علم تکنولوژی مواد2

5-3-4- گوگرد (S):

زرد، جامد، شکننده، خالص، در کنار آتش نشانها یا چشمه‌های آب معدنی

گوگرد+ اکسیژن  شعله‌ای به رنگ آبی= دی ا کسید گوگرد بوی زننده دارد

برای ضد عفونی و تهیه ‌اسید سولفوریک ترکیب گوگرد با فلزات (بدون اکسیژن) سولفید نامیده می‌شود،

سولفید آهن یا سولفید سرب (pbs)

از پودر گوگرد برای ولکانیزه کردن لاستیکها استفاده می‌شود،

باعث افزایش مقاومت در مقابل حرارت، عوامل جوی و مواد شیمیایی می‌شود.

4-1- خواص فیزیکی مواد:

خواص فیزیکی باعث تغییر در ساختمان شیمیایی اجسام نمی‌شود قابلیت هدایت حرارت،

الکتریسیته ، جرم مخصوص و نقطه ذوب

1-4-1- قابلیت هدایت حرارت:

قدرت هدایت حرارت واحد طول جسم بر واحد سطح مقطع آن گفته می‌شود.

فلزات هادی هستند، به ترتیب نقره، مس، آلومینیم.

2-4-1- قابلیت هدایت الکتریسیته:

قدرت هدایت الکتریسیته واحد طول جسم بر واحد سطح مقطع آن گفته می‌شود. نقره، مس ، آلومینیم

3-4-1- جرم مخصوص:

جرم واحد حجم از هر جسم را جرم مخصوص آن جسم گویند.

به نوع ماده و اندازه تراکم ذرات ماده بستگی دارد.

4-4-1- نقطه ذوب:

درجه حرارتی که یک ماده در شرایط متعارفی از جامد به مایع تبدیل می‌شود،

نقطه ذوب گفته می‌شود، نقطه ذوب مواد خالص مشخص است .

5-1 خواص مکانیکی مواد:

مقاومت فلزات در مقابل تأثیرات عوامل مکانیکی استحکام، سختی، الاستیسیته.

1-5-1- استحکام: مقاومت در مقابل نیروی خارجی. به مقدار، نحوه تأثیر نیرو و نیروی جاذبه بین مولکولی بستگی دارد.

2-5-1- سختی:مقاومت در مقابل نفوذ جسم خارجی

3-5-1- الاستیسته: برگشت پذیری مواد پس از تغییر شکل ناشی از اعمال نیروی خارجی گفته می‌شود.

6-1- خواص تکنولوژی مواد :

1-6-1- چکش خواری:

قابلیت تغییر شکل مواد در اثر نیروی فشاری و ضربه. چدن قابلیت چکش خواری ندارد.

2-6-1- ریخته‌گیری:

شکل پذیری اجسام در حالت مذاب برای اجسام جدار نازک ،

باید ماده دارای قابلیت ریخته‌گری خوبی باشد. چدن، آلیاژ آلومینیم، آلیاژ مس، مواد مصنوعی به راحتی ریخته‌گری می‌شود.

3-6-1- جوشکاری:

موادی که بوسیله حرارت یا حرارت توأم با فشار بتوان آنها را به صورت مذاب به یکدیگر وصل نموده فولادها،

مواد مصنوعی و فلزات غیر آهنی.

4-6-1- قابلیت براده‌برداری:

اگر با سرعت زیاد و نیروی کم براده برداری شود

و سطح آن پس از براده‌برداری صاف باشد قابلیت براده برداری خوبی دارد.

7-1- خواص شیمیایی مواد:

مقاومت در مقابل خوردگی- قابلیت احتراق – مقاومت در مقابل اکسید شدن، سمی بودن

مقاومت یک فلز در مقابل عوامل خارجی مانند زنگ زدن و خوردگی بوسیله اسیدها را می‌توان بوسیله آلیاژ کردن افزایش داد.

طبقه‌بندی مواد فلزات فلزات آهنی فولادها ساختمانی

ابزار سازی
فلزات غیر آهنی مواد ریختگی- چدن و فولاد ریختگی
فلزات سنگین، سرب و مس
فلزات سبک، آلومینیوم و منیزیم
غیر فلزات مواد طبیعی آسبست، چوب، چرم
مواد مصنوعی مواد مصنوعی پلاستیک‌ها و ملامین‌ها

فصل دوم

2- فلزات آهنی

1-2- آهن، فولاد، چدن

1-1-2- آهن (Fe)

حدود 5 درصد از قشر جامد زمین را تشکیل می دهد و بعد از آلومینیم می‌باشد.

آهن بیشتر به صورت اکسید در طبیعت می‌باشد ولی به صورت کربنات، سیلیکات و سولفید آهن نیز وجود دارد.

آهن خالص نرم است پس با غیرفلزات (کربن- گوگود- فسفر- سیلیسم)

و با فلزات (کرم- نیکل- وانادیم و مولیبدن) به صورت آلیاژ استفاده می‌شود که فولاد و چدن نامیده می‌شود.

2-1-2- فولاد و چدن

اگر مقدار کربن از 06/2 درصد کمتر باشد فولاد گفته می‌شود و فولاد آلیاژی تا 2/2 درصد کربن دارد.

اگر مقدار کربن در آهن بین 06/2 تا 67/6 درصد باشد چدن گفته شود.

اگر کربن زیاد شود نقطه ذوب کمتر و قابلیت ریخته گری کم و قابلیت آبکاری و چکش خواری بهتر می‌شود.

تهیه آهن خام روش احیای غیرمستقیم

روش احیای مستقیم

2-2- تهیه آهن خام به روش احیای غیرمستقیم:

1- تهیه سنگ آهن

2- آماده کردن سنگ آهن

3- احیاء و تصفیه به کمک کک و کلوخه و آهک

1- مهمترین سنگ های معدنی آهن:

1- سنگ آهنی مغناطیسی (ماگنتیت) که 60 تا 70 درصد آهن دارد.

2- سنگ آهن قرمز (هماتیت) که 40 تا 60 درصد آهن دارد.

3- سنگ آهن قهوه‌ای( لیمونیت) که 30 تا 50 درصد آهن دارد.

4- سنگ آهن کربنات آهن (سیدریت) که 30 تا 40 درصد آهن دارد.

2- آماده کردن سنگ آهن:

1- غربال کردن

2- خرد کردن

3- تغلیظ و پر عیار کردن

دلایل خاکه ها و پودر سنگ‌های مصرفی، مسیر گازهای گرم کوره را مسدود می‌کنند.

قطعات بزرگ دیرتر ذوب شده و عمل تصفیه را به تأخیر می‌اندازند

مواد اضافی موجود در سنگ آهن، باعث کاهش مرغوبیت آهن خام می‌شوند.

قطعات بزرگ هنگام پر کردن کوره باعث خرابی جدار داخل آن می‌شوند.