آهن کارشده - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

مثال ها متعدد از نرم آهن

آهن فرفورژه یک آلیاژ آهن با محتوای کربن بسیار کم (کمتر از 0.05٪) در مقایسه با چدن (2.1٪ تا 4٪) است. این یک توده نیمه ذوب شده از آهن با اجزاء سرباره فیبری است (تا 2٪ وزنی)، که به آن یک "سختار دانه" چوب مانند می دهد که هنگام حکاکی، زنگ زدگی یا خم شدن تا حد شکست قابل مشاهده است. آهن فرفورژه سخت، چکش خوار، انعطاف پذیر ، مقاوم در برابر خوردگی است و به راحتی جوش داده می شود ، اما برای جوشکاری الکتریکی دشوارتر است.

قبل از توسعه روش های موثر فولادسازی و وجود مقادیر زیادی فولاد، آهن فرفورژه رایج ترین شکل آهن چکش خوار بود. نام فرفورژه به آن داده شد زیرا چکش کاری می شد، نورد می شد یا در حالی که به اندازه کافی گرم بود که از آن سربازه بیرون بریزد، آهن کاری می شد. معادل کاربردی مدرن آهن فرفورژه فولاد کربنی است که فولاد کم کربن نیز نامیده می شود. نه آهن فرفورژه و نه فولاد کربنی حاوی کربن کافی برای سخت شدن با حرارت دادن و خاموش کردن نیستند، [۱] : 145   اما آهن فرفورژه واقعی بسیار مقاوم تر در برابر خوردگی است.[نیازمند منبع]

آهن فرفورژه بسیار تصفیه شده است و مقدار کمی از سرباره سیلیکات به الیاف تبدیل می شود. حدود 99.4 درصد از وزن آن آهن است. [۲] وجود سرباره می تواند برای عملیات آهنگری، مانند جوشکاری فورج مفید باشد، زیرا آخال های سیلیکات به عنوان یک شار عمل می کنند و ساختار منحصر به فرد و الیافی آن را به مواد می بخشند. [۳] رشته های سیلیکات موجود در سرباره نیز از آهن در برابر خوردگی محافظت می کند و اثر خستگی ناشی از ضربه و لرزش را کاهش می دهد. [۴]

از لحاظ تاریخی، مقدار متوسطی از آهن فرفورژه به فولاد تصفیه می‌شد که عمدتاً برای تولید شمشیر ، کارد و چنگال ، اسکنه ، تبر و سایر ابزارهای لبه‌دار و همچنین فنرها و فایل‌ها استفاده می‌شد. تقاضا برای آهن فرفورژه در دهه 1860 به اوج خود رسید و تقاضای زیادی برای کشتی های جنگی آهنی و استفاده از راه آهن داشت. با این حال، از آنجایی که خواصی مانند شکنندگی فولاد ملایم با متالورژی آهنی بهتر بهبود یافت و از آنجایی که ساخت فولاد به لطف فرآیند بسمر و فرآیند زیمنس-مارتین هزینه کمتری داشت ، استفاده از آهن فرفورژه کاهش یافت.

بسیاری از اقلام، قبل از اینکه از فولاد نرم ساخته شوند، از آهن فرفورژه تولید می شدند، از جمله پرچ ، میخ ، سیم ، زنجیر ، ریل ، کوپلینگ راه آهن ، لوله های آب و بخار ، مهره ، پیچ و مهره، نعل اسب ، نرده ، لاستیک واگن، تسمه. برای خرپاهای چوبی سقف ، و آهن آلات تزئینی ، از جمله موارد دیگر. [۵] [note ۱]

آهن فرفورژه دیگر در مقیاس تجاری تولید نمی شود. بسیاری از محصولاتی که به عنوان آهن فرفورژه توصیف می شوند، مانند نرده های محافظ ، مبلمان باغ ، [۶] و دروازه ها از فولاد نرم ساخته شده اند. [۷] آنها را به عنوان "آهن فرفورژه" توصیف می کنند فقط به این دلیل که آنها را شبیه اشیایی ساخته اند که در گذشته توسط آهنگر با دست ساخته می شد (اگرچه بسیاری از اشیاء آهنی تزئینی از جمله نرده ها و دروازه ها اغلب به جای فرفورژه ریخته گری می شدند). [۷]

واژه شناسی[ویرایش]

کلمه فرفورژه یک فعل ماضی باستانی از فعل "کار کردن" است و بنابراین "آهن فرفورژه" در لغت به معنای "آهن کار شده" است. [۸] آهن فرفورژه یک اصطلاح کلی برای این کالا است، اما همچنین به طور خاص برای کالاهای آهنی تمام شده استفاده می شود، زیرا توسط آهنگر ساخته می شود. در سوابق گمرکی بریتانیا از آن به معنای محدودتر استفاده می‌شد، این آهن‌های تولیدی مشمول نرخ مالیات بالاتری نسبت به آنچه که می‌توان آن را آهن «نورکار» نامید، بود. چدن برخلاف فرفورژه شکننده است و نمی توان آن را به صورت سرد و گرم کار کرد.

در حالی که فرآیند شکوفایی، آهن فرفورژه را مستقیماً از سنگ معدن تولید می کرد، چدن یا چدن خام مواد اولیه مورد استفاده در فورج ریز و کوره پادلینگ بودند. آهن خام و چدن دارای محتوای کربن بالاتری نسبت به آهن فرفورژه هستند، اما نقطه ذوب کمتری نسبت به آهن یا فولاد دارند. چدن و به خصوص چدن دارای سرباره اضافی هستند که باید حداقل تا حدی حذف شود تا آهن فرفورژه با کیفیت تولید شود. در ریخته‌گری‌ها، ترکیب ضایعات آهن فرفورژه با چدن برای بهبود خواص فیزیکی قطعات ریخته‌گری رایج بود.

چندین سال پس از معرفی فولاد بسمر و اجاق باز، نظرات مختلفی در مورد اینکه چه چیزی آهن را از فولاد متمایز می کند وجود داشت. برخی معتقد بودند که این ترکیب شیمیایی است و برخی دیگر این است که آیا آهن به اندازه کافی گرم می شود تا ذوب شود و "جوش بخورد". در نهایت فیوژن به طور کلی به عنوان نسبتاً مهمتر از ترکیب زیر غلظت کربن پایین معین پذیرفته شد. [۹] : 32–39 تفاوت دیگر این است که فولاد را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

از نظر تاریخی، آهن فرفورژه به عنوان "آهن خالص تجاری" شناخته می شد. [۱۰] [۱۱] با این حال، دیگر واجد شرایط نیست زیرا استانداردهای فعلی برای آهن خالص تجاری به محتوای کربن کمتر از 0.008 درصد وزنی نیاز دارد. [۱۲] [۱۳]

انواع و اشکال[ویرایش]

میله آهن یک اصطلاح عمومی است که گاهی اوقات برای تشخیص آن از چدن استفاده می شود. این معادل یک شمش از فلز ریخته‌گری شده است، به شکلی مناسب برای جابجایی، ذخیره‌سازی، حمل و نقل و کار بیشتر در محصول نهایی.

میله‌ها محصول معمولی فورج ظرافت بودند، اما لزوماً با این فرآیند ساخته نمی‌شدند:

  • آهن میله ای – برش خورده از آهن میله های تخت در یک آسیاب برش ، مواد اولیه را برای خوشه ها و میخ ها فراهم می کرد.
  • آهن حلقه ای - مناسب برای حلقه بشکه ها که از عبور آهن میله ای از قالب های نورد ساخته می شود.
  • صفحه آهن - ورق های مناسب برای استفاده به عنوان صفحه دیگ بخار .
  • صفحه سیاه - ورق‌هایی که احتمالاً نازک‌تر از آهن صفحه‌ای هستند، از مرحله نورد سیاه تولید قلع .
  • آهن مسافرتی - آهن میله‌های مسطح باریک، ساخته یا بریده شده به میله‌هایی با وزن خاص، کالایی برای فروش در آفریقا برای تجارت برده در اقیانوس اطلس . تعداد میله ها در هر تن به تدریج از 70 در هر تن در دهه 1660 به 75 تا 80 در هر تن در سال 1685 و "نزدیک به 92 به تن" در سال 1731 افزایش یافت. [۱۴] : 163–172 

پیدایش[ویرایش]

  • آهن زغال چوب - تا پایان قرن هجدهم، آهن فرفورژه از سنگ معدن با استفاده از زغال چوب، با فرآیند شکوفایی ذوب می شد. آهن فرفورژه نیز از آهن خام با استفاده از آهنگری ظریف یا در یک آتشگاه لنکاوی تولید می شد. فلز حاصل، هم از نظر شیمی و هم از نظر محتوای سرباره بسیار متغیر بود.
  • چدن پوکه - فرآیند پادلینگ اولین فرآیند در مقیاس بزرگ برای تولید آهن فرفورژه بود. در فرآیند پادلینگ، آهن خام در یک کوره طنین دار تصفیه می شود تا از آلودگی آهن ناشی از گوگرد موجود در زغال سنگ یا کک جلوگیری شود. آهن خوک مذاب به صورت دستی هم زده می شود و آهن را در معرض اکسیژن اتمسفر قرار می دهد که آهن را کربن زدایی می کند. همانطور که آهن به هم زده می شود، گلوله های آهن فرفورژه توسط میله همزن (بازو یا میله رابل) به صورت گلوله ها جمع آوری می شوند و به صورت دوره ای توسط پودلر جدا می شوند. پادلینگ در سال 1784 به ثبت رسید و پس از سال 1800 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. تا سال 1876، تولید سالانه آهن حوضچه ای تنها در انگلستان بیش از 4 میلیون تن بود. در همان زمان، کوره اجاق باز قادر به تولید فولاد با کیفیت مناسب برای اهداف ساختاری بود و تولید آهن فرفورژه رو به کاهش گذاشت.
  • آهن Oregrounds - یک عیار مخصوص از آهن میله ای که در نهایت از سنگ آهن معدن Dannemora در سوئد ساخته می شود. مهمترین کاربرد آن به عنوان ماده اولیه برای فرآیند سیمان سازی فولادسازی بود.
  • آهن دانکس - در اصل آهنی که از گدانسک به بریتانیای کبیر وارد می‌شد، اما در قرن هجدهم احتمالاً از نوع آهنی (از شرق سوئد) بود که زمانی از گدانسک می‌آمد.
  • آهن جنگلی - آهن از جنگل دین انگلیسی، جایی که سنگ معدن هماتیت امکان تولید آهن سخت را فراهم کرد.
  • آهن لوکس - آهن وارداتی از لیژ که نام هلندی آن "Luik" است. [۱۵]
  • آهن آمیز یا آهن آمیس - نوع دیگری از آهن که از شمال اروپا به انگلستان وارد می شود. مبدأ آن آمیان است، اما به نظر می رسد که از فلاندر در قرن پانزدهم و هلند بعدا وارد شده است، که نشان می دهد منشاء آن در دره راین است. منشا آن بحث برانگیز است. [۱۵]
  • آهن Botolf یا Boutall iron - از Bytów ( Pomerania لهستانی) یا Bytom ( Silesia لهستانی). [۱۵]
  • آهن سمور (یا سمور قدیمی) - آهنی با علامت ( سمور ) از خانواده دمیدوف آهن‌سازان روسی ، یکی از بهترین مارک‌های آهن روسی . [۱۶]

عیوب[ویرایش]

نرم اهن یک نوع آهن تجاری است با کمتر از 0.1% کربن، کمتر از 0.25% ناخالصی که شامل گوگرد، فسفر، سیلیسیم و منیزیم، و کمتر از 2% درصد سرباره است.[۱۷][۱۸]
آهن فرفورژه اگر حاوی گوگرد بیش از حد باشد، کوتاه قرمز یا گرم است. هنگامی که سرد است استحکام کافی دارد، اما هنگامی که در حرارت قرمز خم می شود یا تمام می شود ترک می خورد. [۵] : 7 آهن کوتاه داغ غیرقابل فروش در نظر گرفته شد. [۱]
آهن کوتاه سرد که با نام سرد برش ، کلشایر نیز شناخته می شود، حاوی فسفر بیش از حد است. در زمان سرد بسیار شکننده است و در صورت خم شدن ترک می خورد. [۵] : 7, 215 با این حال، ممکن است در دمای بالا کار شود. از نظر تاریخی، آهن سرد برای ناخن کافی در نظر گرفته می شد.
فسفر لزوماً برای آهن مضر نیست. آهنگران باستانی خاور نزدیک به کوره های خود آهک اضافه نمی کردند. عدم وجود اکسید کلسیم در سرباره، و استفاده عمدی از چوب با محتوای فسفر بالا در طول ذوب، باعث می شود که میزان فسفر بالاتری (معمولا <0.3٪) نسبت به آهن مدرن (<0.02-0.03٪) بیشتر باشد. [۱] [۱۹] تجزیه و تحلیل ستون آهن دهلی 0.11٪ در آهن را نشان می دهد. [۱] : 69 سرباره موجود در آهن فرفورژه نیز مقاومت در برابر خوردگی ایجاد می کند.
سیم موزیک آنتیک، که در زمانی تولید می‌شد که فولادهای کربنی تولید انبوه در دسترس بودند، دارای کربن کم و فسفر بالا بودند. آهن با محتوای فسفر بالا که معمولاً هنگام کار سرد باعث شکنندگی می شود، به راحتی به سیم های موسیقی کشیده می شود. [۲۰] اگرچه در آن زمان فسفر جزء آهن به راحتی قابل شناسایی نبود، اما این فرضیه وجود داشت که نوع آهن برای تبدیل به فولاد رد شده بود، اما هنگام آزمایش برای توانایی کشش برتری داشت. [۲۰]

تاریخچه[ویرایش]

چین[ویرایش]

در طول سلسله هان (202 قبل از میلاد - 220 پس از میلاد)، فرآیندهای ذوب آهن جدید منجر به ساخت ابزارهای جدید آهن فرفورژه برای استفاده در کشاورزی، مانند مته چند لوله ای و گاوآهن آهن شد. [۲۱] علاوه بر توده های تصادفی آهن فرفورژه کم کربن که توسط هوای بیش از حد تزریق شده در کوره های گنبدی چین باستان تولید می شود. چینی‌های باستان آهن فرفورژه را حداقل در قرن دوم قبل از میلاد با استفاده از آهنگری ظرافت می‌ساختند، اولین نمونه‌های چدن و چدن خام که به آهن و فولاد ریز شده در محل اولیه سلسله هان در Tieshengguo یافت شد. [۲۰] [۲۲] : 186 پیگوت حدس می‌زند که آهنگری در دوره قبلی کشورهای متخاصم (403 تا 221 قبل از میلاد) وجود داشته است، به این دلیل که اقلام فرفورژه از چین مربوط به آن دوره وجود دارد و هیچ مدرک مستندی مبنی بر استفاده از شکوفه‌ها در چین وجود ندارد. . [۲۲] : 186–187 فرآیند ریزکاری شامل مایع کردن چدن در یک اجاق ریز و حذف کربن از چدن مذاب از طریق اکسیداسیون بود. [۲۲] : 186 واگنر می‌نویسد که علاوه بر اجاق‌های خاندان هان که گمان می‌رود کوره‌های نفیس هستند، شواهد تصویری نیز از یک دیوارنگاره مقبره شاندونگ متعلق به قرن اول تا دوم پس از میلاد، و همچنین شواهد مکتوب در قرن چهارم پس از میلاد وجود دارد. متن دائوئستی تایپینگ جینگ . [۲۳]

جهان غرب[ویرایش]

فرآیند ذوب سنگ آهن برای ساختن آهن فرفورژه از آهن خام، در دایره المعارف Tiangong Kaiwu توسط Song Yingxing ، منتشر شده در سال 1637 نشان داده شده است.

آهن فرفورژه قرن ها مورد استفاده قرار گرفته است و همان «آهن» است که در طول تاریخ غرب از آن یاد می شود. شکل دیگر آهن، چدن ، از زمان های قدیم در چین استفاده می شد، اما تا قرن 15 به اروپای غربی معرفی نشد. حتی پس از آن، به دلیل شکنندگی آن، می توان آن را تنها برای تعداد محدودی از اهداف استفاده کرد. در بسیاری از قرون وسطی، آهن با کاهش مستقیم سنگ معدن در بلومرهایی که به صورت دستی کار می‌کردند، تولید می‌شد، اگرچه استفاده از نیروی آب تا سال 1104 آغاز شده بود.

ماده اولیه تولید شده توسط کلیه فرآیندهای غیرمستقیم چدن است. محتوای کربن بالایی دارد و در نتیجه شکننده است و نمی توان از آن برای ساخت سخت افزار استفاده کرد. فرآیند اسموند اولین فرآیند غیرمستقیم بود که تا سال 1203 توسعه یافت، اما تولید شکوفه در بسیاری از نقاط ادامه یافت. این فرآیند به توسعه کوره بلند بستگی داشت، که نمونه های قرون وسطایی آن در لاپفیتان ، سوئد و آلمان کشف شده است.

فرآیندهای شکوفه و اسموند به تدریج از قرن پانزدهم با فرآیندهای ظریف جایگزین شدند، که دو نسخه آلمانی و والونی وجود داشت. آنها به نوبه خود از اواخر قرن 18 با پادلینگ جایگزین شدند، با انواع خاصی مانند فرآیند لنکاوی سوئدی. آنها نیز اکنون منسوخ شده اند و آهن فرفورژه دیگر به صورت تجاری تولید نمی شود.

خواص[ویرایش]

ریزساختار آهن فرفورژه، نشان دهنده آخال های سرباره تیره در فریت

اجزاء سرباره یا رشته‌ها در آهن فرفورژه به آن خواصی می‌دهد که در سایر اشکال فلزات آهنی یافت نمی‌شود. تقریباً 250000 گنجاندن در هر اینچ مربع وجود دارد. [۷] یک شکستگی تازه رنگ مایل به آبی شفاف با درخشندگی ابریشمی بالا و ظاهر فیبری را نشان می دهد.

آهن فرفورژه فاقد محتوای کربن لازم برای سخت شدن از طریق عملیات حرارتی است، اما در مناطقی که فولاد غیر معمول یا ناشناخته بود، گاهی اوقات ابزارها را سرد کار می کردند (از این رو آهن سرد ) برای سخت شدن آنها. مزیت محتوای کربن کم آن جوش پذیری عالی آن است. [۷] علاوه بر این، ورق آهن فرفورژه نمی تواند به اندازه ورق فولادی در هنگام کار سرد خم شود. آهن فرفورژه را می توان ذوب و ریخته گری کرد. با این حال، محصول دیگر آهن فرفورژه نیست، زیرا سرباره های سرباره مشخصه آهن فرفورژه در هنگام ذوب ناپدید می شوند، بنابراین محصول شبیه فولاد ناخالص، ریخته گری و بسمر است. در مقایسه با استفاده از چدن یا فولاد که هر دو ارزان تر هستند، ذوب و ریخته گری آهن فرفورژه هیچ مزیت مهندسی ندارد.

با توجه به تنوع در منشاء سنگ آهن و ساخت آهن، آهن فرفورژه می تواند از نظر مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با سایر آلیاژهای آهن پایین تر یا برتر باشد. [۷] مکانیسم های زیادی پشت مقاومت در برابر خوردگی آن وجود دارد. چیلتون و ایوانز دریافتند که نوارهای غنی‌کننده نیکل خوردگی را کاهش می‌دهند. آنها همچنین دریافتند که در آهن های گودالی، آهنگری و انباشته شده، روی فلز ناخالصی های مس، نیکل و قلع پخش می شود که شرایط الکتروشیمیایی ایجاد می کند که خوردگی را کاهش می دهد. نشان داده شده است که اجزای سرباره خوردگی را به یک لایه یکنواخت پراکنده می کند و آهن را قادر می سازد در برابر سوراخ شدن مقاومت کند. [۷] مطالعه دیگری نشان داده است که آخال های سرباره مسیرهایی برای خوردگی هستند. مطالعات دیگر نشان می دهد که گوگرد موجود در آهن فرفورژه مقاومت به خوردگی را کاهش می دهد، در حالی که فسفر مقاومت به خوردگی را افزایش می دهد. یون های کلرید همچنین مقاومت در برابر خوردگی آهن فرفورژه را کاهش می دهند.

آهن فرفورژه ممکن است به روشی مشابه فولاد نرم جوش داده شود، اما وجود اکسید یا آخال نتایج معیوب خواهد داشت. این ماده دارای سطح ناصافی است، بنابراین بهتر از فولاد صاف می تواند آبکاری ها و پوشش ها را نگه دارد. به عنوان مثال، روکش روی گالوانیکی که روی آهن فرفورژه اعمال می شود تقریباً 25 تا 40 درصد ضخیم تر از همان پرداخت روی فولاد است. [۷] در جدول 1، ترکیب شیمیایی آهن فرفورژه با آهن خام و فولاد کربن مقایسه شده است. اگرچه به نظر می رسد که آهن فرفورژه و فولاد کربنی ساده ترکیبات شیمیایی مشابهی دارند، اما فریبنده است. بیشتر منگنز، گوگرد، فسفر و سیلیکون موجود در آهن فرفورژه در الیاف سرباره گنجانده می شود و آهن فرفورژه را خالص تر از فولاد کربنی ساده می کند.

مواد اهن کربن منگنز گوگرد فسفر سیلیکون
آهن خام 91–94 3.5-4.5 0.5-2.5 0.018-0.1 0.03-0.1 0.25-3.5
فولاد کربن 98.1-99.5 0.07-1.3 0.3-1.0 0.02-0.06 0.002-0.1 0.005-0.5
فرفورژه 99-99.8 0.05-0.25 0.01-0.1 0.02-0.1 0.05-0.2 0.02-0.2
همه واحدها درصد وزن هستند.

</br> منبع:

استحکام کششی نهایی [psi (MPa)] 34000–54000 (234–372)
قدرت فشرده سازی نهایی [psi (MPa)] 34000–54000 (234–372)
مقاومت برشی نهایی [psi (MPa)] 28000–45000 (193–310)
نقطه تسلیم [psi (MPa)] 23000–32000 (159–221)
مدول الاستیسیته (در کشش) [psi (MPa)] 28,000,000 (193,100)
2,800 (1,540)
وزن مخصوص 7.6-7.9
7.5-7.8

از دیگر خواص آن، آهن فرفورژه در حرارت قرمز نرم می‌شود و به راحتی می‌توان آن را آهنگری و جوشکاری کرد . می توان از آن برای تشکیل آهنرباهای موقت استفاده کرد، اما نمی توان آن را به طور دائم مغناطیسی کرد، و انعطاف پذیر ، چکش خوار و سخت است.

شکل پذیری[ویرایش]

برای اکثر اهداف، شکل پذیری به جای استحکام کششی معیار مهمتری برای سنجش کیفیت آهن فرفورژه است. در آزمایش کشش، بهترین آهن‌ها می‌توانند قبل از شکست، ازدیاد طول قابل‌توجهی را متحمل شوند. آهن فرفورژه با کشش بالاتر شکننده است.

به دلیل تعداد زیاد انفجارهای دیگ بخار در قایق های بخار در اوایل دهه 1800، کنگره ایالات متحده قانونی در سال 1830 تصویب کرد که بودجه ای را برای اصلاح این مشکل تصویب کرد. خزانه داری یک قرارداد 1500 دلاری به موسسه فرانکلین برای انجام یک مطالعه اعطا کرد. به عنوان بخشی از این مطالعه، والتر آر. جانسون و بنجامین ریوز با استفاده از تستری که در سال 1832 بر اساس طرحی توسط لاگرهجلم در سوئد ساخته بودند، آزمایش‌های مقاومتی را روی آهن دیگ انجام دادند. به دلیل سوء تفاهم در مورد استحکام کششی و شکل‌پذیری، کار آن‌ها به کاهش خرابی‌ها کمک چندانی نکرد. [۵]

اهمیت شکل‌پذیری توسط برخی در مراحل اولیه توسعه دیگ‌های لوله‌ای تشخیص داده شد، که با اظهار نظر ترستون اثبات می‌شود:

"اگر از آهن خوبی که سازندگان ادعا می‌کردند در آن‌ها ریخته‌اند «که مانند سرب عمل می‌کرد»، همانطور که ادعا می‌شود، در هنگام پاره شدن، با پاره شدن باز می‌شوند و محتویات خود را بدون ایجاد عواقب فاجعه‌بار معمول انفجار دیگ تخلیه می‌کنند."

تحقیقات مختلف قرن نوزدهم در مورد انفجارهای دیگ بخار، به ویژه آنهایی که توسط شرکت های بیمه انجام شده است، دلایلی را یافتند که معمولاً ناشی از کارکرد دیگ های بخار بالاتر از محدوده فشار ایمن است، یا برای بدست آوردن قدرت بیشتر، یا به دلیل معیوب بودن دریچه های کاهش فشار دیگ بخار و دشواری در به دست آوردن قابل اعتماد. نشانه های فشار و سطح آب ساخت ضعیف نیز یک مشکل رایج بود. همچنین ضخامت آهن در بشکه های بخار با استانداردهای مدرن کم بود.

در اواخر قرن نوزدهم، زمانی که متالوژیست ها توانستند بهتر بفهمند که چه خواص و فرآیندهایی آهن خوب را می سازد، آهن در موتورهای بخار توسط فولاد جابجا می شد. همچنین دیگ های استوانه ای قدیمی با لوله آتش توسط دیگ های لوله آب جابجا شدند که ذاتا ایمن تر هستند.

خلوص[ویرایش]

در سال 2010، جری مک دانل در انگلستان با تجزیه و تحلیل نشان داد که یک شکوفه آهن فرفورژه، از یک رایحه سنتی، می تواند به 99.7٪ آهن خالص بدون هیچ شواهدی از کربن تبدیل شود. مشخص شد که رشته‌های رایج در سایر آهن‌های فرفورژه وجود نداشتند، بنابراین کار سرد و گرم برای آهنگر بسیار انعطاف‌پذیر می‌شد. یک منبع تجاری از آهن خالص موجود است و توسط آهنگران به عنوان جایگزینی برای آهن فرفورژه سنتی و دیگر فلزات آهنی نسل جدید استفاده می شود.

برنامه های کاربردی[ویرایش]

مبلمان فرفورژه تاریخچه ای طولانی دارد که به دوران رومیان برمی گردد. دروازه‌های آهنی قرن سیزدهمی در کلیسای وست‌مینستر لندن وجود دارد، و به نظر می‌رسد مبلمان آهن‌کاری شده در قرن هفدهم، در زمان سلطنت ویلیام سوم و مری دوم ، در بریتانیا به اوج محبوبیت خود رسید.[نیازمند منبع] با این حال، چدن و فولاد ارزان‌تر باعث کاهش تدریجی تولید آهن فرفورژه شد. آخرین کارخانه آهن فرفورژه در بریتانیا در سال 1974 بسته شد.

همچنین برای ساخت وسایل دکوری خانه مانند قفسه نانوایی ، قفسه شراب ، قفسه قابلمه ، اتاگر ، پایه میز، میز، دروازه، تخت، جا شمعی، میله پرده، میله و صندلی بار استفاده می شود.

اکثریت قریب به اتفاق آهن فرفورژه که امروزه در دسترس است از مواد احیا شده است. پل های قدیمی و زنجیره های لنگر لایروبی شده از بنادر منابع اصلی هستند.[نیازمند منبع]مقاومت بیشتر در برابر خوردگی آهن فرفورژه به دلیل ناخالصی های سیلیسی (به طور طبیعی در سنگ آهن) یعنی سیلیکات آهن است.

آهن فرفورژه برای چندین دهه به عنوان یک اصطلاح عمومی در صنعت دروازه و نرده استفاده می شود، حتی اگر از فولاد نرم برای ساخت این دروازه های "آهن فرفورژه" استفاده می شود. این عمدتا به دلیل در دسترس بودن محدود آهن فرفورژه واقعی است. همچنین می توان فولاد را گالوانیزه کرد تا از خوردگی جلوگیری شود که با آهن فرفورژه قابل انجام نیست.

جستار[ویرایش]

یادداشت ها[ویرایش]

  • برخی اما نه همه این موارد در Gordon, R. B. (1996) ذکر شده است.[۵]
  • از میسا، تی.جی. (1995)[۹]: "مشکلات کیفیت ریل به فولاد بسمر چنان شهرت بدی داد که مهندسان و معماران از تعیین آن برای کاربردهای سازه امتناع کردند. فولاد کوره باز شهرت بهتری داشت و تا سال 1889 آهن سازه را جابجا کرد..."

منابع[ویرایش]

  1. ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ ۱٫۲ ۱٫۳ Tylecote, R.F. (1992). A History of Metallurgy (Second ed.). London: Maney Publishing, for the Institute of Materials. ISBN 978-0901462886.
  2. ↑ "Wrought Iron – Properties, Applications". Azom.com. AZoNetwork. 13 August 2013. Retrieved 27 October 2019.
  3. ↑ Alex Walter (31 October 2018). "What is wrought iron?". Mechanical Site. Archived from the original on 27 October 2019. Retrieved 27 October 2019.
  4. ↑ "What is wrought iron?". Iron Gates N Railings Ltd. 2017. Archived from the original on 7 February 2023. Retrieved 27 October 2019.
  5. ↑ ۵٫۰ ۵٫۱ ۵٫۲ ۵٫۳ ۵٫۴ ۵٫۵ Gordon, Robert B. (1996). American Iron 1607–1900. Baltimore and London: Johns Hopkins University Press. ISBN 0-8018-6816-5.
  6. ↑ "Wrought Iron: A Patio Furniture dream". cnet reviews. Archived from the original on 23 January 2010. Retrieved 29 September 2009.
  7. ↑ ۷٫۰ ۷٫۱ ۷٫۲ ۷٫۳ ۷٫۴ ۷٫۵ ۷٫۶ Daniel, Todd. "Clearing the Confusion Over Wrought Iron". Fabricator. No. November/December 1993. NOMMA. p. 38. Archived from the original on 2020-11-24. Retrieved 2019-10-27.
  8. ↑ "Wrought". Dictionary by Merriam Webster: America's most trusted on-line dictionary. Merriam-Webster. Retrieved 27 November 2020.
  9. ↑ ۹٫۰ ۹٫۱ Misa, Thomas J. (1995). A Nation of Steel: The Making of Modern America, 1865–1925. Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 9780801849671
  10. ↑ Imhoff, Wallace G. (1917). "Puddle Cinder as a Blast Furnace Iron Ore". Journal of the Cleveland Engineering Society. 9 (621.76): 332.
  11. ↑ Scoffern, John (1869). The useful metals and their alloys (5th ed.). Houlston & Wright. p. 6.
  12. ↑ McArthur, Hugh; Spalding, Duncan (2004). Engineering materials science: properties, uses, degradation and remediation. Horwood Publishing. p. 338. ISBN 978-1-898563-11-2.
  13. ↑ Campbell, Flake C. (2008). Elements of Metallurgy and Engineering Alloys. ASM International. p. 154. ISBN 978-0-87170-867-0.
  14. ↑ Evans, C.; Rydén, G. (2007). Baltic Iron in the Atlantic World in the Eighteenth Century. Boston, Mass.: Brill. ISBN 9789004161535.
  15. ↑ ۱۵٫۰ ۱۵٫۱ ۱۵٫۲ Childs, W. R. (1981). "England's Iron trade in the Fifteenth Century". Economic History Review. 2nd. pp. 25–47.
  16. ↑ Kahan, A. (1985). The Plow, the Hammer, and the Knout: an economic history of eighteenth century Russia. University of Chicago Press. ISBN 9780226422534.
  17. ↑ "wrought iron". Encyclopædia Britannica (2009 Deluxe ed.). Chicago. 2009.
  18. ↑ Goodway, Martha (May 1987). "Phosphorus in antique iron music wire". Science. 236 (4804): 927–932. Bibcode:1987Sci...236..927G. doi:10.1126/science.236.4804.927. PMID 17812747. S2CID 45929352.
  19. ↑ Kerr, Gordon (2013). A Short History of China. Pocket Essentials. ISBN 978-1842439692.
  20. ↑ ۲۰٫۰ ۲۰٫۱ ۲۰٫۲ Pigott, Vincent C. (1999). The Archaeometallurgy of the Asian Old World. UPenn Museum of Archaeology. ISBN 9780924171345.
  21. ↑ Needham, Joseph (1995). "Part 3: Spagyrical Discovery and Invention: Historical Survey from Cinnabar Elixirs to Synthetic Insulin". Science and Civilisation in China. Vol. 5: Chemistry and Chemical Technology. Cambridge University Press. p. 105. ISBN 9780521210287.
  22. ↑ ۲۲٫۰ ۲۲٫۱ ۲۲٫۲ Wagner, Rudolf G. (2001). The Craft of a Chinese Commentator: Wang Bi on the Laozi. pp. 80–83.
  23. ↑ Lucas, A. (2006). Wind, Water, Work: Ancient and Medieval Milling Technology. Leiden NL and Boston Mass.: Brill. pp. 251–255, 347.


خطای یادکرد: خطای یادکرد: برچسب <ref> برای گروهی به نام «note» وجود دارد، اما برچسب <references group="note"/> متناظر پیدا نشد. ().

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=آهن_کارشده&oldid=39293606»