ثقافة وعلوم

أبرز استخدامات الفولاذ

الفولاذ

يمكن تعريف الفولاذ بأنه كل المواد المعدنية الأكثر انتشارًا والأكثر استخدامًا والأكثر إعادةً للتدوير على سطح الأرض، بدءًا من الفولاذ الغير قابل للصدأ وارتفاع درجة الحرارة إلى منتجات الكربون المسطحة، ويُقدم الفولاذ بمختلف أشكاله وسبائكه خصائص مختلفة لتلبية مجموعةٍ واسعة من التطبيقات، والمكون الرئيسي للفولاذ هو الحديد، والفولاذ عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على اقل من 2% من الكربون و1% من المنغنيز، وكمياتٍ صغيرة جدًا من السيليكون والفسفور والكبريت والأكسجين، ويعود تاريخ أقدم قطعة فولاذية إلى عام 2000ق.م، وقد تم استخراجها من إحدى المواقع الأثرية في الأناضول، وفي هذا المقال سيتم التحدث عن أبرز استخدامات الفولاذ وخصائصه.

أبرز استخدامات الفولاذ

يستخدم الفولاذ على نطاقٍ واسع في مختلف القطاعات؛ لأنه يمتلك قوة الشد العالية والمرونة الفائقة والتكلفة المنخفضة، وفيما يلي أبرز استخدامات الفولاذ الحيوية:

  • يستخدم الفولاذ بشكل كبير في صناعة السيارات، حيث يتم استخدام أنواع مختلفة من الفولاذ في صناعة هيكل السيارة والأبواب والمحرك.
  • يستخدم الفولاذ لتغليف وحماية البضائع من التعرض للهواء والماء.
  • معظم الأجهزة المنزلية مثل: الثلاجات والأفران والتلفاز وغيرها مصنوعة من الفولاذ.
  • يتم استخدام الفولاذ لإنتاج الأشياء الجيدة الصناعية مثل: المركبات والآلات الزراعية.
  • في المجال الطبي يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في الزراعة الجراحية؛ لإنه يعطي بيئة صحية.
  • تستخدم موارد الطاقة المتجددة مثل: الطاقة الشمسية والطاقة المائية وطاقة الرياح مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ.
  • يُستخدم الفولاذ في البناء، حيث يمكن بناء هياكل الفولاذ بسعرٍ منخفض وبأشكال مختلفة، ويمكن تصميمه لتلبية متطلبات المشاريع المختلفة.
  • يُستخدم الفولاذ في استخراج الموارد، كما هو الحال في المنصات البحرية، ومعدات تحريك التربة والمحاجر والرافعات.
  • نظرًا للظروف الصعبة يتم استخدام الكربون والسبائك الدقيقة والفولاذ العالي القوة والغير قابل للصدأ في إنتاج المنصات والأنابيب البحرية.
  • يُستخدم في العبوات والزجاجات الحديدية التي تحتوي على مواد للتنظيف، والمواد الكيمائية التي تستخدم في الدهان والبناء.
  • يُستخدم في أدوات الجراحة وأدوات المائدة، وتتميز أواني الطبخ المصنوعة من الفولاذ الذي لا يصدأ بأنها موصلة جيدة للحرارة وذات صلابةٍ وقوةٍ شديدتين.
  •  كنا يُستخدم الفولاذ في أوعية المفاعلات النووية والمبادلات الحرارية والأنابيب والمواسير، وفي صناعة البترول.

خصائص الفولاذ

بالرجوع إلى خصائصها المادية، الفولاذ قد يكون المادة الأكثر أهمية في الهندسة والبنيان والإنشاءات في العالم، وأبرز خصائص الفولاذ هي:

  • الخاصية الأكثر أهمية للفولاذ هي القابلية الكبيرة للتشكيل والطرق.
  • يتميز الفولاذ بقوة الشد والمرونة العالية والتوصيل العالية للحرارة.
  • كلما كانت هذه الخصائص مهمة كلما كانت الخاصية الأهم في الفولاذ الغير قابل للصدأ هي مقاومته للصدأ.
  • ومن خصائص الفولاذ المهمة أيضًا أنه مادة مستدامة؛ فهو من أكثر المواد المعاد تدويرها في العالم، ويعاد تدويره بسهولة؛ لأن خواصه المغناطيسية تجعل من السهل استعادة المواد من التيار لإعادة تدويرها.

ومن خصائص الفولاذ الفيزيائية:

  • الكثافة = 7.7 ÷ 8.1 [kg/dm3]
  • وحدة المرونة E=190÷210 GPa
  • معدل بويزن = 0.27 ÷ 0.30
  • التوصيل الحراري = 11.2 ÷ 48.3 [W/mK]
  • التمدد الحراري = 9 ÷27 [10-6 / K]
السابق
خصائص غاز الفريون
التالي
موضوع تعبير عن جائزة نوبل