ما هو الرمز الكيميائي للفولاذ؟
الفولاذ (بالإنجليزية: Steel) هو خليط منصهر أو سبيكة من الحديد والكربون مع واحد أو أكثر من المعادن أو اللافلزات الأخرى، ونظرًا لأن الفولاذ عبارة عن خليط، وليس مركبًا كيميائيًا، فإنه لا يمتلك رمزًا كيميائيًا محددًا، وتعتمد تسمية الفولاذ على تركيبة الفولاذ، أي على المواد التي يتم خلطها مع الحديد،[١][٢] ويعد الفولاذ المادة الأكثر استخدامًا لبناء البنية التحتية والصناعات المختلفة في العالم، إذ يتم استخدامه لتصنيع كل شيء، ابتداءً من إبر الخياطة ووصولًا إلى ناقلات النفط، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأدوات اللازمة لبناء وتصنيع هذه المواد مصنوعة من الفولاذ أيضًا.[٣]
أنواع الفولاذ وخصائصها
يتكون الفولاذ يشكل أساسياً من الحديد والكربون، ويمكن أن يحتوي أيضًا على بعض العناصر الأخرى مثل المنجنيز، والفوسفور، والكبريت، إذ يوفر المنجنيز تأثيراتٍ مفيدة للفولاذ، بينما يضر كل من الفوسفور والكبريت بقوة الفولاذ ومتانته، ويتم إنتاج أنواع مختلفة من الفولاذ وفقًا للخصائص المطلوب تطبيقها، ويتم استخدام أنظمة تصنيف مختلفة لتمييز الفولاذ بناءً على هذه الخصائص، ويمكن تصنيف الفولاذ إلى أربعة أنوع بناءً على تركيبته الكيميائية، وهذه الأنواع هي:[٤]
الفولاذ الكربوني
يحتوي الفولاذ الكربوني (بالإنجليزية: Carbon Steels) على كميات ضئيلة من عناصر صناعة السبائك، ويشكل 90% من إجمالي إنتاج الفولاذ، ويمكن تصنيف الفولاذ الكربوني إلى ثلاث مجموعات اعتمادًا على محتواها من الكربون، وهي كالآتي:[٤]
- يحتوي الفولاذ منخفض الكربون (الفولاذ الخفيف) على ما يصل إلى 0.3% من الكربون.
- يحتوي الفولاذ الكربوني المتوسط على 0.3-0.6% كربون.
- يحتوي الفولاذ عالي الكربون على أكثر من 0.6% كربون.
سبائك الفولاذ
تحتوي سبائك الفولاذ (بالإنجليزية: Alloy Steels) على عناصر صناعة السبائك (مثل: المنغنيز، والسيليكون، والنيكل، والتيتانيوم، والنحاس، والكروم، والألمنيوم) بنسب متفاوتة من أجل التلاعب بخصائص الفولاذ؛ مثل قابليته للتصلب، ومقاومة التآكل، والقوة، والقابلية للتشكيل، وقابليته للحام أو اللدونة، وتستخدم سبائك الفولاذ في خطوط الأنابيب، وقطع غيار السيارات، والمحولات، ومولدات الطاقة، والمحركات الكهربائية، وغيرها.[٤]
الفولاذ المقاوم للصدأ
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ (بالإنجليزية: Stainless steels) بشكل عام على ما يقارب 10-20% من الكروم كعنصر رئيسي في صناعة السبائك، وفي حال احتوى الفولاذ على أكثر من 11% من الكروم، يكون الفولاذ أكثر مقاومة للتآكل بحوالي 200 مرة من الفولاذ الطري.[٤]
الأدوات الفولاذية
تحتوي الأدوات الفولاذية (بالإنجليزية: Tool steels) على التنجستن، والموليبدينوم، والكوبالت، والفاناديوم، بكمياتٍ متفاوتة، وذلك لزيادة مقاومة الحرارة والمتانة، مما يجعلها مثالية لمعدات القطع والحفر، ويمكن أيضًا تقسيم منتجات الفولاذ حسب أشكالها واستخداماتها، كما يأتي:[٤]
- المنتجات الطويلة (الأنبوبية): وتشمل القضبان، والأسلاك، والزوايا، والأنابيب، والشرائح، وتستخدم هذه المنتجات بشكلٍ شائع في قطاعي السيارات والبناء.
- المنتجات المسطحة: وتشمل الألواح، والملفات، والشرائط، وتستخدم هذه المواد بشكل أساسي في قطع غيار السيارات وأجهزتها وتغليفها، وفي بناء السفن، والبناء.
- المنتجات الأخرى: وتشمل الصمامات، والتجهيزات، والفلنجات، وتستخدم بشكل أساسي في مواد أنابيب.
ما هي استخدامات الفولاذ؟
يعد الفولاذ من أهم مواد الهندسة والبناء في العالم، إذ يتم استخدامه في كل جانب من جوانب الحياة، فهو يستخدم في صناعة السيارات، ومنتجات البناء، وأدوات المنزل كالثلاجات، والغسالات، ويستخدم أيضًا في صناعة سفن الشحن، وله استخدامات عديدة في الصناعات الطبية؛ كصناعة المشارط الجراحية، ويشار إلى أنه يمكن إعادة تدوير المنتجات المصنوعة من الفولاذ مرارًا وتكرارًا دون فقدان خصائصها.[٥]
المراجع
- ↑ "What Is the Chemical Formula of Steel?", sciencing. Edited.
- ↑ "1018 Steel Properties", sciencing, Retrieved 8/8/2021. Edited.
- ↑ "steel", britannica. Edited.
- ^ أ ب ت ث ج "Steel Grades and Properties", thoughtco. Edited.
- ↑ "ABOUT STEEL", world steel. Edited.
