المقالات - الحـديد ... أنواعه وخصائصه

الحـديد ... أنواعه وخصائصه
• المعـادن الحـديدية :
 تضم المعادن الحديدية كل من الحديد الزهروالحديد المطاوع والصلب والصلب الذى لا يصدأ , وفيما يلى أهم أنواع ومكونات وخواص المعـادن الحديدية :
أولاً : الحـديد الـزهر :
وهو عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون والماغنسيوم والفسفور ويكون محتوى الكربون من 1.7% إلى4% وتتباين أنواعه تبعاً لشكل وتوزيع جزيئات الكربون فى سـبيكة الحديد الزهـر وينقسم لأربعة أنواع كالتالى :
1 – حـديد زهـر رمـادي .
2 – حـديد زهـر أبيــض .
3 – حـديد زهـر مطـاوع .
4 – حـديد زهـر مــرن .
ثانياً : الحـديد المطاوع :
الحديد المطاوع عبارة عن حديد خالص به محتوى يقل عن 0.15% كربون ويصل إجهاد الشد للحديد المطاوع من ( 3000-3400 كجم/سم2 ) ونسبة إسـتطالة تصل إلى 30 – 40 % ، وقد إستبدلت إستخدامات الحديد المطاوع حالياً بإستخدام الصلب المطاوع .
ثالثاً : الصلــــب :
وهو عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون ( بنسبة تتراوح ما بين 0.50% إلى1.50% كربون ) مع إضافات معينة من السيليكون والمنجنيز والكروم والنيكل والمولبيدنوم والفانديوم وبعض العناصر الأخرى لإنتاج سبائك الصلب لأغراض متعددة المجالات ، والصلب يمكن تصنيفه إلى ثلاثة مجموعات كالتالى :
أ – صلب مطاوع (طرى) ويحتوى على كربون ( بنسبة تصل 0.25% ) وله مجالات واسعة الإستخدام والإنتشار خاصة فى أعمال الحدادة بأشكال قطاعاته المختلفة .
ب- صلب متوسط الكربون ويحتوى على كربون ( بنسبة تصل0.50% ) .
ج_ صلب عالى الكربون ويحتوى على كربون ( بنسبة تصل 1.50% ) ويستخدم نوعىالصلب متوسط الكربون وعالى الكربون فى مجالات متميزة وخصوصاً فى الأعمال الهندسـية ذات الخدمة الشاقة مثل الأعمال الإنشائية .
د- الصلب متوسط الكربون ويمكن معالجته بالتسخين والتسقية لإكسابه خواص ذات مجال أوسع عند إستعماله .
هـ- كما أن إستخدام إضافات السبائك مثل النيكل والكروم و المولبيدنوم والمنجنيز والسيليكون والنحاس والتنجستين والنيوبيوم والفانديوم يمكن أن ينتج صلب قابل لمقاومة الحرارة المنخفضة والعالية ومقاومة قوى التآكل والبرى .

وأهم منتجات الصلب المستعملة فى أعمال الحدادة المعمارية هى ما يأتى :
أ- قطـاعات الصلب .
ب- ألواح وشرائح الصلب  .
ج- المواسـير الصـلب :
أ‌- قطـاعات الصــلب   Steel Striks .
ب- ألواح وشرائح الصلب Steel Sheets :
- ولهذه الألواح إستخدامات عديدة فى المبانى مثل الشدات الدائمة والمؤقتة وحلوق الأبواب والشـبابيك وأغطية غرف التفتيش المختلفة والصهاريج
والخزانات والجالترابات والقواطيع بأنواعها وصناديق البريد والحريق .
- ويمكن تثقيب الألواح لتلائم إستخدامات أخرى كذلك يمكن تشطيبها بطرق مختلفة من الدهانات والتغطيات .
ج- المواسـير الصـلب Steel Tubes :
- وتنتج هذه المواسير من الصلب الطـرى طبقاً للمواصـفات القياسـية للأغراض الإنشـائية والميكانيكية .
- تتراوح الأقطار من 21 مم إلى 1016 مم ( نمط خارجى ) لثلاثة تخانات مختلفة خفيفة ومتوسطة وثقيلة .
• طبقات دهـان الحـديد :
1- الطبقة التأسيسية Coat Primer
2- طـبقة البطـانة Coat Undercoat
3- طـبقة الضهارة Finishing Coat
• ويتم الدهان بالفرشاة أو بمسدس الرش مثل الدهانات الزيتية أو السينتيتيك أو المستحلبات المادية أو الأيبوكسيات أو البولى بوريثان أو النيتروسيليوز أو المطاط ، وبحيث تكون مقاومة للغسيل والإحتكاك والعوامل وأية متطلبات خاصة مثل مقاومة اللهب والحرارة ....... الخ طبقا ًللمواصـفات المطلوبة .
• الطبقــة التأسـيسية :
• تطلى أسطح الحديد بعد التنظيف مباشرة وفى نفس اليوم بدهان تأسيسى مناسب مانع للصدأ كالسلاقون أوالبريمر وجهين ويفضل أن تطلى هذه الطبقة قبل التركيب فى المصنع أوالورشة التى يجرى فيها التشغيل أو بموقع التركيب والمواد المستخدمة المقاومة للصدأ مثل الدهان الغنى بالخارصين وأكسيد الرصاص الأحمر ( السلاقون ) ودهان كروم الخارصين ودهان الرصاص الفلزى وسنتكلم عنهم بشىء من التفصيل فيما يأتى :

• أنـواع الدهانات التأسـيسية للحـديد :
• الدهان الغنى بالخارصين ( Zink - Rich ) :
• وهو دهان تأسيسى مقاوم للتآكل تطلى به أسطح الحديد والفولاذ يتميز بالقدرة على التوصيل الكهربائى ، ويستعمل فى وسط لا يتفاعل مع معدن الزنك وعادة ما يكون من المطاط المكلور ((Chlorinated Rubber أو الإبوكسى (Epoxy)  ويحتوى على نسبة من معدن الزنك لا تقل عن60% ونعومته لا تزيد عن 5 ميكرون ويستعمل فى المناطق الساحلية أو المعرضة للرطوبة والكيماويات .
• دهان الرصاص الأحمـر ( Red Lead ) :
• يحتوى هذا الصنف من الدهان على خضاب أحمر اللون من أكسيد الرصاص الأحمر فى وسط من زيت بذرة الكتان مع إضافة مواد باسـطة ( Extender ) .

• ويستعمل كطبقة دهان تأسيسية للحديد والفولاذ بهدف وقايتة من الصدأ أو التآكل ، كما يستعمل للأخشاب ويجب أن يكون الخضاب مطابقاً للمواصفات القياسية  ويحتوى هذا الدهان على مادة الرصاص السامة،لذا يجب الحرص عند إستخدامه .
• دهان كروم الخارصين وكرومات فلزية أخرى (Metallic Chromats ) :
• تستخدم فى وسط من الزيت أو الزيت الراتنجى (Oleoresinous) أو ألكيدى (Alkyd) مضافاً إليها مواد باسطة وغالباً ما تضاف إليها أنواع أخرى من الخضاب كأكسيد الحديد الأحمر ، ويستعمل كطبقة دهان تأسيسية للمعادن غير الحديدية (Non-Ferrous Metals) كما يستعمل أيضاً للحديد فى الظروف غير القياسية .
• دهان الرصاص الفلـزى (Metallic Lead ) :
• يحتوى هذا الصنف من الدهان على خضاب معدنى ذى لون رمادى معتم ، تضاف إليه عادة أخضبة ومواد باسطة أخرى فى أوساط مختلفة عادة ما تكون راتنجية زيتيه (Oleoresinous) ويستعمل كطبقة دهان تأسيسية مقاومة للتآكل .
• وتطلى به أسطح الحـديد و ذلك فى حالة تعرضـها لمهاجمة الكيمـاويات  .

• دهان الأكســيد الأحمــر (Red Oxide ) :
• يحتوى هذا الصنف من الدهان على خضاب أكسيد الحديد الأحمر ويستعمل كطبقة دهان تأسيس للحـديد فى حالة طلائها فى المصنع.
 البطــانة والضهـارة :
• تطلى أسطح الحديد بعد التركيب بطبقتين على الأقل بطانة ( الوجه الثالث ) وضهارة ( الوجه الرابع ) بعد الطـبقة التأسـيسية ( وجهين الأول والثانى ) باللون المطلوب ببوية تامة التجهيز من العلب مباشرة ونهو السطح بدون أثر للفرشاة مع عمل المعجون والصنفرة اللازمة للحصول على أسطح ناعمة تماماً وتكون سـمك طـبقة الطلاء بعد جفافها فى حـدود 40 ميكرون _+ 10 .
- يستخدم على الأسطح المعدنية – للإستخدام الداخلى والخارجى قبل الدهان النهائى اللاكيه ( ذات الأساس اللاكيدى ) وذلك باستخدام الفرشاة أوالرش التقليدى أوالرش اللاهوائى , ويراعى أنيكون السطح نظيفاً وجافاً أثناء الإستخدام وأن يكون الهواء خالياً من الأتربة وأن يكون محتوى الرطوبة فىالطبقة السفلية منخفضاً قدرالإمكان .
• معدل ما يغطيه كيلو جرام واحد من البرايمر :
 الكيلو جرام يغطى حوالى 10م2 بسمك طبقة دهان 35 ميكرون بعد جفافه التى غالباً ما تكون 70 ميكرون غير جاف .
• يستخدم يوتن تنر رقم2 كمخفف ومنظف , حيث يستخدم فى تخفيف قوام البرايمر كما يستخدم أيضاً فى تنظيف الأسطح الحديدية من الأتربة والشوائب قبل البرايمر.
• وهناك عدة عوامل يجب مراعاتها عند الرش اللاهوائى أهمها :
- الضغط عند الفونية ... 150ك/ سم2 – 2100 بى. إس. آى .
- إتساع الفونية 0.015 – 0.021 بوصة  .
- زاوية الرش : 65 – 85 درجة .
- يجب حفظ العبوات مغلقة بإحكام فى مكان بارد جيد التهـوية , بعيداً عن الحرارة وأشعة الشمس المباشرة .
- الوزن النوعى للبرايمر 1.30 + 1.35 جم/سم2 ونسبة المواد الصلبة 50 + 2  .

أهم الاستخدامات:
- يستخدم على الأسطح المعدنية – للإستخدام الداخلى والخارجى قبل الدهان النهائى .
- دهان خزانات المياه الحديدية الخاصة بمياه الشرب .
- دهان الهياكل الحديدية والصهاريج والمواسير ومحطات المياه والصرف الصحى والماكينات المعرضة للعوامل الجـوية والكيميائية .
- معالجة و حماية حديد التسليح للخرسانة من الصدأ .
- دهان منشآت الطرق والكبارى وأبراج كهرباء الضغط العالى .
• أهم الممـيزات :
- ذو صلابة عالية ومقاومة للبرى والإحتكاك .
- سهل التشغيل سواء بالفرشاة أو الرولة أو مسدس الرش .
- ذو مقاومة عالية للكيماويات والأملاح والزيوت والمذيبات .
- التصاق قوى بين الخرسانة وحديد التسليح المدهون بكيمابوكسى 131زد إن بى .
- يتوفر باللون الأبيض ويمكن إنتاجه بألوان متعددة .
- يتحمل درجات الحرارة المرتفعة والمتغيرة حتى 100 مئوية .
- ليس له تأثير ضار بالصحة .
- خالى من المذيبات .