الرئيسية > السؤال
السؤال
مالفرق بين الفولاذ والحديد
الإسلام 11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة اكرم2009.
الإجابات
1 من 5
الحديد هو عنصر او فلز الحديد.
اما الفولاز هو كل عنصر او فلز صلب .
11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة kofy.
2 من 5
الحديد هو معدن موجود في الارض يستخرج منها بشكله الخام . أما الفولاذ فهو خليط من المعادن حيث يصهر الحديد ويضاف إليه بعض المعادن لتقسيته . والفولاذ أكثر قساوة من الحديد ..
11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة sssharoun.
3 من 5
الحديد والفولاذ من أرخص الفلزات في العالم وأقلها كلفةً وأكثرها استخدامًا وأفضلها نفعًا. وتستخدم المنتجات الحديدية الصلدة ذات القدرة العالية على التحمل، في صناعة آلاف المنتجات المستخدمة في الحياة اليومية. وتتراوح هذه المنتجات من محابس الأوراق إلى السيارات. كما يُصنع من الحديد والفولاذ الآلات التي تساهم تقريبًا في إنتاج كل شيء نستعمله في حياتنا بما في ذلك الملابس والمنازل والطعام.

وتستخدم كلمة حديد للتعبير عن كل من عنصر الحديد وعدد من سبائك (خلائط) الحديد مع عدد من العناصر الفلزية. ويمثل الحديد واحدًا من أكثر العناصر الكيميائية المشهورة انتشارًا في القشرة الأرضية، لكنه لا يوجد في صورة مفردة نقية بل في صورة مركبات يطلق عليها خامات الحديد. كما أن بعض النيازك تحتوي أيضًا على الحديد. ويَستخدم الصناع سبائك الحديد في تصنيع وإنتاج كل ما يعرف باسم المنتجات الحديدية.

ويُنتج الفولاذ بتنقية الحديد وسبكه بالعناصر الفلزية المختلفة. ولهذا يُعد الحديد المادة الأولية لإنتاج الفولاذ، كما يمكن اعتبار الفولاذ صورة نقية من الحديد. ويشبه ذلك تمامًا كون البترول من نواتج تنقية (تكرير) الزيت، وذلك على الرغم من أن خواص واستخدامات الحديد والفولاذ تختلف بصورة كبيرة بدرجة اختلاف استخدام الزيت والبترول.

وخامات الحديد ترسبات معدنية أو صخرية تركز فيها الحديد أثناء تكوين القشرة الأرضية. ويقوم صناع الفولاذ بتكسير هذه الخامات ومعالجتها لإنتاج رُكازات الحديد التي تكون فيها درجة تركيز الحديد أعلى من درجة تركيزه في الخامات الأولية، ثم تحول المركزات الناتجة إلى فلز الحديد عن طريق تسخينها مع مواد أولية أخرى في أفران ضخمة. ويستخدم معظم فلز الحديد الناتج من عمليات الاستخلاص في صناعة الفولاذ، وإن كان يستخدم جزء قليل منه في تصنيع منتجات حديدية أخرى. ويقوم صناع الفولاذ بتحويل فلز الحديد إلى فولاذ سائل بعملية التنقية في أفران خاصة، حيث يسخن فيها أيضًا المنتجات الحديدية المعاد استخدامها وكذلك خردة الفولاذ. وبعد إنتاج الفولاذ السائل يتم تشكيله في أشكال مختلفة من الألواح والقضبان والأعمدة والأسياخ والأسلاك والأنابيب وأي شكل أخر من الأشكال المناسبة للاستعمال. وتقوم معظم المصانع الحديثة لإنتاج الفولاذ بإجراء مختلف خطوات صناعة الفولاذ بدءًا من صهر واختزال خامات الحديد إلى عمليات إنتاج الفولاذ، ثم عمليات التشكيل المختلفة للصور المفيدة للاستعمال.

بُدئ في استخدام الحديد منذ الأزمان الغابرة، ويُعتقد أن الناس قد استخدموه قبل الميلاد بحوالي أربعة آلاف سنة، وكانت بداية الاستعمال باستخدام حديد النيازك. وقد صُنِّع حديد النيازك في أشكال عدة منها التحف والأسلحة والعدَد والأدوات المنزلية. وعلى الرغم من البدايات المتقدمة لاستعمال الحديد، إلا أنه من غير المعروف على وجه التحديد أين ومتى بدأ استخلاص الحديد من خاماته. ويعتقد أن عمليات استخلاص الحديد قد بدأت ونمت، ثم تطورت في أماكن متفرقة من العالم بصورة مستقلة كل عن الأخرى، وبخاصة فيما يعرف الآن بمناطق الشرق الأوسط والصين والهند. ومنها انتشرت بسرعة بعد ذلك إلى مناطق مختلفة من العالم. وبحلول القرن العاشر قبل الميلاد ازدهرت صناعة الحديد كثيرا وأصبحت في متناول معظم الحضارات المعروفة في ذلك الوقت. أما صناعة الفولاذ فقد بدأت بكميات صغيرة ومحدودة وفي نوعية رديئة. واستمرت صناعة الفولاذ في هذه الفترة بهذه الصورة لعدم إمكان تصنيعه بأسعار مقبولة. ولم يكن إنتاجه متاحًا بكميات كبيرة إلا في نهاية القرن التاسع عشر الميلادي. ثم تطورت تقنية صناعة الفولاذ بسرعة كبيرة خلال نهاية النصف الثاني من القرن العشرين.

وفي الوقت الراهن يعد إنتاج الحديد والفولاذ واحدًا من أهم الصناعات حيوية في العالم. ويعمل في هذه الصناعات ملايين العمال في المصانع ووحدات الإنتاج في أنحاء العالم. وبالإضافة إلى العاملين في المصانع فهناك ملايين أخرى تعمل في إعداد وتصنيع الآلات، والمواد الخام، والطاقة اللازمة لشركات صناعة الحديد والفولاذ، أو في صناعة وتشكيل وإنتاج المنتجات الاستهلاكية من الحديد والفولاذ.


أنواع الحديد والفولاذ
المواد الفلزية المعروفة التي يطلق عليها الحديد والفولاذ هي في الواقع سبائك لعنصر الحديد. وبوجه عام فإن الفولاذ هو سبيكة من عنصري الحديد والكربون. ولا تزيد نسبة الكربون فيها على 2%. وتحتوي معظم أنواع الفولاذ في الغالب بالإضافة إلى الكربون، على كمية من عنصر المنجنيز، كما يحتوي عدد من سبائك الفولاذ أيضًا على عدد آخر من عناصر أخرى بجانب ما ذكر من عناصر. تعتمد خواص أي نوع من أنواع الحديد والفولاذ إلى حد بعيد على التركيب الكيميائي للسبيكة. ويمكن أن تتغير هذه الخواص بدرجة ملحوظة بإجراء عمليات التسخين والتشكيل.

وعلى الرغم من وجود آلاف من أنواع مختلفة من الحديد والفولاذ، إلا أنه يمكن تقسيم أنواع الحديد إلى المجموعات التالية: 1- حديد التمساح، 2- الحديد الزهر، 3- الحديد المليف (أو المطاوع). كما يمكن تقسيم الأنواع المختلفة من الفولاذ إلى أربع مجموعات: 1- الفولاذ الكربوني، 2- الفولاذ السبيكي، 3- الفولاذ غير القابل للصدأ، 4- فولاذ العددَ.



حديد التمساح. هو الحديد الناتج من الفرن العالي. وتحتوي معظم أنواع حديد التمساح على 93% حديد، ومن 3% إلى 4%، كربون بالإضافة إلى كميات أقل من عناصر أخرى. وأصل مصطلح تماسيح الحديد يعود إلى الطريقة الأولى التي اتبعت في عمليات صب مصهور الحديد الناتج من الفرن العالي إلى منظومة من القوالب وضعت حول قناة مركزية.

ولقد أطلق على القضبان الحديدية المتكونة داخل قالب الصب اسم التمساح. وفي الوقت الراهن يستخدم معظم خام حديد التمساح في حالته المنصهرة في صناعة الفولاذ، ولا يجري صبه في قوالب. ولكن كمية صغيرة منه فقط تصب كما كان يحدث في السابق، وذلك لتصنيع حديد الزهر أو الحديد المليف.


الحديد الزهر. هو أي نوع من سبائك الحديد المحتوية على نسبة عالية من الكربون، حيث تتراوح نسبة الكربون فيه بين 2% و 4%، كما يحتوي على السليكون بنسب تتراوح بين 1% و 3%. ونظرًا لارتفاع نسبة الكربون في الحديد الزهر، فإنه لا يمكن تشكيله وهو في حالته الجامدة مهما كانت درجة الحرارة التي سيتم تسخينه إليها. ويشكل الحديد الزهر إلى الأشكال التجارية المفيدة بصب السبيكة المنصهرة في قوالب، ثم تترك حتى تتجمد. ومما يساعد على استخدام الحديد الزهر في العديد من التطبيقات ما يتميز به من: صلادة، وانخفاض تكلفة، ومقدرة عالية على امتصاص الصدمات. ولهذه الأسباب يعد الحديد الزهر مادة إنشاءات مفيدة ومهمة.


الحديد المطاوع. هو تقريبًا حديد نقي مخلوط مع مادة تشبه الزجاج. وعلى العكس من حديد الزهر فإن الحديد المطاوع قابل للطَّرْق، ولهذا يمكن طرقه إلى أشكال مختلفة. ويقاوم الحديد المطاوع التآكل (الصدأ) بصورة أفضل من مقاومة الحديد الزهر.

ولقد كان الحديد المطاوع أحد صور المواد الحديدية التي استخدمت كثيرًا في الماضي لإنتاج الكثير من المنتجات التجارية التي يجري تصنيعها حاليًا من الفولاذ. وفي الوقت الراهن لا تنتج شركات الفولاذ إلا كميات صغيرة ومحدودة من الحديد المطاوع، ويستخدم معظمها في صناعة قضبان السكك الحديدية، والبوابات وبعض أعمال الديكور والزخرفة.


الفولاذ الكربوني. يعد أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا. وتعتمد خواص الفولاذ الكربوني اعتمادًا كليا على ما يحتويه من كربون. وتحتوي معظم أنواع الفولاذ الكربوني في الغالب على نسبة كربون أقل من 1%. ويصنع الفولاذ الكربوني في صور منتجات متعددة تشمل قضبان الإنشاءات وأجسام السيارات ومعدات المطابخ والعلب.


الفولاذ السبيكي. هو الفولاذ المحتوي على بعض الكربون، لكن خواصه تعتمد بصورة أساسية على العناصر الكيميائية الأخرى المضافة للسبيكة. ويعمل كل عنصر من العناصر المضافة على تحسين خاصية واحدة أو أكثر من خواص الفولاذ. وعلى سبيل المثال، فإن إضافة المنجنيز للفولاذ تزيد صلادته ومتانته ومقاومته للبلى. وتساعد إضافة النيكل على رفع المتانة وبخاصة للفولاذ المستخدم عند درجات الحرارة شديدة الانخفاض. ويعمل الموليبدنوم على رفع الصلادة وتحسين مقاومة الفولاذ للتآكل، بينما ترفع إضافة التنجستن من مقاومة الفولاذ للحرارة. وعلاوة على إضافة العناصر المذكورة إلى الفولاذ فهناك عناصر أخرى تضاف إليه وتشمل الألومنيوم والكروم والنحاس والسليكون والتيتانيوم والفاناديوم.


الفولاذ غير القابل للصدأ. يعد أفضل أنواع الفولاذ في مقاومة التآكل. ويعتبر الكروم العنصر الأساسي لسبيكة الفولاذ غير القابل للصدأ. وتحتوي جميع أنواع سبائك الفولاذ غير القابل للصدأ على 12% كروم على الأقل. وترتفع هذه النسبة لتصل في بعض السبائك إلى 30%. كما تحتوي أعداد كبيرة من سبائك الفولاذ غير القابل للصدأ أيضًا على عنصر النيكل. ويصنع من الفولاذ غير القابل للصدأ الكثير من الأدوات المنزلية مثل السكاكين والملاعق والأطباق والأوعية والقدور. كما تستخدم الأنواع المختلفة من الفولاذ غير القابل للصدأ في إنتاج الكثير من المنتجات المهمة الأخرى مثل أجزاء السيارات وأجهزة المستشفيات والشفرات الحادة.


فولاذ العُدد. أعلى جميع أنواع الفولاذ صلادة، فصلادته عالية جدًا. وهو يستخدم أساسًا في صناعة وإنتاج عِدَد تشكيل المواد الفلزية. ويصنع فولاذ العُدَد من خلال تلدين بعض الأنواع الخاصة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ السبيكي. وتُجرى عملية التلدين بتسخين الفولاذ إلى درجة حرارة عالية، ثم يبرَّد بعدئذ بسرعة.



مصادر خام الحديد
يشير مصطلح خام الحديد في العادة، إلى صخر أو معدن يحتوي على كمية كافية من فلز الحديد تجعله مناسبًا لإجراء عملية التعدين. وفي بعض الأحيان، ربما يَحُول موقع ترسبات الحديد وبعض مواصفاتها دون استغلالها مصدرًا لخام الحديد. ولكن على الرغم من سوء الموقع وتدني درجة الحديد إلا أن تحسن كل من وسائل النقل وتطور تقنية التعدين، وكذا تحسين عمليات تهيئة الخام وتهذيبه، قد تؤدي في المستقبل إلى تحسن في خواص الترسبات الرديئة، وتحولها إلى ترسبات تجارية يمكن الاستفادة منها. ويمكن أن تؤدي زيادة الطلب على الحديد وارتفاع استهلاكه وتغيير سياسات الحكومات، وكذا التبدل في ظروف التجارة الدولية، إلى البدء في استخدام مناجم خام حديد جديدة لم تكن اقتصادية في السابق.

وتتوفر خامات الحديد ومصادره في العالم بكميات كبيرة، وذلك على الرغم من أن صناعة الفولاذ المستمرة تستهلك كميات ضخمة من مخزون هذه الخامات. ونتيجة لاستخدام خامات الحديد الغنية وقرب نفادها، فقد طورت شركات صناعة الفولاذ تقنيات صناعية حديثة حتى يمكن استخدام خامات الحديد الفقيرة.


أنواع خام الحديد. يوجد الحديد في الطبيعة بصفة دائمة في صورة مركبات كيميائية، حيث يكون الحديد متحدًا مع عناصر أخرى، وبالذات عناصر الأكسجين والكربون والكبريت والسليكون. وتحتوي كثير من خامات الحديد على مركبات كيميائية مكونة من الحديد، وواحد أو أكثر من عناصر أخرى. وتشمل خامات الحديد الأساسية التي يستخلص منها الحديد: الهيماتيت والماجنيتيت والليمونيت والبيريت والسيدريت والتاكونيت.

يعد كل من الهيماتيت والماجنيتيت أغنى خامات الحديد. وهما نوعان من أكاسيد الحديد، ويحتوي كل منهما على حوالي 70% حديد، ويوجد الهيماتيت في صورة بلورات لامعة أو صخور حبيبية أو مواد أرضية غير متماسكة. والهيماتيت يمكن أن يكون أسود اللون أو أحمر مشوبًا بالرمادي، أما الماجنيتيت فهو أسود اللون وذو خواص مغنطيسية.

وتصل نسبة الحديد في خام الليمونيت إلى حوالي 60%. وخام الليمونيت بُـنِّي مصفر وهو أكسيد الحديد المائي.

يتركب البيريت من 50% حديد و 50% كبريت. وهو ذو مظهر فلزي لامع ويشبه الذهب في مظهره الخارجي إلى حد بعيد.

والسيدريت مركب لونه بُـنِّي مشوب بالرمادي، يحتوي على حوالي 50% حديد إضافة إلى الكربون والأكسجين. وقد كان السيدريت في الماضي مصدرًا مهمًا للحديد في كل من النمسا وبريطانيا. وقد استهلكت كل من الدولتين احتياطيها من هذا الخام، ولم يبق منه أي مخزون.

والتاكونيت صخر صلد يحتوي على حوالي 30% حديد. ويوجد الحديد في هذا الخام في صورة بقيعات دقيقة من الماجنيتيت، وفي بعض الحالات يكون الحديد في صورة هيماتيت. ولقد أصبح التاكونيت من أهم ترسبات خام الحديد.



 
الدول الرائدة في تعدين خام الحديد  
ترسبات خام الحديد. تكونت أضخم ترسبات خام الحديد في العالم نتيجة عمليات مختلفة بدأت منذ أكثر من بليوني سنة مضت. وبدأت عمليات تكوين الخام في بعض المناطق من الكرة الأرضية، ثم تحولت هذه المناطق بعدئذ إلى بحار سطحية ضحلة، حيث أخذت مركبات الحديد في الترسب تدريجيًا من ماء البحار إلى القاع. وفي قاع البحار ارتبط خام الحديد المترسب مع كل من الرمال وحبيبات دقيقة من مادة الغرين في صورة صخرية. وبعد ذلك أدت الزلازل الأرضية وتنقلات القشرة الأرضية إلى رفع الصخور المتكونة في قاع البحر إلى مستوى سطح البحر. وقد تكونت خامات الحديد ذات التركيزات العالية جدًا في بعض مناطق العالم، نتيجة تقاطر الماء خلال الصخور، حيث أذاب الماء المتساقط الكثير من رمال الصخور مخلفًا وراءه الخامات مرتفعة التركيز.

وتكونت ترسبات أخرى من خامات الحديد بطرق مختلفة عن الطريقة السابقة الذكر. فعلى سبيل المثال، نتج عن انخفاض درجات حرارة الصخور البركانية ببطء، تكون ترسبات خام الحديد، كما حدث عند تكوُّن خامات الحديد في السويد، وبعض المناطق الأخرى من العالم. ويعتقد أيضًا أن وجود الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الماء، قد أدى إلى تكوين أكاسيد الحديد. ومن المعروف في الوقت الراهن حدوث ترسبات أكاسيد الحديد وتراكمها في المناطق السبخة والمناطق القريبة من الشواطئ.

وتقع معظم ترسبات الحديد ومناجمه في أمريكا الشمالية في منطقة البحيرات العظمى. وتوجد أغنى خامات الحديد في أمريكا الجنوبية في مقاطعة ميناس جيرليس في البرازيل، وكذلك في منطقة سيرو بوليفار في فنزويلا. والمنطقة بكاملها تكوينات من جبال من خام الحديد. وتوجد كميات ضخمة من خامات الحديد في حوض هامر سلي في غربي أستراليا، وأيضًا في جمهورية أوكرانيا. ويتوفر خام الحديد في الهند على حدود ولاية بيهار ـ أوريسا غربي كلكتا. وخامات الحديد في الصين من النوع ضعيف التركيز، وتوجد ترسبات الخام الأساسية في الجنوب الشرقي من البلاد. وعلى الرغم من أن الخام من النوع الرديء إلا أنه يمثل المصدر الأساسي للحديد في الصين. وتوجد ترسبات خام الحديد بكميات كبيرة أيضًا في عدد آخر من دول العالم ومنها جنوب إفريقيا.
11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة haizof.
4 من 5
الحديد من الفلزات القلوية
أما الفولاذ عبارة عن الحديد + كربون
11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة بدون اسم.
5 من 5
الفولاذ هو الحديد المعالج بالكربون
11‏/4‏/2010 تم النشر بواسطة 121121121.
قد يهمك أيضًا
مالفرق بين الماء العادي و الماء الثقيل
۝ مالفرق بين النواة والذرة ۝
مالفرق بين شوفرليه افيو LT و شوفرليه افيو LS
مالفرق بين الخيمياء و الكيمياء ؟
مالفرق بين العنصر والمركب والشاي من ايهما ؟
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة