هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها
يرجى إعادة صياغة هذه المقالة باستخدام التنسيق العام لويكيبيديا

صلب المنجنيز

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Arwikify.svg يرجى إعادة صياغة هذه المقالة باستخدام التنسيق العام لويكيبيديا، مثل إضافة الوصلات والتقسيم إلى الفقرات وأقسام بعناوين. (مايو 2012)


صلب المنجنيز[عدل]

نبذه:تسمي سبيكة صلب المنجنيز بـ( صلب هادفيلد ) وهي تحتوي علي متوسط 13% منجنيز ولها قدرة عالية علي مقاومة كلاً من الصدمات والتآكل .

-التاريخ:في عام 1816 سجل باحث ألماني ان اضافة كميات كبيرة من المنجنيز الي الحديد يجعله اصلب من دون التأثير علي المتانة ولكن الخليط لم يكن متجانسا ولم يكن اعتبار النتائج معقولا .وفي عام 1860 كان السير هنري بيسمر يحاول ان يتم عملية بيسمر لصنع الحديد و وجد ان اضافة المنجنيز والكربون الي الحديد بعد غليانه يساعد في ازاله الكبريت والاكسجين الموجودين فيه . ان اتحاد الكبريت مع الحديد يعطي خليط درجة حرارته اقل من الصلب مما يسبب مناطق ضعيفه في الصلب ويمنع الدرفله علي الساخن . ويتم اضافة المنجنيز مع اغلب سبائك الصلب الجديدة لقدرته الكبيرة لإزالة الكبريت .

-الأنواع الرئيسية:يستعمل المنجنيز في صناعه الحديد بصورة رئيسية حيث يضاف لتكوين السبائك الحديدية ويمكن تصنيف سبائك المنجنيز الي اربعه اقسام رئيسية -سبائك حديد منجنيز عالية الكربون -سبائك حديد منجنيز بها نسبة كربون 5. :  %1.5 -سيليكون منجنيز مع نسبة سيليكون 17 : 20 % مع نسبة كربون 1.5 : 2 % -سيليكون منجنيز مع قليل من الكربون بنسبة سيليكون 13 : 26 % ونسبة كربون 05. : 5. %

لخصائص: ان عدد خصائص السبيكة ضخم جدا لدرجة ان بعض المنتجون يضعون أكثر من 20 منتج مختلف لهم خصائص مختلفة . استخدامات سبائك المنجنيز بسبب انه يتم استخدام 90% من سبائك المنجنيز في صناعة الصلب فإن الطلب العالمي للمنجنيز يعتمد بصورة مباشرة مع متطلبات صناعة الحديد . هناك درجات من الحديد وهذه الدرجات تحتاج الي كميات مختلفة من المنجنيز . معدل استهلاك المنجنيز لكن طن من الصلب حاليا هو 7.5 كجم في الدول الصناعية[1] الجزء الأكبر من انتاج الحديد متعدد الاستعمالات ( قليل الكربون ) يحتوي علي 15. : 8. % منجنيز .

جزء كبير من صفائح الصلب قليل الكربون تحتوي علي اقل من 3.% منجنيز. الحديد ذو القوي العالية يمثل 3-4% من استهلاك الصلب ويحتوي علي أكثر من 1% منجنيز . الفولاذ الذي يحتوي علي أكثر من 13% منجنيز او أكثر يحتوي علي صفات فريدة تجعله مناسب للاستخدامات حيث الصلابة ومقاومة التآكل مطلوبة مثل المحطمات التي تدور.[1] الصلب المقاوم للصدأ والذي يمثل اقل من 2% من الإنتاج العالمي للصلب يتم استخدام الكروم والنيكل كعناصر سبائكية بصورة رئيسية ولكن يمكن أيضا استبدال النيكل بصورة جزئية او كلية مع المنجنيز وبذلك يمثل المنجنيز 4-16% من الصلب المقاوم للصدأ .هذه السبائك لم يتم انتاجها بصورة كبيرة ولكن يمكن ان يزيد استخدامها في المستقبل اعتمادا علي زيادة سعر النيكل مقارنه بالمنجنيز. هناك استهلاك مباشر للمنجنيز الخام والمحمص في الفرن اللافح حيث يتم انتاج الحديد الزهر ولكن المنجنيز يتم استهلاكه في صورة سبائك صلب . يستخدم 5% من محتوي المنجنيز في انتاج الصلب في الفرن اللافح . محتوي المنجنيز في الحديد الزهر هو جزء صغير من الاستهلاك الكلي للمنجنيز في انتاج الصلب.

-التاثير: زيادة المنجنيز علي نظام ( الحديد-كربون ) يذيد صلابة الصلب . يتبلور الحديد في درجات حرارة الغرفة الي فيريت (حديد الفا) والذي هو مكعب متمركز الحجم وعند درجة حرارة اعلي من 910 يتحول التركيب الي اوستنيت (حديد جاما ) والذي هو مكعب متمركز الوجه وبينما يتم تبريد الحديد يذوب الكربون في الاوستنيت ويكون سيمنتيت ( كربيد الحديد ) والتأثير المهم للمنجنيز عند درجات حرارة صغيره عندما يتحول الاوستنيت الي فيريت ولهذا يستخدم المنجنيز لمنع السيمنتيت من الترسيب علي حدود الفيريت وأيضا يستخدم لتنقية البرليتيك . ان قوة الصلب تعتمد علي حجم الخلايا وحجم الكسر في البرليت وتساهم العناصر السبائكية علي تقوية الفيريت ولكن ليس مثل الكربون. يساعد المنجنيز علي استجابة الصلب للتبريد المفاجئ في المسار من خلال تأثيره علي تحويل درجات الحرارة وهناك ميزة اخري للمنجنيز وهي انه يعمل علي استقرار الاوستنيت ويضاف المزيد من المنجنيز للحصول علي تأثير اعلي. الحديد الخام يحتوي علي كميات غير مرغوب فيها من الكبريت والاكسوجين ولذلك فإن المنجنيز يلعب دور مهم بسبب قدرته علي الاتحاد مع الكبريت وهو تفاعل يختزل الكبريت الي كبريت المنجنيز ويمنع احلال وتكوين سائل كبريت الحديد.

-الإنتاج التجاري: يتم انتاج سبائك المنجنيز الصلب بواسطة الاختزال الكربوثيرميك لأكسيد المنجنيز الخام ويتم استخدام كلا من الفرن اللافح والفرن الكهربي . انتاج سبائك صلب المنجنيز عاليه الكربون يتم انتاج سبائك صلب المنجنيز عالية الكربون بواسطة الاختزال الكربوثيرميك لخام المنجنيز اساسا باستخدام افران الأقواس الكهربية المغمورة . وتم عمل فرن مؤخرا لانتاج هذه السبائك بقدرة 75-90 ميجافولت . والمعدن المنتج يحتوي علي حوالي 78% منجنيز و 7% كربون وخبث بمقدار 40% . الافران الكهربية المستخدمة في هذه السبائك غالبا ما تكون دائرية وبها 3 اقطاب كهربية كل واحد متصل بمصدر مختلف . ويتم غمر الأقطاب ويسير التيار من خلال المساحة التي تحت الأقطاب حيث تحول الطاقة الكهربية الي حرارة .

-السباكه: في حالة السباكة يتم افراغ البوتقة اما عن طريق حافة او عن طريق فتحة سفلية.الاختيار الأول هو سريع و غير نظيف والانسياب يكون سريع ولا يمكن التحكم فيه بالاضافة الي انه ما بداخل البوتقة يكون فيه شوائب غير مرغوب فيها مثل الخبث والكربيدات . الفتحة السفلية بها العديد من الصفات مثل الانسياب يكون قليل يمكن التحكم بها وأيضا تبقي الشوائب والخبث والكربيدات في البوتقة بسبب كثافتها القليله . وعيب هذه الطريقة انها مكلفه من حيث الأدوات والطرق المختلفة لفتح البوابات .

مراجع ووصلات خارجية[عدل]

  1. ^ أ ب production of manganese ferroalloys.sverreE.olsen

http://books.google.com.eg/books?id=TlbJrzRqNxEC&printsec=frontcover&hl=ar&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false Mangalloy