الفولاذ

يعد الصلب أو الفولاذ أو السبيكة من أكثر المواد استخداماً في العالم بل أصبحت عملية صناعيته ذات أهمية اقتصادية وسياسية تتباهى فيها الدول، فهو العنصر الأساسي الذي يدخل في صناعة السفن والسيارات والأسلحة والتجهيزات المنزلية وأعمال البناء وغيرها، وقد تم استخدامه في بناء برج ايفل حيث تم افتتاحه بمناسبة المعرض العالمي عام 1889م ليكون أحد دعائم التقدم التكنولوجي.

طريقة صناعة ومعالجة الفولاذ

تطورت صناعة الفولاذ عبر القرون قلم تكن طرق التصنيع قبل عصر النهضة ذات فعالية، لكن بعد تطوير طرق الصناعة أصبحت عملية الحصول على كميات ضخمة من الفولاذ بتكلفة صغيرة ممكنة مما زاد من انتشار استخدامه، وقد كانت طريقة (بسمر) هي الطريقة الأولى ذات فعالية تم إدخال بعض التعديلات عليها ونتج عن ذلك طرقاً أخرى مثل فرن أكسجين قاعدي، حيث خُفِّضت تكلفة الإنتاج بهذه الطريقة وتحسّنت جودة المعدن.

تعتمد طريقة إنتاج الفولاذ وتصنيعه على صهر معدن الحديد من خاماته للحصول على حديد يحتوي على كربون بنسب أكبر مما هو مرغوب فيه حتى يصبح صلباً، ثم يعاد صهره من جديدٍ وتضاف إليه عناصر معينة لتقليل نسبة الكربون حسب المطلوب، وبعدها تصب هذه المعادن المصهورة صباً مستمراً في ألواح طويلة أو يسبك في قوالب، ثمّ تسخن هذه القوالب في أفران خاصة للتسخين ثمّ تدرفل لأشكال أولية حسب الطلب مثل البليت، ثمّ تدرفل البليت ساخنةً أو باردةً للحصول على ألواحٍ وقضيانٍ وأسلاكٍ من الصلب، بينما تدرفل مكعبات الصلب إلى هياكل صلب كالتي تستخدم في الصناعات الحديدية، أو قضبان السكك الحديدية، ونظراً لتطور التكنولوجيا الهائل في الوقت الحالي فقد أصبحت هناك مصانع تقوم بعملية صنع الفولاذ أو الصلب بخط إنتاجٍ واحدٍ يبدأ بصهر الحديد وينتهي بإنتاج الفولاذ.

مكوّنات الفولاذ

يتكون الفولاذ بشكل أساسي من الحديد، وتضاف إليه معادن و عناصر أخرى مثل الكربون بنسبة تتراوح بين (0.2% -2.0%) وكلما زادت نسبة الكربون فإنّ السبيكة تصبح هشة، كما تضاف نسب من النيكل، والكروم، والفاناديوم، والسيليكون، والموليبدينيوم، والفسفور، والكبريت، وغيرها من العناصر الأخرى، وتفيد هذه العناصر والمعادن المضافة بزيادة قوة ترابط طبقات الحديد معاً ومنعها من الانزلاق فوق بعضها البعض بما يسمى بالانخلاع، وتختلف طييعة العناصر المضافة فقد تكون ذائبة أو مترسبة مما يؤدي إلى تنوع السباىئك المتكونة أو الفولاذ من ناحية الصلابة والمرونة.

أنواع الفولاذ

الفولاذ البنائي.
الفولاذ غير قابل للصدأ.
الفولاذ الآلي.
فولاذ التقوية.
الفولاذ النيتروجيني.