الفولاذ
الفولاذ أو الصلب هو سبيكة مكونة من الحديد بشكل أساسي، مع نسبة من الكربون تتراوح ما بين (0.2% - 2.0%) من السبيكة ككل، كما أنها تحتوي على نسب من المعادن الأخرى مثل الكروم، والنيكل، وعناصر غير معدنية مثل الفسفور، والكبريت، والسيليكون، ويتم دمج هذه الإضافات من أجل الحصول على صفات مرغوبة أخرى مضافة للحديد، فالكربون يمنع بلورات الحديد من الانزلاق فوق بعضها، مما يجعله أكثر صلادة، وأكثر مرونة في الوقت نفسه.
كما أن العناصر الأخرى تمنع تأكسده مع الهواء وبالتالي منع تكون طبقة الصدأ عليه، وتتصدر الصين قائمة البلدان الأكثر إنتاجا للفولاذ، وتليها اليابان، ويبلغ الإنتاج العالمي السنوي للفولاذ حوالي ثمانية وثلاثين طنا.
طريقة تصنيع الفولاذ
بداية يتم تجميع الحديد واستخراجه من خاماته الأولية ومن ثم صهره، وفي هذه المرحلة يكون الحديد يحتوي على نسبة عالية من الكربون بالمقارنة مع النسب المطلوبة، وبالتالي يضاف إليه مواد أخرى ويصهر مرات عديدة إلى أن تصل نسبة الكربون إلى النسبة المطلوبة، ثم تصب في قوالب مختلفة الأحجام والأشكال تبعا للغرض منها، كما يمكن استخدام الحديد الخردة، أي الحديد المستخدم، وإعادة تدويره للحصول على فولاذ صلب بالمواصفات المطلوبة دون أي خسارة لخصائصه، وبذلك يعد من أصدقاء البيئة.
أنواع الفولاذ
هناك أنواع عديدة من الفولاذ، تتلف عن بعضها البعض في المواد المضافة ونسبها تبعا لغرض استخدامها، ومن هذه الأنواع:
- الفولاذ البنائي: يمتاز بسهولة صبه، وصهره، ولحامه، ويستخدم في بناء الآلات، وسعره منخفض.
- الفولاذ الآلي: يشبه النوع السابق، ولكنه يحتوي على نسبة أكبر من الكبريت، ويستخدم أيضا في تصنيع الآلات.
- فولاذ التقوية: يمتاز يقوته وقدرته على تحمل الأثقال بشكل كبير، ويستخدم في خرسانة البناء.
- فولاذ الأدوات: يستخدم في تصنيع الأدوات البسيطة مثل أدوات الزراعة والبناء، كي تكون أكثر صلابة ومقاومة للصدأ، كما يستخدم في تصنع الأجزاء المتحركة من الآلات.
- الفولاذ الدمشقي: هو فولاذ شديد الصلابة والمرونة، يستخدم في صناعة الخناجر والسيوف بعد تلميعه.
- فولاذ اللولب: هو نوع مرن من الفولاذ، حيث يحتوي على نسب عالية من السيليكون.
- الفولاذ النايتروجيني: يضاف النيتروجين بشكل أساسي للفولاذ، ويستخدم في الأجزاء التي تتعرض لحركة دائمة، مثل المكابس.
- الفولاذ المقاوم للأحماض: يضاف النيكل لسبيكة الفولاذ بحيث تقاوم الأحماض، كما أن لها القدرة على مقاومة المواد القلوية، وتستخدم في العبوات الحديدية التي تحتوي مواد التنظيف، والمواد الكيميائية الأخرى كالمستخدمة في البناء والدهان.
