الفرق بين الحديد والفولاذ

تُعرف الفلزات بأنها أي فئة من المواد التي تتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية بالإضافة الى خصائصها المتعددة التي تتضمن الليونة والانعكاسية العالية للضوء وقابليتها للطرق، وتصل نسبة الفلزات الى ثلاثة أرباع من المجموع الكلي للعناصر الكيميائية المعروفة، ويعد كلًا من عنصر الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والحديد والألومنيوم هي الأكثر وفرة في قشرة الأرض>

وعادةً ما تكون الفلزات في معظم الحالات مواد صلبة بلورية، كما تميل الفلزات إلى عدم إنتاج مركبات بين بعضها البعض، وعلى الرغم من ذلك فإنها تتفاعل وتندمج بشكل أسهل مع اللافلزات كالأكسجين والكبريت، والتي تحتوي بشكل عام على أكثر من نصف الحد الأقصى لعدد إلكترونات التكافؤ.

وتتباين الفلزات بشكل كبير في تفاعلها الكيميائي، بحيث أن أكثر الفلزات تفاعلية هي الليثيوم والبوتاسيوم والراديوم، في حين أن عناصر الذهب والفضة والبلاديوم والبلاتين هي ذات تفاعلية منخفضة، وفي هذا المقال سيتم التعرف على الفرق بين الحديد والفولاذ.

الفرق بين الحديد والفولاذ

يعود استخدام الحديد من قبل البشر إلى نحو 5000 سنة، وهو ثاني أكثر العناصر المعدنية وفرة في القشرة الأرضية، ويستخدم بشكل أساسي لإنتاج الفولاذ، ويعدّ الحديد أحد أهم المواد الإنشائية في العالم، ويتم إنتاج الحديد من الخامات الموجودة على سطح القشرة الأرضية أو القريبة منها، كما يحتوي الحديد الخام على ما بين 3.5% إلى 4.5% من الكربون، وهو هش ويصعب التعامل معه.

ويتم استخدام عمليات صهر وتعدين مختلفة لتصفية الشوائب الموجودة في الخامات وخفض نسبتها، إذ توجد شوائب مختلفة في الحديد الخام كالفوسفور والكبريت، وعلى نحو ذلك توجد نقاط عدة تحدد الفرق بين الحديد والفولاذ، منها أن الفولاذ يستخدم لتعزيز خصائص الحديد وعلى نحو ذلك يُعرف الفولاذ على أنه يمتاز بقدرته على تحمل الحرارة ومقاومته للتآكل، كما يعدّ أقوى من الحديد، وعلى عكس الحديد الذي قد يصدأ مع الزمن فإن الفولاذ يقاوم الصدأ بشكل كبير.

استخدامات الحديد والفولاذ

يعدّ خام الحديد أساس نهضة العصر الحديدي والذي بدأ قبل حوالي 1000 عام قبل الميلاد، وقدم خام الحديد للجنس البشري العديد من الأدوات والمعدات المصنوعة من الحديد، ولقد تم صهر الحديد بفرن الفحم كطريقة أولية.

كما استخدم الجنود اليونانيون أسلحة حديدية تم تجميدها عن طريق إخماد المعدن الساخن في الماء البارد، ويتم استخدام أكثر من نصف الحديد المنتج سنويًا في الوقت الحالي في تشييد المباني والبنية التحتية، حيث أن نسبة الحديد في قضبان التسليح تبلغ 44%، ويأتي من استخدامات الفولاذ كطبقة حماية تحمي الحديد من الصدأ والتآكل.

وتتميز بعض أنواع الفولاذ بالعديد من الخصائص، حيث تجعلها هذه الخصائص مناسبة لصناعات محددة كاستخدامها كهياكل السيارات وهياكل السفن والسكاكين وجميع أنواع الدعامات الهيكلية، وتتناسب الخواص الميكانيكية للمعادن مثل الصلابة والقدرة على مقاومة الإجهاد المتكرر وقدرتها على إعادة التشكل مع الحرارة في جميع الصناعات المختلفة.

موضوعات ذات صلة

  • ما هو الكروم

    هو أحد العناصر الكيميائية المعدنية الهامة. ومن خصائصه العامة: أنه يحمل الرمز (Cr)، والعدد الذري (24)، ولونه رمادي أو فضي، وله بريق معدني. وتم اكتشافه في القرن الثامن عشر، وشاع استخدامه في القرن التاسع عشر وما بعده، حيث استعمل الكروم في العديد من الاستخدامات والصناعات، ومن أهمها: الوقاية من الصدأ والتآكل والحرارة للعديد من المعادن. والكروم…

  • الزيوليت

    اشتق الاسم زيوليت والذي يرمز إلى مجموعة من المعادن من كلمتين يونانيتين معناهما «حجر» و«يغلي» ، إشارة إلى أن المعدن ينتفخ ويحدث رغوة عند تسخينه بشدة. وتضم مجموعة معادن الزيوليت عدداً كبيراً من المعادن السليكاتية المائية التي تتشابه في الكثير من الصفات: كالتركيب الكيميائي والمعادن المصاحبة لها وأماكن وجودها في الطبيعة. أما التركيب الكيميائي لمعادن الزيوليت…

  • ما هو حجر النيزك

    يُعرف حجر النيزك أنّه من المخلفات الفضائيّة التي تصلُ إلى كوكب الأرض وتنتج من العديد من الأسباب، قد تكون ناتجة من آثار مذنب قد عبَرَ بالقرب من كوكب الأرض تاركًا وراءه حصى وصخورًا صغيرة، أو قد يكون ناتجًا من تجمع الصخور والفتات من الكويكبات مع بعضها مكونة أجسام تتفاوت في حجمها من صغيرة جدًا إلى أجسام…

  • |

    أسماء الأحجار الكريمة

    الأحجار الكريمة هي عبارة عن أنواع كثيرة من المعادن “المتبلمرة المركبة”، والتي تتكوّن من عنصرين أو أكثر، ومادة “السليكا” المكوّن الأساسيّ فيها بالإضافة إلى شوائب معدنيّة أخرى. هناك أنواع كثيرة ومختلفة من الأحجار الكريمة، سنتعرّف عليها في مقالنا هذا. أنواع الأحجار الكريمة في الحقيقة فإنّ الاختلاف الأساسي بين الأنواع المختلفة للأحجار الكريمة يعتمد على العنصر المكوّن…

  • عنصر الأوزميوم

    معلومات وحقائق عن عنصر الأوزميوم والذي أتت تسميته من المصطلح الإغريقي «أوزم» الذي يعني الرائحة أو الشّذى أو العطر. حقائق وأرقام: العدد الذرّي: 76 الرّمز الذرّي: Os الوزن الذرّي: 190.23 درجة الانصهار: 5491.4 فهرنهايت (3033 درجة مئوية) درجة الغليان: 9053.6 فهرنهايت (5012 درجة مئوية) اكتشاف الأوزميوم اكتشف الكيميائي البريطاني سميثسون تينانت عنصر الأوزميوم عام 1803 من…

  • العثور على نوع نادر من الماس يكشف أسرار بيئة غنية بالمياه كامنة في باطن الأرض

    وجد فريق من العلماء أن نوعاً نادراً من الماس قد يشير إلى أن الماء يمكن أن يتغلغل في باطن الأرض بشكل أعمق مما كانوا يعتقدون سابقاً. ورغم أن أكثر من 70% من كوكبنا مغطى بالمياه، إلا أن هناك مياها تحتوي على معادن أكثر من 322 كيلومتراً تحت الأرض، بما في ذلك الوشاح العلوي، أكثر المناطق تأثراً…