Metall profili: temir

Temirning inson tomonidan ishlatishi taxminan 5000 yilni tashkil etadi. Yer qobig'idagi ikkinchi eng ko'p metall element bo'lib, asosan dunyodagi eng muhim tarkibiy materiallardan biri bo'lgan po'lat ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Xususiyatlar

• Atom belgisi: Fe
• Atom raqami: 26
• Element kategoriyasi: Transition Metal
• Zichlik: 7,874 g / sm ³
• Erish nuqtasi: 2800 ° F (1538 ° S)
• Tiklanish nuqtasi: 5182 ° F (2862 ° S)
• Moh ning qattiqligi: 4

Xususiyatlar

Sof temir - issiqlik va elektrni yaxshi boshqaradigan kumush rangli metall.

Temirning o'zi mavjudligi uchun juda reaktivdir, chunki u faqat tabiiy qobiqda gematit, magnetit va siderit kabi temir javharlari shaklida yuzaga keladi.

Temirning aniqlovchi xususiyatlaridan biri shundaki, u kuchli magnit . Kuchli magnit maydonga duch kelgan har qanday temir magnitlangan bo'lishi mumkin. Olimlar erning yadrosi 90% temirdan tashkil topganiga ishonishadi. Bu temir tomonidan ishlab chiqarilgan magnit kuch shimoliy va janubiy shtrixli magnitlarni yaratadi.

Tarix

Temir tarkibida temir o'z ichiga olgan rudalarni teparoqda yog'ochni yoqish natijasida dastlab topilgan va chiqarilgan bo'lishi mumkin edi. Yog'och ichidagi uglerod javhar ichidagi kislorod bilan reaksiyaga kirishib, yumshoq, chidamli temir metallni qoldiradi. Miloddan avvalgi 2700 va 3000 yillar orasida Mesopotamiyada (hozirgi Iroq) temir ishlab chiqarish va qurol-aslahalar tayyorlash uchun temirdan foydalanish boshlandi. Keyingi 2000 yil mobaynida temir eritishi haqidagi ma'lumotlar temir asri deb ataladigan vaqt mobaynida sharqqa Evropa va Afrikaga tarqaldi.

XVII asrdan boshlab, 19-asrning o'rtalarida po'lat ishlab chiqarish uchun samarali usul topilmaguncha, temirlar tobora ko'proq kemalar, ko'priklar va binolarni qurish uchun ishlatilgan. 1889 yilda qurilgan Eyfel minorasi 7 million kilodan ortiq ferforjadan tayyorlangan.

Rust

Temirning eng zerikarli xarakteristikasi zango'zlikni shakllantirish tendentsiyasidir.

Rust (yoki temir oksidi) - temirning kislorod ta'siriga duch kelganida hosil bo'ladigan jigarrang, engil tarkibli moddadir. Suvdagi kislorodli gaz korroziya jarayonini tezlashtiradi. Zanglik darajasi - temir oksidga aylanadigan temirning tezligi - suvning kislorod miqdori va temirning sirt maydoni bilan belgilanadi. Tuzli suvda shirin suvga nisbatan ko'proq kislorod mavjud, shuning uchun sho'r suv suvni toza suvdan tezroq zanglaydi.

Pasni temirni kislorodga kimyoviy jihatdan yanada jozibador bo'lgan boshqa metallar bilan qoplash orqali oldini olish mumkin (masalan, sinkli temirni qoplash jarayoni " galvanizatsiya " deb ataladi). Shu bilan birga, pasdan himoya qilishning eng samarali usuli po'latdan foydalanish hisoblanadi.

Chelik

Chelik temir va boshqa temir moddalarning qotishmasidir , ular temirning xususiyatlarini (kuchlanish, korroziyaga chidamlilik, issiqlikning tolerantlik va boshqalar) kuchaytirish uchun ishlatiladi. Temir bilan yasalgan elementlarning turini va hajmini o'zgartirish turli xil po'latlarni ishlab chiqarishga imkon beradi.

Eng keng tarqalgan çelikler quyidagilardir:

1. 0,5-1,5% uglerod bo'lgan karbonli çelikler. Ular eng keng tarqalgan çeliklerdir va avtomobil tanasi, kema qayiq, pichoq, mashina va har qanday tizimli qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladi.
2. 1-5% boshqa metallar (ko'pincha nikel yoki volfram ) o'z ichiga olgan kam yengil po'latdan. Nikel po'lat zichligi yuqori darajaga bardosh bera oladi va ko'pincha ko'prik qurilishi va velosiped zanjirlarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Tungsten po'latlari yuqori haroratli muhitda o'z shakli va kuchini saqlab turadi va burg'ulash bitlari kabi zararli, burilishli dasturlarda qo'llaniladi.

1. Boshqa metallarning 12-18% o'z ichiga olgan yuqori qotishma çelikler, faqat yuqori narxlardagi uchun maxsus dasturlarda ishlatiladi. Oliy qotishma po'latdan yasalgan bir misol zanglamaydigan po'latdir, ko'pincha krom va nikel o'z ichiga oladi, ammo boshqa turli metallar bilan ham loyqa bo'lishi mumkin. Zanglamas po'latdan yasalgan juda kuchli va korroziyaga juda chidamli.

Ishlab chiqarish

Ko'pgina temir Yer yuzasiga yaqin bo'lgan ma'danlardan olinadi. Zamonaviy ekstraksiya metodlari yuqori burchaklari (oyoqqa o'xshash tuzilmalar) bilan ajralib turuvchi o'choqli pechlardan foydalanadi. Temir koka (uglerodga boy ko'mir) va ohaktosh (kaltsiy karbonat) bilan birga stakalarga quyiladi. Bugungi kunda temir javhari odatdagidek, stakka kirishdan oldin sinterlash jarayonidan o'tadi. Ushbu jarayon 10-25 mm oralig'idagi ruda hosil qiladi, keyinchalik koks va ohaktosh bilan aralashtiriladi.

Keyinchalik sinterlangan ma'dan, koks va ohaktosh 1800 ° S haroratda kuyadi. Koka qaynoqlari issiqlik manbai sifatida va o'choqqa otilgan kislorod bilan birga gazni kamaytirish uchun karbon monoksitni hosil qiladi. Ohaktosh, temirdagi kireçtaşları bilan cüruf qilish uchun aralashmalar bilan aralashtiriladi. Soqol eritilgan temir javhari dan engil, shuning uchun u sirtga ko'tariladi va osongina olib tashlanishi mumkin. Issiq temir temir ishlab chiqarish uchun yoki po'lat ishlab chiqarish uchun bevosita tayyorlangan temirlarga quyiladi.

Po'lat dazmolning tarkibida boshqa tozalovchi moddalar bilan birga, 3,5-4,5% uglerod mavjud bo'lib, mo'rt va ishlash qiyin. Cho'ziqni ishlab chiqarish uchun cho'kindilarda fosfor va oltingugurt aralashmalarini kamaytirish uchun turli jarayonlar qo'llaniladi. 0,25% dan kam ugleroddan kamroq bo'lgan ferforjali temir, og'ir, oson ishlov beradigan va osongina payvandlanadi, ammo u kam uglerod po'latdan kam hosil olish uchun qimmatroq va qimmat turadi.

2010 yilda global temir javhari ishlab chiqarish 2,4 milliard tonnani tashkil etdi. Eng katta ishlab chiqaruvchi Xitoy, barcha ishlab chiqarishning 37,5% ni tashkil qiladi, boshqa yirik ishlab chiqaruvchi mamlakatlar esa Avstraliya, Braziliya, Hindiston va Rossiya hisoblanadi.

Ilovalar

Temir bir vaqtning o'zida asosiy konstruktsiya materiallari bo'lgan, ammo ko'pgina ilovalarda po'lat bilan almashtirildi. Shu bilan birga, quyma temir hali ham quvurlarda ishlatiladi va silindr boshlari, silindr bloklari va tishli qutilari kabi avtomobil qismlari ishlab chiqaradi. Ferforje hali ham vino vitrinleri, sham tutucular va parda majmuasi kabi uy dekorlarını ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Manbalar

Ko'cha, Artur. Aleksandr, WO 1944. Inson xizmatidagi metallar . 11-nashr (1998).
Xalqaro cho'chqa go'shtlari assotsiatsiyasi.
Manba: www.pigiron.org.uk
USGS. Shaxtasidagi tovar xulosalari: Temir va Chelik (2011).
Manba: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_&_steel