آشنایی با انواع آهن آلات

آهن فلزی و فرآورده های آن در صنایع و مصارف مختلف نقش اساسی دارد. در اینجا مروری بر آهن فلزی و برخی از محصولات کلیدی آن است:

     آهن فلزی:

آهن فلزی به شکل عنصری آهن اطلاق می شود که معمولاً از احیای سنگ آهن (عمدتاً اکسید آهن) در کوره به دست می آید. متداول ترین روش برای تولید آهن فلزی از طریق فرآیند کوره بلند است که در آن سنگ آهن، کک (شکلی از کربن) و سنگ آهک تا دمای بالا گرم می شوند و باعث کاهش سنگ آهن به آهن مذاب می شوند.

     فولاد:

فولاد یکی از مهم ترین محصولاتی است که از آهن فلزی به دست می آید. آلیاژی از آهن و کربن با مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند منگنز، کروم، نیکل و غیره است. فولاد استحکام، دوام و تطبیق پذیری فوق العاده ای از خود نشان می دهد و آن را به یک ماده اساسی در ساخت و ساز، زیرساخت، حمل و نقل، ماشین آلات و صنایع مختلف دیگر تبدیل می کند.

     چدن:

چدن یکی دیگر از آلیاژهای آهن است که حاوی کربن بیشتری نسبت به فولاد است (معمولاً ۲-۴٪). قابلیت ریخته‌گری خوبی دارد و به دلیل حفظ حرارت عالی و سیالیت بالا هنگام مذاب شناخته شده است. چدن اغلب در ساخت ظروف پخت و پز، لوله ها و انواع خاصی از بلوک های موتور استفاده می شود.

     آهن فرفورژه:

آهن فرفورژه شکلی از آهن با محتوای کربن بسیار کم، اغلب کمتر از ۰.۰۸٪ است. به دلیل فرآیند ساخت، ساختاری فیبری دارد که شامل چکش کاری یا نورد مکرر است. آهن فرفورژه به دلیل چکش خواری و مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده است. در حالی که استفاده از آن در طول زمان کاهش یافته است، هنوز هم در برنامه های تزئینی و پروژه های مرمت تاریخی استفاده می شود.

     آلیاژهای آهن:

آلیاژهای مختلف آهن برای برآوردن نیازهای خاص صنعت تولید می شوند. به عنوان مثال، آلیاژ کردن آهن با عناصری مانند نیکل، کروم یا مولیبدن می تواند منجر به آلیاژهایی با خواص افزایش یافته مانند مقاومت در برابر خوردگی، استحکام در دمای بالا یا خواص مغناطیسی خاص شود.

     مواد بر پایه آهن:

آهن فلزی همچنین در تولید طیف وسیعی از مواد از جمله پودرهای آهن، اکسیدهای آهن و کامپوزیت های پایه آهن استفاده می شود. پودر آهن در متالورژی، الکترونیک و کاربردهای شیمیایی استفاده می شود، در حالی که اکسیدهای آهن اجزای ضروری در رنگدانه ها، رنگ ها و مواد مغناطیسی هستند.

     سنگ آهن:

قبل از اینکه آهن فلزی تولید شود، به عنوان سنگ آهن شروع می شود. سنگ آهن از زمین استخراج می شود و معمولاً از اکسیدهای آهن تشکیل شده است. انواع اصلی سنگ آهن شامل هماتیت، مگنتیت و تاکونیت است. سنگ آهن یک ماده خام حیاتی برای تولید آهن فلزی است.

استفاده از آهن فلزی و محصولات مختلف آن تأثیر عمیقی بر جامعه مدرن دارد و به توسعه زیرساخت ها، تولید، حمل و نقل و بسیاری از بخش های ضروری دیگر کمک می کند. تطبیق پذیری و استحکام آهن و آلیاژهای آن آنها را در طیف وسیعی از کاربردها ضروری می کند.

تیرآهن و میلگرد

تیرها و میلگردها اجزای ضروری در ساخت ساختمان ها و سازه ها به ویژه در ساخت و ساز بتن مسلح هستند. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک بیندازیم:

     تیرها:

تعریف: تیرها عناصر سازه ای افقی یا شیبدار هستند که عمدتاً در برابر بارهای اعمال شده عمود بر محور طولی خود مقاومت می کنند. آنها برای توزیع بارها، مانند وزن خود سازه و هر بار زنده اضافی (مانند افراد، مبلمان) بسیار مهم هستند.

جنس: تیرها را می توان از مواد مختلفی ساخت، اما در زمینه ساخت بتن مسلح، اغلب از بتن یا فولاد ساخته می شوند.

         انواع تیرآهن:

تیرهای مستطیلی: ساده ترین شکل، اغلب در ساخت و سازهای مسکونی استفاده می شود.

تیرهای T: به شکل حرف “T”، ترکیبی از مزایای تیرهای مستطیلی و L شکل.

تیرهای L (تیرهای کنسولی): زمانی استفاده می شود که بخشی از تیر از تکیه گاه خود خارج شود.

تیرهای I: شبیه به شکل حرف “I” است که معمولاً در ساخت و سازهای فولادی استفاده می شود.

پرتوهای پیوسته: در بیش از دو نقطه پشتیبانی می شود و ثبات بیشتری را فراهم می کند.

     میلگردها (میله های تقویت کننده):

تعریف: میلگردها میلگردها یا شبکه های فولادی هستند که برای تقویت بتن استفاده می شوند و مقاومت کششی را برای تکمیل مقاومت فشاری بتن فراهم می کنند. آنها برای مقاومت در برابر ترک خوردگی و افزایش یکپارچگی سازه در داخل بتن تعبیه شده اند.

مواد: میلگردها معمولاً از فولاد کربنی ساخته می شوند و در گریدها و اندازه های مختلف وجود دارند.

         انواع میلگرد:

میلگردهای تقویت شده تغییر شکل یافته: رایج ترین نوع، با تغییر شکل برای تقویت پیوند بین فولاد و بتن.

میلگردهای ساده فولادی ملایم: میلگردهایی با سطح صاف و بدون تغییر شکل، در شرایطی که چسبندگی بتن کافی است استفاده می شود.

میلگردهای با پوشش اپوکسی: برای جلوگیری از خوردگی با اپوکسی پوشش داده می شوند که اغلب در محیط های خورنده یا جاهایی که سازه در معرض رطوبت است استفاده می شود.

میلگردهای فولادی ضد زنگ: مقاوم در برابر خوردگی، مورد استفاده در محیط هایی که خوردگی نگران کننده است.

تعامل در ساخت و ساز بتن مسلح:

در ساخت و ساز بتن مسلح، تیرها اغلب با میلگرد تقویت می شوند. بتن استحکام فشاری عالی ایجاد می کند، در حالی که میلگردها استحکام کششی را افزایش می دهند. این ترکیب به سازه اجازه می دهد تا در برابر انواع بارها مقاومت کند و در برابر ترک خوردن مقاومت کند.

در ساخت تیر، میلگردها در ناحیه کشش تیر (جایی که تیر احتمالاً نیروهای کششی را تجربه می کند) قرار می گیرند. بتن و میلگردها با هم کار می کنند تا یک ساختار کامپوزیتی ایجاد کنند که هم در فشار و هم از نظر کشش قوی است و در نتیجه یک جزء ساختمانی بادوام و قابل اعتماد ایجاد می کند.

به طور خلاصه، تیرها و میلگردها اجزای جدایی ناپذیر ساخت و ساز بتن مسلح هستند که با هم کار می کنند تا ساختمان ها و سازه هایی از نظر سازه ای سالم و ارتجاعی ایجاد کنند. تیرها بارها را پشتیبانی و توزیع می کنند، در حالی که میلگردها بتن را تقویت می کنند تا مقاومت کششی را افزایش داده و از ترک خوردگی جلوگیری کنند