آهن و فرایند عملیات حرارتی آن چیست

آهن چیست؟

به طور کلی آهن خام از سنگ معدن اکسیدی در کوره های بلند بوجود می آید.می بایستی به صورت متناوب کک، سنگ معدن و مواد کمک ذوب را به کوره مورد نظر اضافه کنیم  تا اینکه کک و مواد فوق ذوب بسوزد و سنگ معدن احیاء شود به عبارت دیگر پیوندی که بین آهن و اکسیژن وجود دارد شکسته می شود و در نهایت آهن آزاد می شود. در بعضی از مواقع ممکن است اکسیژن سنگ معدن با کربن حاصل از گاز سوختی و یا بطور مستقیم با کربن کک ترکیب شود.

نکته: عنصرهای سیلیسیم و منگنز خصوصیات استفاده بعدی از آهن خام را به عنوان آهن خام سفید و یا آهن خام خاکستری تعیین می کنند.

عملیات حرارتی مواد آهن – کربن

از آنجایی که در روشهای مختلف ساخت همچون نورد، آهنگری، ریخته گری، براده برداری، جوشکاری و … این امکان وجود دارد که در قطعه تنشهایی بوجود بیاید که می بایستی این تنشها را از طریق عملیات حرارتی برطرف نمود.

عملیات حرارتی را می توان به آنیل کردن و سخت گردانی تقسیم نمود بدین وسیله قطعه های ساخته شده در کوره قرار گرفته و دمای آن تغییر داده می شود. لازم به ذکر است که دادن گرما تابعی از مقدار کربن و عناصر آلیاژی می باشد.

نکته: جهت کاهش سختی و افزایش میزان قابلیت شکل دادن(تغییر فرم پلاستیکی ) باید آنیل کردن در دمای پایینی انجام شود که در نهایت این امر باعث می شود عملیات ماشینکاری آسانتر شود.

تفاوت آهن خام سفید و آهن خام خاکستری

آهن خام سفید جهت فولاد سازی و چدن چکش خوار به کار می رود به این علت که منگنز موجود در آهن خام سفید زیاد است و کربن آن بصورت سمنتیت قرار می گیرد ولی از آنجایی که در آهن خام خاکستری مقدار سیلیسیم بالا هست و کربن ممکن است بصورت گرافیت آزاد در ساختار آن قرار گیرد موجب می شود که از این نوع آهن در تولید چدن استفاده به عمل بیاید.

در جدول ذیل تاثیر عناصر آلیاژی روی خواص فولاد، چدن و سایر مواد آهنی را مورد بررسی قرار می دهیم.