آهن یک عنصر فلزی است که کاربرد فروانی در صنعت دارد از فلز آهن مهم تر آلیاژ های آهن هستند که در تمامی صنایع مکانیک و ساختمان از آن ها استفاده می شود به جرات میتوان گفت مهم ترین آلیاژ های تولید شده از آهن فولاد و چدن است

فولاد به نوعی یک آلیاژ است که از آن در کار‌های گوناگون و صنعت‌های زیادی استفاده می‌شود، بنابراین می‌توان گفت که فولاد نمی‌تواند در اصل یک فلز باشد. البته پایه‌ای که برای فولاد در نظر گرفته شده است فلز آهن است که از تغییراتی که بر روی آهن ایجاد می‌شود این آلیاژ به عنوان فولاد به دست می‌آید.

 

تولید

پس از اینکه آهن را از معادن سنگ آهن استخراج میکنند، از سنگ آهن در کوره های گداز محصولات خام میسازند، سنگ آهن از عناصر: نمک معدنی، سیلیس و سنگ آهک تشکیل شده است.

 

زمانی که سنگ های آهن را در کوره های با حرارت بالا ذوب میکنند، به این دلیل که وزن ناخالصی های موجود در سنگ با خود آهن برابر نیست، از هم جدا میشوند و و ناخالصی ها روی آهن مذاب شناور میشوند. و به سادگی آن را توسط شیر تخلیه فوقانی از آهن مذاب جدا میکنند و آهن مذاب را توسط شیرآهن تحتانی از داخل کوره خارج میکنند. به فلز بدست آمده از این فرایند آهن خام گفته میشود. 

 

کاربرد فولاد

از فولادی که تا ۰٫۲ درصد کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط ۰٫۲ تا ۰٫۶ درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که ۰٫۶ تا ۱٫۵ درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود. فولاد، انواع فراوانی دارد. که همه آن موارد در جدول کلید فولاد قابل دسترس می باشد.

 

دیگر آلیاژ چدن

 

چدن در فرآیند ذوب مجدد ساخته شده است که در بالا ذکر شد. این فرایند در کوره ای به نام کوره زوجین صورت می گیرد. کوره 5 متر طول و استوانه ای شکل با قطر 1 متر دارد. مواد اولیه آهن خوک ، کک و سنگ آهک از درب شارژ محفظه ای که در قسمت بالا قرار دارد وارد می شوند. بلاست هوا با استفاده از ورودی بلاست هوا به داخل محفظه وارد می شود که ناخالصی های موجود در آهن خوک را از بین می برد.

 

از این رو ، چدن خالص از قسمت پایین تهویه به دست می آید و در قالب های شکل مورد نیاز ریخته می شود. به این قالب ها ریخته گری چدن گفته می شود

 

روش تولید

امروزه تقریباً از هر دستگاه مکانیکی استفاده می کنیم ، از اتومبیل گرفته تا ماشین لباسشویی با استفاده از قطعات فلزی که با استفاده از فرآیند ریخته گری ایجاد شده اند ، تولید می شوند. تفاوت بین محصولات فلزی بازیگران امروزی و آنهایی که حتی 100 سال پیش تولید شده اند ، دقت و تحمل قابل دستیابی از طریق فرایند طراحی خودکار رایانه ای و روش های مدرن برای تولید هسته ها و قالب های دقیق است. ریخته گری فلزات مدرن نشان دهنده نوآوری در کار است.

 

در طول قرن ها ، ترکیبات مختلفی از مواد اولیه برای تولید انواع مختلف فلز تولید شده است. برخی از محصولات ریخته گری در موتورهایی که به تحمل زیاد گرما و سرما نیاز دارند ، استفاده می شود. لوله های چدنی باید در برابر خوردگی و فشارهای بالا مقاومت کنند. سایر قطعات ریخته گری باید سبک اما مقاوم باشند. در بسیاری از کاربردها ، قطعات برای ایجاد تحمل دقیق بین انبساط و انقباض طراحی شده اند.