . الحديد الأبيض هش اوى بحيث مش ممكن استخدامه فى كتير من المكونات الهيكلية، ولكنه يتميز بصلابة جيدة ومقاومة للتآكل وتكلفة منخفضة نسبى، ده يخلليه مناسب للاستخدام فى تطبيقات زى أسطح التآكل ( المروحة والحلزون ) لمضخات الطين ، وبطانات الأغلفة وقضبان الرفع فى مطاحن الكرات ومطاحن الطحن الذاتى ، والكرات والحلقات فى مطاحن الفحم .

مقطع عرضى لأسطوانة من الحديد الزهر المبرد

صعب تبريد المسبوكات السميكة بسرعة كافية لتصلب المعدن المنصهر بالكامل على شكل حديد زهر أبيض. رغم ده ، ممكن استخدام التبريد السريع لتصلب طبقة خارجية من حديد الزهر الأبيض، بعدين يبرد الجزء المتبقى ببطء اكبر علشان يشكل لب من حديد الزهر الرمادى. تتميز المسبوكة الناتجة، اللى بتتسمما المسبوكة المبردة ، بسطح صلب و بنية داخلية اكتر صلابة.[13]

سبايك الحديد الأبيض عالية الكروم تسمح بصبّ المسبوكات الضخمة ( زى مروحة بوزن 10 أطنان) باستخدام تكنولوجيا الصب الرملي، حيث يقلل الكروم من معدل التبريد اللازم لتكوين الكربيدات عبر سماكات المادة الاكبر. كما بينتج الكروم كربيدات ذات مقاومة عالية للتآكل.[14] بترجع الصلابة الفائقة لهذه السبايك عالية الكروم لوجود كربيدات الكروم. الشكل الرئيسى لهذه الكربيدات هو كربيدات M7C3 الأولية أو اليوتكتيكية ، حيث بيترمز الحرف "M" للحديد أو الكروم، و يختلف ذلك تبع لتركيب السبيكة. تتشكل الكربيدات اليوتكتيكية على هيئة حزم من قضبان سداسية مجوفة، وتنمو عمودى على المستوى القاعدى السداسى. تتراوح صلابة دى الكربيدات بين 1500 و1800 وحدة فيكرز.[15]

تاريخ

[تعديل]
ملف:Chengqiao artifact no. 35 cast iron.png
قطعة أثرية من الحديد الزهر تعود للقرن الثامن قبل الميلاد، عُثر عليها فى جيانجسو، الصين

ممكن إنتاج الحديد الزهر والحديد المطاوع بشكل غير مقصود عند صهر النحاس باستخدام خام الحديد كعامل مساعد :[16] 47-48 

نموذج مصغر لمروحة فرن صهر من عهد عيله هان

تاريخ أقدم القطع الأثرية المصنوعة من الحديد الزهر يرجع للقرن الثامن قبل الميلاد، و اكتشفها علما الآثار فى اللى يتعرف اليوم بمقاطعة لوهى ، جيانجسو فى الصين، خلال فترة الممالك المتحاربة . ويستند ده الاكتشاف لتحليل البنية الميكروسكوبية للقطعة الأثرية.[2]

الأسد الحديدى فى تسانغتشو ، اكبر عمل فنى من الحديد الزهر باقٍ من الصين ، 953 ميلادي، فترة تشو المتأخرة
أنابيب الصرف الصحى والتهوية المصنوعة من الحديد الزهر "بدون وصلة"
"قيثارة" البيانو الكبير المصنوعة من الحديد الزهر

ممكن صب الحديد الزهر فى قوالب لتشكيل أشكال معقدة يصعب أو يستحيل صنعها باستخدام تكنولوجيات تشكيل المعادن التقليدية التانيه. رغم ده ، ولأن الحديد الزهر هش نسبى، فهو غير مناسب للأغراض اللى تتطلب حافة حادة أو مرونة. يتميز الحديد الزهر بقوته تحت الضغط، ولكنه مش قوى تحت الشد. اختُرع الحديد الزهر فى الصين فى القرن الثامن قبل الميلاد، وصُب فى قوالب لصنع محاريث و أوانى، و أسلحة ومعابد.[17] رغم ان الفولاذ كان مرغوب فيه اكتر، لكن الحديد الزهر كان أرخص، و علشان كده كان اكتر انتشار فى صناعة الأدوات فى الصين القديمة، فى الوقت نفسه استُخدم الحديد المطاوع أو الفولاذ فى صناعة الأسلحة.[2] طوّر الصينيين طريقة لتليين الحديد الزهر عن طريق إبقاء المسبوكات الساخنة فى جو مؤكسد لمدة أسبوع أو اكتر لحرق بعض الكربون قرب السطح، و ده لمنع الطبقة السطحية من أن تبقا هشة اوى :[18] 43 

فى أعماق منطقة الكونجو بغابات وسط افريقيا، ابتكر الحدادون أفران متطورة قادرة على توليد درجات حرارة عالية من اكتر من ألف عام. توجد أمثلة لا حصر ليها على اللحام والصهر، وتشكيل الحديد الزهر فى بوتقات بعدين صبه فى قوالب. استُخدمت دى التكنولوجيات لصنع أدوات و أسلحة مركبة ذات شفرات من الحديد الزهر أو الفولاذ، وهياكل داخلية من الحديد المطاوع المرن. كما تم إنتاج أسلاك الحديد. وقدّم كتير من المبشرين الاوروبيين الأوائل شهادات عن قيام شعب لوبا بصب الحديد الزهر فى قوالب لصنع المعاول.[19] ويشير التحليل المعدنى لقطع لوبا الأثرية كمان لاستخدام الحديد الزهر.[20]

تكنولوجيا الحديد الزهر اتنقلت للغرب من الصين. لاحظ القزوينى فى القرن التلاتاشر، ورحالة تانيين لاحقون، وجود صناعة حديد فى جبال البرز جنوب بحر قزوين . علشان قربها من طريق الحرير ، فممكنتكنولوجيا الحديد الزهر المستخدمة تكون مشتقة من الصين.[21] عند وصول الحديد الزهر للغرب فى القرن الخمستاشر ، استُخدم فى صناعة المدافع والقذائف . ابتدا هنرى الثامن (حكم من 1509 ل1547) صناعة المدافع فى انجلترا. وبسرعه طوّر عمال الحديد الإنجليز، باستخدام أفران الصهر، تكنولوجيا إنتاج مدافع الحديد الزهر، اللى كانت، رغم ثقلها مقارنه بالمدافع البرونزية السائدةساعتها ، أرخص بكثير،و ده مكّن انجلترا من تسليح أسطولها البحرى بشكل أفضل.

أوانى الحديد الزهر كانت بتتعمل فى كتير من أفران الصهر الإنجليزيةساعتها . سنة 1707، حصل أبراهام داربى على براءة اختراع لطريقة جديدة لصنع أوانى (وقدور) أرقّ، و علشان كده أرخص من تلك المصنوعة بالطرق التقليدية. وبسبب ده، بقت أفران كولبروكديل التبع ه المورد الرئيسى للأواني، و هو نشاط انضمت ليه فى عشرينات وتلاتينات القرن التمنتاشر عدد قليل من أفران الصهر التانيه اللى تعمل بفحم الكوك .

استخدام محرك البخار لتشغيل منفاخات النفخ (بشكل مش مباشر عن طريق ضخ الميه لعجلة مائية) فى بريطانيا، بدايه من سنة 1743 وتزايدًا فى خمسينات القرن التمنتاشر، كان عامل رئيسى فى زيادة إنتاج الحديد الزهر، اللى شاف طفرة فى العقود اللاحقة. فضل عن الغلب محدودية الطاقة المائية، وفرت منفاخات النفخ اللى تعمل بالبخار والماء درجات حرارة أعلى للأفران،و ده سمح باستخدام نسب أعلى من الجير، ومكّن من التحول من الفحم النباتى (الذى كانت إمدادات الخشب اللازمة له مش كفايه) لفحم الكوك :[16] 122 

استمر صانعو الحديد فى منطقة ويلد فى إنتاج الحديد الزهر لحد ستينات القرن التمنتاشر، و كان التسلح واحد من الاستخدامات الرئيسية للحديد بعد رجوع الملكية .

كبارى من الحديد الزهر

[تعديل]

استخدام الحديد الزهر فى الإنشاءات الإنشائية ابتدا أواخر سبعينات القرن التمنتاشر، لما أبراهام داربى التالت بنا الجسر الحديدى ، مع أن العوارض القصيرة كانت مستخدمة قبل كده ، زى ما فى أفران الصهر فى كولبروكديل. توالت الاختراعات، منها اختراع حصل توماس باين على براءة اختراعه. وبقت كبارى الحديد الزهر منتشرة مع تسارع وتيرة الثورة الصناعية . اعتمد توماس تيلفورد دى المادة فى بناء جسره أعلى النهر فى بيلدواس ، بعدين فى قناة لونغدون -أون-تيرن المائية ، هيا قناة مائية على قناة شروزبرى . وتلتها قناة تشيرك المائية وقناة بونتسيسيلتى المائية ، اللى لسهان قيد الاستخدام بعد عمليات الترميم الأخيرة.

احسن طريقة لاستخدام الحديد الزهر فى بناء الكبارى كانت هيا استخدام الأقواس ، بحيث يكون كامل المادة تحت ضغط. يتميز الحديد الزهر، كالبناء الحجري، بقوة عالية فى الضغط. أما الحديد المطاوع، كمعظم أنواع الحديد التانيه، لكن وكأغلب المعادن فى العموم ، فهو قوى فى الشد، ومتين كمان - مقاوم للكسر. ممكن تشبيه العلاقة بين الحديد المطاوع والحديد الزهر، لأغراض إنشائية، بالعلاقة بين الخشب والحجر.

كبارى العوارض الحديدية المصبوبة استُخدمت بصوره كبيره فى خطوط السكك الحديدية الأولى، زى كوبرى شارع ووتر اللى اتبنا سنة 1830 عند محطة مانشستر التبع خط سكة حديد ليفربول ومانشستر . لكن مشاكل استخدامها برزت بوضوح لما انهار كوبرى جديد يحمل خط سكة حديد تشيستر وهوليهيد فوق نهر دى فى تشيستر،و دهسبب مقتل خمسة أشخاص فى مايو 1847، بعد أقل من سنه على افتتاحه. نجمت كارثة كوبرى دى عن التحميل الزائد على مركز العارضة نتيجة مرور قطار،و ده استدعى هدم كتير من الكبارى المماثلة و إعادة بنائها، غالب باستخدام الحديد المطاوع . كان تصميم الكوبرى سيئاً، تم تدعيمه بأشرطة من الحديد المطاوع، اللى اعتُقد غلط أنها تُعزز بنيته. اتعرضت مراكز العوارض للانحناء، مع شد الحافة السفلية، حيث يكون الحديد المصبوب، كالبناء الحجرى ، ضعيف للغاية.

استخدام الحديد الزهر بطرق إنشائية غير مناسبة استمر، لحد ما كارثة كوبرى تاى للسكك الحديدية سنة 1879 خلّت الناس تشك فى جدوى استخدام المادة دى.

العروات الأساسية اللى كانت بتثبّت قضبان الربط و الدعامات فى كوبرى تاى كانت مصبوبة كقطعة واحدة مع الأعمدة، و انهارت فى المراحل الأولى من الحادث.

كمان، فتحات البراغى كانت مصبوبة هيا كمان و ما اتحفرتش.

و بسبب زاوية ميل الصب، شد قضبان الربط اتركّز على حافة الفتحة بدل ما يتوزع على طولها.

أما الكوبرى البديل، فاتبنا من الحديد المطاوع و الصلب.

مبانى

[تعديل]

الأعمدة المصنوعة من الحديد الزهر، اللى استُخدمت لأول مرة فى مبانى المطاحن، أوفرت للمهندسين المعماريين بناء مبانى متعددة ال ادوار دون الحاجة لالجدران السميكة اوى المطلوبة فى المبانى الحجرية مهما كان ارتفاعها. كما ساهمت فى توسيع مساحات الأرضيات فى المصانع، وتحسين خطوط الرؤية فى الكنائس وقاعات المحاضرات. نص القرن التسعتاشر، انتشر استخدام الأعمدة المصنوعة من الحديد الزهر فى المستودعات والمبانى الصناعية، مع العوارض المصنوعة من الحديد المطاوع أو الحديد الزهر، ده وصل فى النهاية لتطوير ناطحات السحاب ذات الهياكل الفولاذية. كما استُخدم الحديد الزهر ساعات فى الواجهات الزخرفية،بالخصوص فى امريكا، ويضم حى سوهو فى نيو يورك أمثلة كتيرة على ذلك. واستُخدم كمان فى بعض الأحيان فى المبانى الجاهزة بالكامل، زى مبنى الحديد التاريخى فى ووترفليت، نيو يورك .]

مصانع النسيج

[تعديل]

من الاستخدامات المهمة التانيه كان استخدام الأعمدة والكبارى الحديدية فى مصانع النسيج . علشان كان الهواء جوه دى المصانع فيه ألياف قابلة للاشتعال من القطن أو القنب أو الصوف المغزول. بسبب ده، كانت مصانع النسيج عرضة للاحتراق بشكل خطير. كان الحل هو بنائها بالكامل من مواد غير قابلة للاحتراق، و اتوجد أنه من المناسب تزويد المبنى بهيكل حديدي، معظمه من الحديد الزهر، بدل الخشب القابل للاشتعال. كان أول مبنى من النوع ده فى ديثرينغتون فى مدينة شروزبرى ، مقاطعة شروبشاير.[22] و اتبنت كتير من المستودعات التانيه باستخدام أعمدة وكبارى من الحديد الزهر، رغم ان التصاميم المعيبة أو الكبارى التالفة أو التحميل الزائد كانت تتسبب ساعات فى انهيار المبانى و انهيارات هيكلية.

خلال الثورة الصناعية، استُخدم الحديد الزهر بصوره كبيره فى صناعة هياكل و أجزاء ثابتة تانيه من الآلات، بما فيها آلات الغزل و بعدين آلات النسيج فى مصانع النسيج. بقا الحديد الزهر منتشر الاستخدام، واحتوت كتير من المدن على مصانع صب تنتج الآلات الصناعية والزراعية.[23]

شوف كمان

[تعديل]
ماكينة صنع الوافل المصنوعة من الحديد الزهر، مثال على أوانى الطهى المصنوعة من الحديد الزهر
  • الأعمال الحديدية – أعمال معدنية حرفية (للعناصر المعمارية، وميزات الحدائق، و الأشياء الزخرفية)
  • مصانع الحديد - مكان يتم فيه تشكيل الحديد (بما فيها المواقع التاريخية)
  • ميهانيت
  • صب الرمل
  • أوانى طبخ من الحديد الزهر

مراجع

[تعديل]
  1. ↑ Campbell، F.C. (2008). Elements of Metallurgy and Engineering Alloys. Materials Park, Ohio: ASM International. ص. 453. ISBN:978-0-87170-867-0.
  2. 1 2 3 Wagner, Donald B. (1993). Iron and Steel in Ancient China. BRILL. ص. 335–340. ISBN:978-90-04-09632-5.
  3. ↑ Krause, Keith (أغسطس 1995). Arms and the State: Patterns of Military Production and Trade. Cambridge University Press. ص. 40. ISBN:978-0-521-55866-2.
  4. ↑ Electrical Record and Buyer's Reference (بالإنجليزية). Buyers' Reference Company. 1917.
  5. ↑ Harry Chandler (1998). Metallurgy for the Non-Metallurgist (ط. illustrated). ASM International. ص. 54. ISBN:978-0-87170-652-2. Extract of page 54
  6. ↑ Stefanescu, ed. (2017), "Classification and Basic Types of Cast Iron[1]", Cast Iron Science and Technology (بالإنجليزية), ASM International: 12–27, DOI:10.31399/asm.hb.v01a.a0006294, ISBN:978-1-62708-179-5, Retrieved 2025-11-10
  7. 1 2 3 Gillespie، LaRoux K. (1988). Troubleshooting manufacturing processes (ط. 4th). SME. ص. 4–4. ISBN:978-0-87263-326-1.
  8. ↑ Committee، A04. "Test Method for Evaluating the Microstructure of Graphite in Iron Castings". DOI:10.1520/a0247-10.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء عددية: قائمة المؤلفين (link)
  9. ↑ Bhushan، Bharat (2013). Introduction to Tribology (ط. 2nd). John Wiley & Sons. ISBN:9781119944539.
  10. ↑ Zum Gahr، Karl-Heinz (1987). Microstructure and Wear of Materials. Elsevier. ISBN:9780444427540.
  11. ↑ Rigney، D. A. (2000). "Transfer, mixing and associated chemical and mechanical processes during sliding". Wear. ج. 245: 1–9. DOI:10.1016/S0043-1648(00)00425-9.
  12. ↑ Balyts'kyi، O. I.؛ Kolesnikov، V. O.؛ Kawiak، P. (2005). "Triboengineering Properties of Austenitic Manganese Steels and Cast Irons under Sliding Friction Conditions". Materials Science. ج. 41 ع. 5: 624–630. DOI:10.1007/s11003-006-0023-7.
  13. ↑ Connor, Nick (31 Jul 2020). "What is White Iron - White Cast Iron - Definition". Material Properties (بالإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2026-05-05.
  14. ↑ Kobernik؛ Pankratov (11 مارس 2021). ""Chromium Carbides in Abrasion-Resistant Coatings"". Russian Engineering Research. ج. 40 ع. 12: 1013–1016. DOI:10.3103/S1068798X20120084. S2CID:234545510. اطلع عليه بتاريخ 2022-09-29.
  15. ↑ Zeytin، Havva (2011). "Effect of Boron and Heat Treatment on Mechanical Properties of White Cast Iron for Mining Application". Journal of Iron and Steel Research, International. ج. 18 ع. 11: 31–39. DOI:10.1016/S1006-706X(11)60114-3. S2CID:137453839.
  16. 1 2 Tylecote، R. F. (1992). A History of Metallurgy, Second Edition. London: Maney Publishing, for the Institute of Materials. ISBN:978-0901462886.
  17. ↑ Wagner, Donald B. (مايو 2008). Science and Civilisation in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology, Part 11, Ferrous Metallurgy. Cambridge University Press. ص. 159–169. ISBN:978-0-521-87566-0.
  18. ↑ Temple، Robert (1986). The Genius of China: 3000 years of science, discovery and invention. New York: Simon and Schuster. Based on the works of Joseph Needham>
  19. ↑ Bocoum، المحرر (2004)، The Origins of Iron Metallurgy in Africa، Paris: UNESCO Publishing، ص. 130–131، ISBN:92-3-103807-9
  20. ↑ Childs (1991). "Style, technology and iron furnace in Bantu-speaking Africa". Of Anthropological Archaeology. ج. 10: 332-359. DOI:10.1016/0278-4165(91)90006-J.
  21. ↑ المرجع غلط: اكتب عنوان المرجع فى النُص بين علامة الفتح <ref> وعلامة الافل </ref> فى المرجع Wagner 2008
  22. ↑ "Ditherington Flax Mill: Spinning Mill, Shrewsbury – 1270576". Historic England. اطلع عليه بتاريخ 2020-06-29.
  23. ↑ [عايز مصدر]

لينكات برانيه

[تعديل]
اتجابت من "https://arz.wikipedia.org/w/index.php?title=حديد_زهر&oldid=13072847"