السبائك الغير حديدية و السبائك الحديدية

 الحديد في القران الكريم

 

قال تعالي : ) آتُونِي زُبَرَ الْحَدِيدِ حَتّىَ إِذَا سَاوَىَ بَيْنَ الصّدَفَيْنِ قَالَ انفُخُواْ حَتّىَ إِذَا جَعَلَهُ نَاراً قَالَ آتُونِيَ أُفْرِغْ عَلَيْهِ قِطْراً(    [سورة: الكهف - الآية: 96]                                                  

و قال تعالي : ) لَقَدْ أَرْسَلْنَا رُسُلَنَا بِالْبَيّنَاتِ وَأَنزَلْنَا مَعَهُمُ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنزْلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللّهُ مَن يَنصُرُهُ وَرُسُلَهُ بِالْغَيْبِ إِنّ اللّهَ قَوِيّ عَزِيزٌ(

                                                 [سورة: الحديد - الآية: 25]  

 

     المواد الهندسية

 المواد الهندسية هي التي تكون الكيان الرئيسي للأعمال الهندسية المختلفة ولذلك فالمهندس مع اختلاف تخصصه واختلاف العمل الذي يقوم به لابد من تعامله مع المواد في جميع خطوات عمله لإنشاء العمل الهندسي والمحافظة عليه لكي يؤدي دوره كمهندس بالقدرة المرجوة منه .

    وتقسم المواد الهندسية إلى ما يأتي :

1- مواد بلورية     : Crystalline Material كالمواد المعدنية.

2- مواد بليمرات    : Polymers Material  كالمواد البلاستيكية.

3 - مواد سيراميكية : Ceramics Material

    ويمكن تقسم المواد الهندسية علي أساس أنها معدنية أو غير ذلك إلى ما يأتي :

أ –  مواد معدنية (  Metallic Materials  ) وتنقسم إلى :-

1-     معادن حديدية(Ferrous Metals ) :  مثل الحديد المطاوع ( Wrought iron)  والصلب

     ( Steel ) وحديد الزهر( Cast Iron) .

2-     معادن غير حديدية (Non-Ferrous Metals ) وتنقسم إلى :-

·        معادن ثقيلة :  مثل النحاس( Copper) والنيكل ( Nickel )والرصاص ( Lead ) .

·        معادن خفيفة : مثل الألومنيوم ( Aluminum) والماغنسيوم ( Magnesium ) .

ب-  مواد غير معدنية (  Non-Metallic Materials  )وتنقسم إلى :

1-    مواد بناء : مثل الأحجار  والطوب والركام ( زلط ورمل ) والأسمنت والجير والجبس والأخشاب  و...،

2-    مواد أخرى متنوعة  مثل البلاستيك  والمطاط و الفلين .

ج-   مواد أخري الغرض منها توليد الطاقة مثل المياه والوقود والمفرقعات  ومواد الطاقة النووية .

     وتعد المواد الهندسية المختلفة ، خصوصا الحديد والسبائك الحديدية المعـروفة باسم الفولاذ من أهم ثمار الثورة الصناعية في منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، و يدخل الحديد في معظم ما يحيط بنا وما نستخدمه من الكباري والمنشآت والمباني والسيارات والأجهزة الكهربائية والطائرات والماكينات والمعدات والأقمار الصناعية  وغيرها.....، .

ويدخل الحديد مع هذه الأشياء في صورة سبائك مع بعض العناصر الأخرى بهدف الحصول علي خواص ميكانيكية( مقاومة شد ، واجهاد خضوع ، وصلادة و....، ) عالية  أو خواص كيميائية أفضل لمقاومة التآكل والأكسدة ،أو خواص فيزيائية أفضل .

     والمعادن الحديدية يكون بها العنصر الأساسي هو الحديد  مثل الحديد الصلب  والحديد الزهر ،والصلب هو عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون واحتواء الكربون به في حدود شيء من مائة في المائة ~ (0.025 %) إلى  ( 2%) .والعناصر السبائكية الأخرى يمكن أن يكون محتواها الكلي(5%) بالوزن في الصلب منخفض السبائكية : Low Alloy Steel ، وتكون النسبة أعلي من ذلك في الصلب عالي السبائكية مثل صلب العدة Tool Steel ،  والصلب الذي لا يصدأ Stainless Steel :  .

 أما المعادن الغير حديدية فلا يكون فيها الحديد كعنصر أساسي كالألومنيوم ، والنحاس وغيرها .

 مميزات السبائك الغير حديدية عن السبائك الحديدية

وتمتاز السبائك الغير حديدية عن السبائك الحديدية بما يلي :

1-      قابليتها للتوصيل الكهربائي والتوصيل الحراري أعلي.

2-      مقاومتها للتآكل والصدأ أعلي .

3-      أكثر هذه السبائك خفيفة الوزن لصغر كثافتها.

4-      غالبا ما تكون أسهل في سباكتها نظرا لانخفاض درجة حرارة انصهارها .

5-      قابليتها للتشكيل علي البارد غالبا ما تكون أسهل لما تتمتع به من لدونة عالية .

6-      تتمتع بألوان جذابة تستغل في أعمال الزخرفة والديكور . 

تفضيل السبائك الحديدية علي السبائك غير الحديدية:

أما السبائك الحديدية فتتفوق علي تلك غير الحديدية فيما يلي :

1-      مقاومتها للشد القصوى ومقاومة الضغط والصلادة أعلي .

2-     أجسأ أي أنها أعلي في قيمة معامل ينج  Modulus  s’Young’.

3-     أفضل  وأسهل في اللحام .

     ويوجد العديد  من المعادن والسبائك الغير حديدية كل له خواصه واستخداماته الخاصة   

     ولكن أكثرها شهرة وشيوعا هي سبائك الألومنيوم والنحاس .

                   ويوجد سبائك المحاليل المتجمدة