فروش آهن آلات

تاریخچه آهن

اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان بر می گردد که تقریبا 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات می ساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد , تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب ( فقدان نیکل , این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می کند ) در بین النهرین , آسیای صغیر و مصر به چشم می خورد اما ظاهرا تنها در تشریفات از آهن استفاده می شد و آهن فلزی گرانبها حتی باارزش تر از طلا به حساب می آمد.
بر اساس تعدادی از منابع آهن , بعنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می شد – مثل آهن اسفنجی – و بوسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد در خاورمیانه بطور روز افزون از آین فلز استفاده می شد, اما جایگزین کابرد برنز در آن زمان نشد.
تبر آهنی متعلق به عصر آهن سوئد در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع در تبدیل ابزار و سلاح های برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم در این جابجایی , آغاز ناگهانی تکنولوژی های پیشرفته کار با آهن نبود, بلکه عامل اصلی , مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و در نقاط مختلفی از جهان رخ داد, دوره ای از تمدن به نام عصر آهن را بوجود آورد.
همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز , فرآیند کربوریزاسیون کشف شد که بوسیله آن به آهن موجود در آن زمان , کربن اضافه می کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقداری کربن یا کاربید است, بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش کاری جدا نموده وم حتوی کربن را اکسیده می کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.
مردم خاور میانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم در لایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محکم تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است, از برنزی که قبلا کاربرد داشت محکمتر و مقاوم تر بود. در چین نیز اولین بار از آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم در شمال شرقی نزدیک Xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد بدست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می کردند.
در سالهای آخر پادشاهی سلسله ژو ( حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره , قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره های بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت, موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینِی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k 1470-1420 حرارت دهیم, مایع مذابی بدست می آید که آلیاژی با 5/96% آهن و 5/53% کربن است. این محصول محکم را می توان به شکلهای ریز و ظریفی در آورد. اما برای استفاده , بسیار شکننده می باشند, مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.
از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن در چین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرار گرفته است, باقی ماند و تا زمان سلسله شین ( حدود 221 قبل از میلاد ) عظمت چین را واقعا تحت تاثیر قرار نداد.
توسعه چدن در اروپا عقب افتاد, چون کوره های ذوب در اروپا فقط توانایی k 1000 را داشت. در بخش زیادی از قرون وسطی در اروپای غربی آهن را همچنان با روش تبدیل آهن اسفنجی به آهن نرم بدست می آوردند. تعدادی از قالب گیریهای آهن در اروپا بین سالهای 1150 و 1350 بعد از میلاد در دو منطقه در سوئد به نامهای Lapphyttan و Vinarhyttan انجام شد.
دانشمندان می پندارند شاید این روش بعد از این دو مکان تا مغولستان آن سوی روسیه ادامه یافته باشد, اما دلیل محکمی برای اثبات این فرضیه وجود ندارد. تا اواخر قرن نوزدهم در هر رویدادی یک بازار برای کالاهای چدنی بوجود آمد, مانند درخواست برای گلوله های توپ چدنی.
در آغاز برای ذوب آهن از زغال چوب هم بعنوان منبع حرارتی و هم عامل کاهنده استفاده می شد. در قرن 18 در انگلستان تامین کنندگان چوب کم شدند و از زغال سنگ که یک سوخت فسیلی است, بعنوان منبع جانشین استفاده شد. این نوآوری بوسیلـــه Abraham Darby انرژی لازم برای انقلاب صنعتی را تامین نمود.

 فراورده های تولید شده در آهن خام چیست؟

چدن: وقتی آهن خام را ذوب می کنند در قاب هایی ماسه ای یا فلزی ریخته و آن را سرد می کنند که از این طریق چدن بدست می آید.

چدن چکش خوار: تفاوت زیادی با چدن دارد که می توان گفت نرم تر بوده ، مقاومت کششی بالاتری داشته و به نسبت به چدن استفاده بیشتری در صنعت دارد طریقه به دست آمدن آن به این طور است که وقتی بر روی چدن عملیاتی از قبیل اضافه کردن منیزیم و سیلیکات آهن و بلوری شدن کربن انجام می شود و چدن چکش خوار بدست می آید.

چدن سفید: از سرد شدن مذاب به دست می آید کربن این چدن به صورت کربن سمانتیک می باشد در صد شکنندگی آن را نیز می توان با نرم کردن آن کاهش داد.

آهن کارشده: در این حالت آهن را ذوب کرده و به صورت اسفنجی شکل در می آورند برای بدست آورد این نمونه آهن ها ناخالصی های موجود در آن همچون سیلیسیم ، منگنز ، کربن  در آن تصفیه می شود.

فولاد: آلیاژی است از آهن و کربن  که توسط خواص آهن و دیگر عناصر بدست می آید وقتی که فولاد تولید می شود پایداری و مقاومت آن صد برابر بیشتر از قبل می شود.

آهن قراضه: به اضافات و قراضه های فولاد گفته می شود.

ترکیبات آهن آلات

معمول ترین حالات اکسیداسیون آهن عبارتند از:
• حالت فروس 2+Fe
• حالت فریک 3+Fe
• حالت فریل 4+Fe که با تعدادی آنزیم ( مثلا پیروکسیدازها ) پایدار شده است.
• آهن ( VI) هم معروف است (اگرچه کمیاب می باشد). در صورتی که به شکل فرات پتاسیم باشد, ( K2FeO ) یک اکسید کننده انتخابی برای الکلهای نوع اول می باشد. این ماده جامد فقط در شرائط خلاء و ارغوانی تیره پایدار است, هم به صورت محلول سوزآور و هم بصورت یک ماده جامد.
• کاربید آهن Fe3C به نام سمنتیت معروف است.

انواع آهن از لحاظ تولید

آهن گاما: آهن گاما یکی از آلوتروپ های آهن است که در محدودهٔ دمایی ۹۱۲ تا ۱۳۹۴ درجه سانتیگراد پایدار بوده و ساختمان بلوری(fcc مکعبی مرکزپر) دارد.

آهن دلتا: آهن دلتا یکی از آلوتروپ های آهن است که از دمای ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تا ۱۵۳۹ درجه سانتیگراد (نقطهٔ ذوب آهن) پایدار است.
آهن دلتا دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکز پر است. آهن دلتا دارای خاصیت پارامغناطیس بوده و ثابت شبکه ی آن بزرگ تر از آهن آلفا است. ثابت شبکهٔ آهن دلتا, ‎۲/۹۳ آنگستروم است.

آهن آلفا: آهن آلفا یکی از آلوتروپ های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر است. ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس, ۲/۸۶ آنگستروم است.

آهن بتا: در دمای ۷۶۸ درجه سانتیگراد, آهن آلفای فرومغناطیس به آهن آلفای پارامغناطیس تبدیل می شود. این تحول, تحول آلوتروپیک نیست.
گاهی این آهن آلفای پارامغناطیس, آهن بتا خوانده می شود. ثابت شبکهٔ این نوع آهن, ۲/۹ آنگستروم است.