آلومینیوم از سنگ معدن به نام «بوکسیت» تهیه می شود

آلومینیوم، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای علامت Al و عدد اتمی ۱۳ می‌باشد. آلومینیوم که عنصری نقره‌ای و انعطاف‌پذیر است، عمدتا به صورت سنگ معدن بوکسیت یافت می‌شود و از نظر مقاومتی که در برابر اکسیداسیون دارد، همچنین وزن و قدرت آن، قابل توجه‌ است. آلومینیوم در صنعت برای تولید میلیون‌ها محصول مختلف به‌کار می‌رود و در جهان اقتصاد، عنصر بسیار مهمی است.

صنایع آلومینیوم سازی در این زمان پیشرفت چشمگیری یافتند. بعد از جنگ جهانی کشورهایی همچون کانادا و آمریکا که اکنون صاحب صنایع عظیمی در زمینه آلومینیوم هستند و گستره عظیمی از این صنعت را در اختیار دارند متوجه اهمیت کاربرد آلومینیوم در سایر صنایع و از جمله در ساختمان‌سازی شدند.

جه از نظر کیفیت و چه از نظر ارزش آلومینیوم کاربردیترین فلز بعد ازآهن است وتقریبأ در تمامی بخشهای صنعت دارای اهمیت می باشد. آلومینیوم خالص نرم وضعیفاست اما می تواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس ِ منیزیوم ِ منگنز ِ سیلیکن ودیگر عناصر بوجود آورد که این آلیاژ ها ویژگیهای مفید گوناگونی دارند.

اینآلیاژها اجزای مهمهواپیماها وراکتهارا می سازند . وقتی آلومینیوم را درخلا تبخیر کنند پوششی تشکیل می دهد که هم نور مرئی و هم گرمای تابشی را منعکس میکند. این پوششها لایه نازک اکسید آلومینیوم محافظ را بوجود می آورند که همانندپوششهاینقره خاصیت خود را از دست نمی دهند. یکی دیگر از موارد استفاده از این فلز در لایه آینههایتلسکوپهاینجومی است.

برخی از کاربردهای فراوان آلومینیوم عبارتند از :

– حمل و نقل «اتومبیلها ِهواپیماها ِکامیونها ِ کشتی ها ِ ناوگانهای دریایی ِراه آهن و…)

– بسته بندی«قوطیها ِفویلو…)

– ساختمان«دربِپنجرهِ دیوار پوشها و …)

– کالاهایبا دوام مصرف کننده(وسلیل برقی خانگی ِوسایل آشپزخانهِ …)

امروزه، قیمت آلومینیوم بسیار ارزشمند شده است و از یک نوع سنگ معدن به نام «بوکسیت» تهیه می‏کنند. بوکسیت را پس از واکنش با یک سری مواد شیمیایی در یک کوره الکتریکی بزرگ قرار می‏دهند و بر اثر عبور جریان الکتریکی از آن ، آلومینیوم به طرف ته کوره سرازیر می‏شود.

آلومینیوم فلز سبکی است. وزن آن فقط یک سوم وزن فولاد است. ویژگی آلومینیوم و آلیاژهایش سبکی و استحکام است.آلومینیوم همچنین یک رسانای خوب برای گرما و الکتریسیته است.

– خطوط انتقالالکتریکی (به علت وزن سبک اگرجه هدایت الکترِکی آن تنها ۶۰% هدایت الکتریکیمس می باشد)

اجزای سازه‌هایی که از آلومینیوم ساخته می‌شوند، در صنعت هوانوردی و سایر مراحل حمل‌ونقل بسیار مهم هستند. همچنین در سازه‌هایی که در آن‌ها وزن پایداری و مقاومت لازم هستند، وجود این عنصر اهمیت زیادی دارد

شمش آهن نمی تواند به عنصر سنگین تر تبدیل شود

آیا آهن در زمین به وجود آمده؟

این گونه تصور می شود که زمانی زمین قسمتی از خورشید بوده و بعد از آن جدا شده است بنابراین دانشمندان فکر می کردند که آهن در خورشید تشکیل شده اما غلط بودن این تفکر به اثبات رسید زیرا دمای سطح خورشید ۶۰۰۰ درجه سلسیوس است و دمای هسته آن بین ۱۵ تا ۱۶ میلیون درجه سلسیوس است و با این دما آهن نمی تواند شکل بگیرد. کل دمای منظومه شمسی به اندازه ای نیست که آهن را به وجود بیاورد.
جهان ما از ۷۴% هیدروژن و ۲۴% هلیوم تشکیل شده و بقیه آن که ۲% است را ۱۰۵ عنصر دیگر تشکیل می دهند. دانشمندان با بررسی خورشید دریافتند که فقط دارای هیدروژن و هلیوم است و می دانند که اتم های هیدروژن به هم پیوند می خورند و هلیوم را به وجود می آورند و عمل جوش هسته ای در خورشید تا زمانی که هیدروژن وجود داشته باشد ادامه می یابد و بعد از آن به یک غول قرمز تبدیل می شود و ماه و دیگر سیارات را می بلعد. قرآن کریم قبل از یافته های علمی به این رخداد نجومی اشاره کرده است.
خداوند در قرآن می فرمایند:
و خورشید و ماه یکجا جمع می شوند. قیامت ۹
خورشید فقط یک توپ پر از گاز است که هرگز دارای آهن نمی باشد و آهن موجود در زمین به گونه ای دیگر به وجود آمده است. شمش آهن برای به وجود آمدن به دمای ۶۰۰ میلیون درجه نیاز دارد. دانشمندان می گویند که چنین درجه حرارتی فقط در ستاره هایی پیدا می شود که جرمشان سه برابر خورشید است. در این ستارگان جوش هسته ای با تبدیل هیدروژن به هلیوم شروع می شود و این جوش تا زمانی که آهن تشکیل شود ادامه می یابد و شمش آهن نمی تواند به عنصر سنگین تر تبدیل شود زیرا بیشترین دمای انقیاد را دارد. اتم های آهن برای تشکیل نیاز به انرژی دارند بنابراین تعادل داخل ستاره به هم می خورد و ستاره به یک ابرنواختر تبدیل می شود و شهاب هایی که دارای آهن و دیگر فلزات هستند به وجود می آیند و با زمین و دیگر سیارات برخورد می کنند. درواقع مهمترین قیمت شمش آهن نیز بسیار تاثیر گذار بوده است
بنابراین آهن از یک محلی دیگر به زمین آمده است
خداوند در قرآن می فرمایند:
... و آهن را فروفرستادیم که در آن نیرویی است سخت و سودهایی برای انسان ها... الحدید ۲۵
سپس زمین در اثر برخورد شهاب های دارای آهن دارای گرد وغبار زیادی شد و شهاب ها با سرعت زیادی که داشتند به طرف مرکز زمین رفتند.
خداوند در این آیه قرآن از لطفی که به ما با فرستادن آهن داشته سخن می گوید. در حالی که عناصر دیگری هم برای ما فرستاده است سوال این است که چرا فقط به آهن اشاره کرده است؟
جواب سوال توسط Michael Denton میکروبولوژیست در کتابش به نام Nature’s Destiny داده شده است. در بین تمامی فلزات هیچ فلزی به اندازه آهن برای حیات مهم نیست. تجمع آهن در مرکز ستاره باعث انفجار و ایجاد یک ابرنواختر می شود و در نتیجه اتم های مهمی را برای زندگی در کیهان پراکنده می سازد. جاذبه باعث کشیده شدن اتم های آهن به سمت مرکز زمین شده و گرمایش مرکز زمین را عامل گردیده است و باعث تفاوت در ترکیب شیمیایی زمین گردیده و به دنبال آن گازهایی به طرف جو زمین متصاعد شده و در نتیجه باعث به وجود آمدن آب روی زمین شده است. آهن مذاب مرکز زمین مانند یک محرک بزرگ برای میدان مغناطیسی زمین عمل کرده و باعث به وجود آمدن نوارهای تشعشعی ون آلن (Van Allen radiation belts) . خود این کمربندها به عنوان سپری در مقابل تشعشعات پر انرژی و مخرب کیهانی هستند و لایه ازن را در برابر این ها محافظت می کند.
بیلت صادراتی چین نیز در دهم اکتبر تنی 850 تا 860دلار در هر تن قیمت خورد. در این بین محصولات نهایی کشورهای CIS در تاریخ ششم اکتبر 560 تا 600دلار در هر تن میلگرد و شمش آهن قیمت‌گذاری شد و سیم مفتول نیز با نرخ تنی 560 تا 600دلار پیشنهاد شد. ورق گرم و سرد نیز هر یک به ترتیب با میانگین نرخ 710 و یک‌هزار و 168دلار پیشنهاد شدند. نرخ پیشنهادی چین نیز برای محصولات نیمه‌نهایی خود میلگرد 900 تا 920دلار در هر تن و سیم مفتول یک‌هزار و 140دلار بود.
ورق گرم چینی نیز تنی 700 تا 750دلار در هر تن قیمت خورد. ترکیه نیز محصولات خود را با نرخ‌های 700 تا 740دلار برای میلگرد و سیم مفتول با قیمت‌های 700 تا 750دلار پیشنهاد داد. ورق گرم و سرد ترکیه نیز با نرخ‌های 945 و یک‌هزار و 45دلار در بازارهای جهانی پیشنهاد شد.
بدون وجود اتم آهن هیچ گونه زندگی بر پایه کربن در کیهان به وجود نمی آید. همچنین هیچ گونه ابرنواختری به وجود نمی آید و گرمایش زمین حاصل نمی شود و آب های زمینی و جو زمین به وجود نمی آمدند. بدون وجود این عنصر حیاتی، میدان مغناطیسی زمین به وجود نمی آمد و کمربند ون آلن تشکیل نمی شد، لایه ازنی نداشتیم، هموگلوبین خون به وجود نمی آمد و هیچ متابولیسم اکسایشی ایجاد نمی شد.
همکاری و رابطه نزدیک بین آهن و حیات، بین رنگ قرمز خون و مردن ستارگان دور، رابطه فلز را با زیست شناسی آشکار می سازد.
● یک معجزه عددی
آنچه گفته شد یافته ای جدید علمی بود که در قرآن به آن اشاره شده است. مقاله های بسیاری در مورد این قضیه نوشته شده است و ثابت می کند که قرآن از طرف خداوند نازل شده و معجزات علمی دیگری از قرآن آشکار خواهد شد. به اعتقاد من جنبه هایی از قرآن که هنوز کشف نشده است مهمتر می باشند. قرآن کریم مانند ساختاری برای جهان می باشد. هر کلمه و هر حرف و هر سوره در رابطه با معجزات علمی می باشد. دانشمندان در تلاش هستند تا معجزات علمی دیگری از قرآن مجید استخراج کنند.

آلیاژ برنج یکی از آلیاژهای مورد تایید طب سنتی است

برنج آلیاژی از مس و فلز روی می‌باشد که نسبت آن‌دو در آلیاژ تعیین کننده نوع برنج با توجه به مورد استفاده آن است.

از این فلز به خاطر کاربردهای خاص و شکل و رنگ آن در جاهای مختلفی استفاده می‌کنند: مثلاً در دکوراسیون به خاطر رنگ تقریباً طلایی رنگش, برنج رنگی تقریباً زرد دارد که شبیه به رنگ طلا است. برنج در برابر کدر شدن و لکه‌دار شدن هم مقاومت دارد، یعنی دیرتر اکسایش می‌یابد.

برنج از مدتها پیش حتی قبل از تاریخ شناخته شده بود, در آن زمان که انسان هنوز فلز روی را نمی‌شناخت با ذوب کردن مس همراه با کالامین(سنگ معدن فلز روی) برنج تولید می‌کرد.

برنج معمولاً قابلیت چکش‌خواری بیشتری نسبت به مس و روی دارد و تقریباً دمای ذوب آن بین ۹۰۰ تا ۹۴۰ درجه سانتی‌گراد است . البته سختی و نرم بودن آن می‌تواند با تغییر نسبت مخلوط مس و روی تغیر کند.

مس داخل برنج (از طریق اثر اولیگودینامیک) خاصیت میکروب‌کشی به آن می‌دهد. به‌همین خاطر از برنج به عنوان دستگیره و دیگر فلزات رایج در بیمارستان‌ها استفاده می‌کنند.

امروزه تقریباً ۹۰٪ از فلزات برنج بازیافت می‌شوند، چون فلز برنج خاصیت مغناطیسی کمی دارد و به راحتی می‌توان آن را از فلزاتی که معمولاً با آنها مخلوط می‌شود جدا کرد. بدین ترتیب برنج جدا شده را دوباره بازیافت می‌کنند.

چگالی متوسط برنج ۸٫۴ گرم بر سانتی‌متر مربع است .

انواع برنج

 

برنج دریاسالار: شامل ۳۰٪ روی همراه با ۱٪ قلع (در فارسی مِفرَغ نیز خوانده می‌شود)

برنج آلفا: شامل کمتر از ۳۵٪ روی، که از آن می‌توان برای کارهایی با فشار بالا، ضربه و سرد استفاده کرد. ساختار کریستالی این نوع برنج FCC است .

برنج بتا: شامل ۴۵٪ تا ۵۰٪ روی که سختی و مقاومت بیشتری نسبت به گرما و فشار و ضربه دارد.

 که بیشتر به شکل قاشق, سماور, کتری و قوری از دیرباز مورد استفاده قرار می گرفته است.
برنج آلیاژی از مس و روی (Cu+Zn) می باشد و این فلز روی با آلیاژ روئی متفاوت است. فلز روی به زینک (zinc) مشهور است که در طب امروزه به عنوان یکی از نیازهای بدن مورد توجه قرار گرفته است و کمبود آن را عامل بیماریهای پوستی و گوارشی می دانند و قرصهای مکمل همچون قرص زینک برای بیماران تجویز می گردد که همچون دیگر قرصهای شیمیایی دارای عوارض می باشند.
در طب سنتی برای جذب فلز روی و رفع نیاز بدن با استفاده از آلیاژ برنج که به غیر از فلز روی حاوی فلز مس (که آن هم برای بدن بسیار مفید و لازم می باشد), سماور, کتری, قوری, قاشق و ظروف آشپزخانه تهیه می کردند تا با استفاده از آنها، نیاز بدن به این فلز مهم برطرف گردد و از عوارض کمبود آن در بدن پیشگیری گردد.

برنج آلفاـبتا: شامل ۳۵٪ تا ۴۵٪ روی مناسب برای گرما

برنج آلومینیومی: که شامل آلومینیوم است و مقاومت زیادی در برابر خوردگی دارد که از آن در ساخت سکه‌های اروپایی استفاده می‌کنند .

برنج آرسنیکی: شامل آرسنیک. آلومینیوم است که در ساخت دیگ‌های بخار کاربرد دارد .

برنج فشنگی: شامل ۳۰٪ روی

برنج معمولی: شامل ۳۷٪ روی، ارزان و مناسب برای کارهای بدون گرما (سرد)

برنج عالی: شامل ۳۵٪ روی و ۶۵٪ مس، با قابلیت انعطاف پذیری بالا، استفاده شده در ساخت فنر و پیچ ها.

برنج سربی: همان برنج آلفاـبتا همراه با مقداری سرب است.

برنج پست: شامل ۲۰٪ روی است، با رنگ زرد نزدیک به طلا

برنج دریایی: شبیه به برنج دربا سالار با ۴۰٪ روی و ۱٪ قلع (در فارسی مِفرَغ نیز خوانده می‌شود)

برنج سفید: شامل بیش از ۵۰٪ روی ، بسیار شکننده

برنج طلایی: که نرم ترین فلز برنج است با ۹۵٪ مس و ۵٪ روی که در ساخت مهمات جنگی کاربرد دارد.

برنجها آلیاژهای مس و روی می باشند که براساس تغییرات ترکیبی ورنگ

ظاهری به برنج زرد وبرنج قرمز وبرنج سرب،برنج سیلیسیم،برنج قلع،برنج

های نیکلی(ور شو)تقسیم می شوند.

خواص فیزیکی:

حد حلالیت روی در مس برابر5/32% در درجه حرارت انجماد و در حدود

35% در درجه حرارت محیط می باشد از این رو فاز محلول جامد α مهم

ترین شبکه میکروسکوپی موجود در آلیاژ برنج است.

و همانطور که در دیاگرم مس وروی نشان داده شده است

اکثر آلیاژهای فلز برنج در مورد قیمت فلز برنج تاثیر گذار هستند دارای دامنه انجماد بسیار کم بوده ووجود فلزات دیگر

در مس عملاً باعث پائین آمدن نقطه ذوب می شود و هر قدر دامنه انجماد

کمتر باشد،سیالیت آلیاژ بهتر خواهد بود ولی این امر معمولاً با زیاد شدن

حجم انقباض متمرکز

همراه است و کاملاً برای ریخته گری مناسب می باشند واز نقطه نظر شبکه محلولهای جامد مس و روی دارای خواص زیر می باشند:

الف)محلول جامد α : این شبکه در سرما چکش خوار می باشد ولی چکش خواری آن در گرما منوط به نداشتن سرب در آلیاژ است(به دلیل تشکیل سرب مایع در گرما)

ب)محلول جامد β :در این شبکه وجود سرب کمتر مزاحم می باشد وشبکه خاصیت چکش خواری خود ار در گرما حفظ می کند.

ج)محلول جامدγ:این شبکه سخت و شکننده است و خواص عمومی شبکه γ را دارد

اگر مقدار فلز روی از 50%کمتر ابشد آلیاژ در ناحیه βبوده وبرای به وجود آمدن شبکه γباید مقدار فلز روی از 50%تجاوز کند.به همین دلیل مقدار فلز روی در برنج ها مواره کمتر از 47%است ورنگ برنج به مقدار روی بستگی دارد.

اگر برنج تنها از محلول جامدα تشکیل شده باشد در این صورت خواص مکانیکی با افزایش فلزروی بالا می رود سپس با افزایش بیش از حد روی دوباره کاهش می یابد.اگر برنج از شبکه α و β تشکیل شده باشد مقدار درصد تغییر شکل به کم شدن ادامه می دهد در حالیکه سختی پیوسته زیاد می شود.

تاثیر روی در محلول جامد α در جدول زیر آورده شده است:

دسته بندی آلیاژهای مس:

آلیاژهای مس مانند آلومینیم به دو دسته آلیاژهای کارپذیر(نوردی)وریختگی تقسیم می گردند.هر دسته از این آلیاژها نیزبر حسب شرایط ترکیبی وعناصر آلیاژی می توانند عملیات حرارتی پذیر یا عملیات حرارتی ناپذیر باشند.

انواع برنجهای کارپذیر(نوردی)فقط حاوی مس وروی می باشند وعناصردیگردرحد ناخالصی در آنها وجود دارد وبرنجهای آلیاژی علاوه بر مس و روی حاوی عناصر دیگری نظیر سیلیسم،آهن،

قلع،و سرب و... نیز هستند وبیشتر از طریق ریخته گری شکل می گیرند.

 

 

 

برنجهای مخصوص:

اگر به آلیاژ مس وروی سایر عناصر اضافه شوند به طورکلی خواص مکانیکی برنج بالا می رود واین نوع آلیاژها را برنج مخصوص می نامند.و بالطبع نمی توان فقط ساختمانهای ساده محلول جامد α ویا β+α را انتظار داشت.

عناصری مانند سرب،قلع،آهن،منگنز،نیکل وغیره دربرنج همواره به عنوان عنصر آلیاژی یا عنصر ناخالصی حضور دارند.ومقدار این عناصر هیچگاه از حدود 2-1% تجاوز نمی کند.

آلیاژ مس و روی را برنج می گویند. بر حسب درصد روی در مس می توان برنجهای متفاوتی را به دست آورد. هر چه درصد روی در مس افزایش یابد سختی و استحکام این آلیاژ بیشتر می شود و رنگ برنج از قرمز به زرد کم رنگ متمایل می شود. روی با نقطه ذوب C] 419 و چگالی 14/7گرم بر سانتی متر مکعب در مذاب مس با نقطه ذوب C]1083 و وزن مخصوص 9/8 گرم بر سانتی متر مکعب معمولاً به صورت غیر همگن یا غیر یکنواخت قرار می گیرند که مشکل اساسی جدایش را به وجود می آورد . چون روی تا 32% می تواند در دمای محیط به صورت تک فازیα در مس وجود داشته باشد به آن برنج α میگویند که شامل یک ساختمان تک فازی کریستالهای محلول جامد روی و مس می باشد. معمولاً برنجهای α تجارتی تا 36% روی دارند و به دو گروه تقسیم می شوند :

برنج α زرد که شامل 20 الی 36% روی می باشدو برنج α قرمز که شامل 5 الی 20% روی می باشد.

در تهیه آلیاژهای برنج می توان دو روش را مورد استفاده قرار داد:

1-از هاردنر مس و روی استفاده نمود. لازم است در این روش مس را تحت فلاکس پوششی ذوب کرده و بعد هاردنر را در چند مرحله به مذاب وارد نمود.

2-استفاده از روی خالص که لازم است مس را تحت فلاکس پوششی ذوب نموده فوق گداز آن را پایین آورده و روی را در چند مرحله به مذاب وارد نموده و کاملاً آن را مخلوط نمود. از دیاگرام مس و روی می توان فهمید که دامنه انجماد برنجها کوتاه و سیالیت خوبی دارند.

برای ساخت برنج 20% روی لازم است مس مورد نیاز را همراه با فلاکس پوششی که شیشه می باشد ذوب نموده و چون از روی خالص استفاده می شود بایستی فوق گداز را پایین آورده و این مقدار روی را در چندین مرحله ( معمولاً در 3 نوبت مناسب است ) به مذاب وارد کنیم. به دلیل نقطه ذوب و وزن مخصوص متفاوت این دو فلز که نقطه مس C]1083 و چگالی آن 9/7 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد و روی با نقطه ذوبC] 419 و وزن مخصوص 14/7 گرم بر سانتی متر مکعب باعث جدایش این دو فلز از یکدیگر شده و پدیده جدایش را به وجود می آورند و لذا بایستی حتماً این مذاب را توسط ابزار خوب مخلوط نموده و اقدام به ذوب ریزی نمود.

برُنز، آلیاژی از مس و قلع می‌باشد. برخی از انواع برنج، برنز هم نامیده می‌شوند. بطور کلی آلیاژ CU و Sn برنز قلع و در اصطلاح عامیانه برنز نامیده می‌شود این آلیاژ در زمانهای قدیم در ایران بنام مفرغ مشهور بوده‌است اما از لحاظ کلی برنز به آلیاژهای مس به علاوه یک عنصر غیر از روی اطلاق می‌شود. مانند آلیاژ مس و آلومینیوم که به آلومینیوم برنز مشهور است.یا مس و نیکل که به نیکل برنز مشهور است. بررسی نمودار تعادلی آلیاژ Cu و Sn‌ نشان می‌دهد که با افزایش عنصر قلع نقطه ذوب کاهش و فازهای گاما و ε در ساختار ظاهر می‌گردد لذا با افزایش عنصر قلع سختی و استحکام آلیاژ افزایش و انعطاف پذیری آن کاهش میابد، لذا برنزهای قلع ریختگی حداکثر ۲۵٪ قلع دارند علاوه برای به منظور بهبود نرمی از خواص آلیاژ برنز قلع به آن عناصر مختلفی اضافه می‌شود که مهمترین آنها عبارتند از Zn , Pb , P اضافه نمودن Zn به آلیاژ برنز قلع باعث افزایش سیالیت مذاب و سهولت ریختگری می‌گردد. وجرم حجمی آن تقریباً 8.5گرم بر سانتی متر مکعب است.

برنز

برُنز، آلیاژی از مس و قلع می‌باشد. برخی از انواع برنج‌ها برنز هم نامیده می‌شوند. بطور کلی آلیاژ CU و Sn برنز قلع و در اصطلاح عامیانه برنز نامیده می شود این آلیاژ در زمانهای قدیم در ایران بنام مفرغ مشهور بوده است اما از لحاظ کلی برنز به آلیاژهای مس به علاوه یک عنصر غیر از روی اطلاق می شود.

مانند آلیاژ مس و آلومینیوم که به آلومینیوم برنز مشهور است یا مس و نیکل که به نیکل برنز مشهور است. بررسی نمودار تعادلی آلیاژ Cu و Sn نشان می دهد که با افزایش عنصر قلع نقطه ذوب کاهش می یابد لذا با افزایش عنصر قلع سختی و استحکام آلیاژ افزایش و انعطاف پذیری آن کاهش میابد ، لذا برنزهای قلع ریختگی حداکثر 25% قلع دارند علاوه برای به منظور بهبود نرمی از خواص آلیاژ برنز قلع به آن عناصر مختلفی اضافه می شود که مهمترین آنها عبارتند از Zn , Pb , P اضافه نمودن Zn به آلیاژ برنز قلع باعث افزایش سیالیت مذاب و سهولت ریختگری می گردد.

برنج آلیاژی از مس و فلز روی می‌باشد که نسبت آن‌ دو در آلیاژ تعیین کننده نوع برنج با توجه به مورد استفاده آن است. برخی از انواع برنج‌ها برنز هم نامیده می‌شوند هرچند برنز آلیاژی از مس و قلع می‌باشد. از این فلز به خاطر کاربردهای خاص و شکل و رنگ آن در جاهای مختلفی استفاده می کنند: مثلاً در دکوراسیون به خاطر رنگ تقریباً طلایی رنگش، در مهمات جنگی، در جاهایی که به اصطکاک کم نیاز باشد (مثل مغزی قفل‌ها)، و مخصوصاً بخاطر خاصیت آکوستیکی در سازهای موسیقی (مثل هورن).

برنج رنگی تقریباً زرد دارد که شبیه به رنگ طلا است. برنج در برابر کدر شدن و لکه‌دار شدن هم مقاومت دارد، یعنی دیرتر اکسایش می یابد.برنج از مدتها پیش حتی قبل از تاریخ شناخته شده بود؛ در آن زمان که انسان هنوز فلز روی را نمی شناخت با ذوب کردن مس همراه با کالامین (سنگ معدن فلز روی) برنج تولید می کرد. برنج معمولاً قابلیت چکش‌خواری بیشتری نسبت به مس و روی دارد و تقریباً دمای ذوب آن بین ۹۰۰ تا ۹۴۰ درجه سانتی‌گراد است . البته سختی و نرم بودن آن می تواند با تغییر نسبت مخلوط مس و روی تغیر کند.

مس داخل برنج (از طریق اثر اولیگودینامیک) خاصیت میکروب‌کشی به آن می‌دهد. به‌همین خاطر از برنج به عنوان دستگیره و دیگر فلزات رایج در بیمارستان‌ها استفاده می‌کنند. امروزه تقریباً ۹۰٪ از فلزات برنج بازیافت می شوند، چون فلز برنج خاصیت مغناطیسی کمی دارد و به راحتی می توان آن را از فلزاتی که معمولاً با آنها مخلوط می شود جدا کرد. بدین ترتیب برنج جدا شده را دوباره بازیافت می کنند. چگالی متوسط برنج ۸٫۴ گرم بر سانتی‌متر مربع است .

 

ورشو :

ورشو آلیاژی است از مس و نیکل و روی. ورق روشو جلایی مانند نقره دارد. در برابر زنگ‌زدگی مقاوم است . این آلیاژ در اروپا به «نقره نیکلی» یا «نقره آلمانی» معروف است . ظاهرا چون ورشو اولین بار از کشور لهستان به ایران آمد، در ایران بنام پایتخت لهستان ورشو نام گرفت . چینیان این آلیاژ را از قرن‌ها پیش می‌شناختند. در قرن نوزدهم در اروپا روش ساختن آن بدست آمد. در ایران سماور‌هایی که از ورشو ساخته می‌شد، به ویژه نوعی که در بروجرد ساخته می‌شد شهرت داشت و به «سماور ورشو» مشهور بود.

مفرغ :

مفرغ یک آلیاژ است . « آلیاژ » یعنی مخلوطی از چند فلز . فلز اصلی تشکیل دهنده ی مفرغ ، قلع است . قلع را معمولاً با سرب و با نسبت شش به یک یا چهار بر یک مخلوط می کنند . هزاران سال است که از مفرغ کالاهای گوناگون می سازند . مفرغ اگرچه فلزی بسیار سخت است و کارکردن با آن دشوار ، اما گفته می شود که چینی ها و مصری ها و یونانی های قدیم آن را می شناختند . رومی ها نیز آن را می ساختند . مفرغ را معمولاً در ارتباط با انگلیس می دانند و دلیل هم برای این گفته وجود دارد . در کورنوال معدنهای زیادی که دارای ذخیره های عظیم قلع بوده وجود داشته است . بنابراین ، انگلیسی ها در دوران های بسیار دور ظروف مفرغی می ساخته اند ، و قلعی از که از کورنوال به دست می آمده برای ساختن مفرغ در بخشهای دیگر اروپا استفاده می شده است .

مفرغ به سه صورت مورد استفاده قرار می گرفته است : برای ظرفهای کلیسا ، برای نیازهای روزمره ، و در کارهای مورد نیاز . استفاده از کاسه های مفرغی از قرون وسطی در کلیساهای انگلیس متداول شده است . در انگلیس ساختن بشقاب و فنجانهای مفرغی بسیار رایج بود . اما در همان زمان اشخاص ثروتمندتر از ظروف نقره ای استفاده می کردند و استفاده از ظروف مفرغی فقط مختص طبقه ی متوسط بود .

در فرانسه ، در قرن چهاردهم ، از مفرغ برای ساختن ظرفهای نوشابه ، بشقاب ، نمکدان ، و قابلمه های غذا استفاده می کردند . در قرن چهاردهم در آلمان کارخانه ای تأسیس شد که در آن محصولاتی از مفرغ می ساختند در همان زمان در بلژیک ، هلند ، سوئیس ، روسیه و اسکاندیناوی نیز ظروف مفرغی می ساختند .

این نوع چدن استحکام کششی و مقاومت به شوک کمتری نسبت به فولاد دارد

چدن خاکستری ریزساختار گرافیتی خاصی دارد که باعث می‌شود مقطع شکست آن به رنگ خاکستری باشد. در این نوع چدن‌ها تمامی یا قسمت اعظم کربن بصورت آزاد (گرافیت) رسوب می‌کند. از نظر وزنی رایج‌ترین نوع چدن و پرکاربردترین ماده ریخته‌گری محسوب می‌شود. چدن خاکستری عمدتاً حاوی ۲٫۵ تا ۴ درصد کربن، ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم و مابقی آهن است. این نوع چدن استحکام کششی و مقاومت به شوک کمتری نسبت به فولاد دارد اما از نظر استحکام فشاری با فولاد کربنی کم و میان کربن قابل مقایسه است.
مقاله کامل چدن چیست
چدن داکتیل
چدن داکتیل یا چدن نشکن دارای زمینه فریتی، پرلیتی یا هر دو با کروی است. چدن نشکن به هنگام انجماد، کربن آن به صورت گرافیت کروی یا گلوله‌ای تشکیل می‌شود.

چدن مالیبل
چدن مالیبل یا چدن چکش خوار، ذاتاً از نوع چدن‌های هیپو یوتکتیکی کم آلیاژی یا غیر آلیاژی هستند. جهت ایجاد گرافیت‌های کروی فشرده و حصول خواص مکانیکی مانند استحکام و چکش خواری، عملیات آنیل کردن انجام می‌گیرد. پس از ریخته‌گری، کربن این چدن‌ها به شکل ترکیبی (ترکیب با آهن) بوده و قطعات به صورت چدن سفید درآمده که با فرایند حرارتی بخصوصی به چدن مالیبل تبدیل می‌شوند.

کربن این نوع چدن بیشتر به‌صورت کره‌هایی (کلوخه) از گرافیت و با اشکال نامنظم می‌باشد (شکل زیر). چدن چکش‌خوار ابتدا به صورت چدن سفید و با ترکیب شیمیایی مناسب ریخته می‌شود. سپس به هنگام آنیل از سمنتیت چدن سفید، گرافیت جوانه زده و به صورت کروی رشد می‌کند. با تغییر دادن عملیات آنیل، می‌توان چدن چکش خوار با خواص مکانیکی مختلف به دست آورد، از آنجا که ابتدا برای تولید چدن سفید انجماد سریعی لازم است لذا ضخامت قطعات چدن چکش خوار محدود است.

پس از اتمام مرحله اول آنیل، ساختار دارای کربن برفکی در زمینه آستنیت اشباع شده از کربن بوده و در مرحله دوم می‌توان با تنظیم سرعت سرد کردن ساختار را از فریت تا پرلیت تغییر داد. شکل گرافیت در چدن مالیبل (چکش خوار) کروی نبوده و به شکل برفکی می‌باشد.

انواع چدن‌های خاکستری از نظر شکل گرافیت
چدن‌های خاکستری با گرافیت کلوخه‌ای یا شکوفه‌ای یا چدن‌های مالیبل با چکش‌خوار
چدن خاکستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولکی
چدن خاکستری با گرافیت کروی یا چدن داکتیل یا SG و یا چدن نشکن
چدن خاکستری چشم گاوی (این نوع چدن ما بین خاکستری و سفید می‌باشد که به علت گرافیتهای نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است
در سیستم آهن کربن ناپایدار نمی‌توان گفت تمام کربن به صورت گرافیت آزاد رسوب می‌کند چون شرایط تبرید و انجماد در نوع چدن حاصل نقش دارد

    زمینه فریتی
    زمینه فریتی-پرلیتی
    زمینه پرلیتی
    زمینه مارتنزیتی
    زمینه آستنیتی
    زمینه بینیتی

فلزات و آلیاژهای آنها
نوعی از معماری است که چدن در آن نقش اصلی را ایفا می‌کند. این سبک، سبکی برجسته در انقلاب صنعتی بود یعنی زمانی که چدن نسبتاً ارزان بود و فولاد هنوز فراگیر نشده بود. در اوابل عصر انقلاب صنعتی از چدن در ساخت کارخانه‌ها اغلب استفاده می‌شد تا حدودی به خاطر فکر اشتباهی که می‌کردند و آن این بود که این ساختارها ضدآتش اند. چون به قدر کافی برای تحمل ابزار آلات سنگین مقاوم است. اما در مقابل آتش که معمولاً در این کارخانه‌ها اتفاق می‌افتد آسیب‌پذیر است. چدن هم جنین بسیار در ساخت پل برای سیستم‌های جدید راه آهن که اغلب نتایج وحشتناکی داشت به کار می‌رفت.

بعدها هم در خط ریل‌های زیر پل استفاده شد که خطرات بسیاری داشت و جان چندین نفر را گرفت. معماری چدن برای چندین قرن استفاده می‌شد. به خصوص در معماری پیش از مدرن در قرن ۱۸ انگلستان برای اولین بار روش‌های تولید جدید چدن به صورت فراوان و ارزان در ساختمان‌های بزرگ استفاده شد. یکی از اولین و مهم‌ترین پل‌های آهنی در شوپ شایر که تقریباً تمام ساختار آن با چدن ساخته و تنظیم شده بود. کیفیت چدن استفاده شده در پل زیاد بالا نبود و نزدیک به ۸۰ ترک ترد در ساختار آن مشاهده شده است.

مقاله در مورد آهن آلات قراضه واستفاده از آن

انواع آهن قراضه عبارت است از قیچی متوسط ،قیچی سنگین ،سبک بار ریال،پرسی و روغنی

و انواع آهن قراضه که بیشتر در کارخانه های داخلی استفاده می شود عبارت اند از:سنگین 1 ،سنگین 2، سبک 1، سبک 2، سبک 3، متوسط 1، متوسط 2 ، ته پاتیل ،پرسی روغنی درجه 1 ، پرسی روغنی درجه 2، پرس مخلوط ،پرس بدنه و….

شیوه استفاده از آهن قراضه:
قراضه آهن

معمولا از قیمت آهن قراضه برای ذوب و تبدیل آن به شمش و استفاده مجدد در فولاد سازی بهره می گیرند. اما امروزه در کشورهای پیشرفته علاوه بر جداسازی آهن قراضه با افزودنی های مورد نیاز در صنایع بسته بندی می شوند و به فروش می رسند.

ولی در کشور ما تنها برای خطوط تولید استفاده می شوند.برای تولیدات مختلف و ذوب آهن قراضه به کوره هایی با درجه حرارت متفاوت نیاز است.

برای مثال،برای تولید محصولات چدنی از کوره القایی تا 1450 درج سانتی گراد حرارت در صنایع ریخته گری استفاده می شود و برای تولید فولاد و فولاد سازی از کوره های قوس الکتریکی تا 2000 درجه سانتی گراد حرارت نیازاست و در ریخته گری های سنتی هم از کوره های گردون استفاده می شود.

ابتدا قراضه های آهن نازک و پرسی در کوره  ریخته می شود وچون قراضه آهن نازک زود ذوب می شود باعث میشود که کوره داغ شده و آماده ذوب قراضه آهن های کلفت ترباشد بعد از ضایعات آهن نازک قراضه آهن با ضخامت بیشتر را در کوره میریزند و چون در این زمان کوره به دمای ذوب رسیده خیلی سریعتر از قبل قراضه آهن را ذوب می کند و پس از ذوب ،مواد افزودنی را به مواد داخل کوره اضافه می کنند تا به یک شمش استاندارد تبدیل شود.

مرحله بعد از افزودن ،تست مقداری از نمونه است.این نمونه رابه آزمایشگاه می برند و پس از آزمایشات متعدد مشخص می گردد این مواد استاندارد است.

پس از تایید آزمایشگاه ،قراضات آهن ذوب شده تبدیل به شمش های استاندارد می شود و برای مصرف مجدد آماده است.

انواع فلزات کهنه و قابل بازیافت:

فلزات کهنه دو نوع هستند.

دسته اول :فلزاتی که ترکیب آهن دارند.

دسته دوم :فلزاتی که بدون ترکیب آهن اند.

دسته اول شامل فلزاتی هستند که در ترکیب اصلی آن ها آهن به کار رفته و در بدنه ماشین آلات کهنه،وسایل خانگی ،در و پنجره و مصالح ساختمانی ،اسکلت ساختمان و…

و دسته دوم شامل فلزاتی هستندکه در ترکیب اصلی آن ها ،آهن بکار نرفته است مانند مس ،آلومینیوم ، روی ، کبالت ، نیکل ، سرب و…

فویل ها و قوطی های کنسرو و در و پنجرههای آلومینیومی و… از نوع فلزات دسته دوم هستند.

دسته اول ،گروهی هستند که در ایران مورد توجه اند و در صنعت کشور نقش مهمی دارند

تعاریف ازانواع قراضه آهن :

    1-قراضه های آزاد : قراضه هایی که بعد از جمع آوری و آماده سازی بدون بسته بندی مصرف می شوند.
    2-قراضه های برگشتی واحد صنعتی (قراضه نو) :قراضه هایی که در مراحل فرایند تولید فولاد خام در واحد صنعتی مصرف می شوند.
    3-قراضه کهنه : قراضه هایی که در مراحل مختلف مصرف محصولات فولادی به وجود می آیند.
    4-قراضه مخلوط :قراضه هایی که از جمع آوری مخلوطی از انواع قراضه ها به وجود می آیند.
    5-قراضه بسته :قراضه هایی که به جهت سهولت در حمل و نقل و اضافه وزن ظاهری بسته بندی می شوند.
    6-قراضه سبک بار :قراضه هایی که وزن مخصوص ظاهری آن ها 0.5 تا 0.8 تن است.
    7- قراضه متوسط بار : قراضه هایی که وزن مخصوص ظاهری آن هاذ 0.8 تا 1  تن است.
    8-قراضه سنگین بار : قراضه هایی که وزن مخصوص ظاهری آن ها 1 تن یا بیشتر است

موارد و نکاتی که در افزایش قیمت تیراهن و میلگرد است

خش زیادی از اقلام آهن آلات و فلزات طی دو سه هفته ی اخیر دچار افزایش قیمت شده اند اظهار داشت: تاثیرات گران شدن مواد اولیه تولید فلزات و آهن آلات در بازار سبب افزایش قیمت 100 تومانی اقلامی نظیر تیرآهن و میلگردو دیگر فلزات در بازار شده است.

وی همچنین بیان کرد: مواد اولیه تولید تیرآهن از شمش آهن تهیه شده و با افزایش قیمت شمش آهن تبعا نرخ دیگر اقلام هم دستخوش تغییر و در مسیر صعودی قرار خواهد گرفت گرچه نوسانات در قیمت جهانی فلزات تاثیر بسیاری بر قیمت آهن آلات در داخل دارد که به این دلیل قیمت جهانی اندکی بهبود پیدا کرده اما نرخ سنگ اهن که در گذشته 40 تا 45 دلار بوده در حال حاضر  باقیمت 65 تا 70 دلار در بازار جهانی عرضه می شود به این علت بخش زیادی از اقلام در بازار با افزایش قیمت در بازار به فروش می رسد.

عضو هیات‌مدیره فولاد کاوه با اشاره به اینکه هم‌اکنون قیمت میلگرد وارداتی زیادی در کشور موجود نیست، اظهار داشت: تاکنون میلگردهای موجود در بازار به قیمت خرید قبل بوده که به علت رشد قیمت‌ها، پیش‌بینی می‌شود همینطور که در سایت سامانه آهن 20  قیمت میلگرد تا ماه آینده هر کیلو بین 40 تا 50تومان افزایش یابد.

افزایش یا کاهش قیمت های جهانی فلزات اساسی همچون فلز روی، شمش سرب و شمش مس و آثاراحتمالی مثبتی و منفی  که این روند صعودی می تواند بر عملکرد شرکت های فعال در گروه سرب و روی بگذارد، موجب می شود که توجه فعالان بازار سرمایه نسبت به سهام شرکت های مذکور معطوف شود، اما چه عواملی برقیمت فلزات اساسی تاثیر می گذارند؟

1-قیمت حامل های انرژی:

 فلزات رنگینی که در بورس لندن معامله می شوند به دلیل انرژی بر بودن آنها، ارتباط مستقیمی با روند قیمتی حامل های انرژی دارند. ازاین رو با نزدیک شدن به فصل سرما و صعود قیمت حامل های انرژی، قیمت جهانی فلزات اساسی نیز افزایش می یابد

2-افزایش یا  کاهش موجودی انبار کالا در بورس لندن و در مقابل آن افزایش  عرضه یا تقاضا برای این نوع ازمحصولات نسبت به عرضه آنها موجب روند صعودی یا نزولی  قیمت های جهانی فلزات اساسی شده و از عوامل اصلی اثرگذار بر این امر به شمار می روند.

3-معاملات اسنادی

معاملات فلزات اساسی در بورس لندن تنها براساس عرضه و تقاضای محصول انجام نمی پذیرد، بلکه برخی از معاملات نیز به صورت معاملات اسنادی انجام می شود که افزایش حجم این نوع از معاملات طی بازه زمانی کوتاه مدت می تواند در حرکت قیمت های فلزات اساسی در مسیر صعودی مؤثر واقع شود.

وی گفت: بازارهای صادراتی اطراف وقتی می‌بینند بازار آهن ایران تشنه است و به علت تعداد اندک تولیدکنندگان شمش در کشور (ذوب‌آهن اصفهان و اهواز) و نیاز به واردات شمش فولاد از کشورهای روسیه و آسیای شرقی، قیمت مواد اولیه را بالا می‌برند؛ اما در صورت عدم کشش بازار ایران و خرید اندک نسبت به کاهش قیمت‌ها اقدام می‌کنند.
توسلی‌خواه با اشاره به اینکه فولاد کاوه هم‌اکنون تولیدکننده شمش چدن است، افزود: به علت آنکه برای تولید شمش چدن باید قراضه مصرف کنیم، از این رو کمبود قراضه یکی از مشکلات پیش روی ما است؛ زیرا که قیمت قراضه در کشور بالا است.
وی تصریح کرد: هم‌اکنون قیمت هر کیلو قراضه درجه یک در داخل کشور بین 370 تا 380 تومان است و این امر نیز به علت صادرات زیاد قراضه است.
این فعال بازار آهن همچنین خاطرنشان کرد: میزان سالانه مصرف قراضه فولاد کاوه بین 20 تا 25هزار تن است که از این میزان سالانه 20هزار تن شمش چدن تولید می‌شود.
وی با بیان اینکه هر کیلو قراضه تا یک ماه گذشته پایین 300تومان خریداری می‌شد، گفت: اما به علت افزایش قیمت جهانی، قیمت شمش چدن نیز با رشد مواجه شده است.
توسلی خواه افزود: در حال حاضر تنها 3 کارخانه شمش چدن در کشور تولید می‌کنند و مابقی به علت گرانی مواد اولیه، هزینه‌های تولید و ارزان بودن محصول نهایی تعطیل شده‌اند.
وی از راه‌اندازی خط نورد فولاد کاوه تا 6ماه آینده خبر داد و تصریح کرد: این شرکت به عنوان اولین واحد بخش‌خصوصی میلگرد از سایز 5/6 تا 32 تولید خواهد کرد.
رییس هیات‌مدیره فولاد کاوه ظرفیت اسمی نورد این شرکت را سالانه 200هزار تن و میزان تولید را 150هزار تن اعلام کرد. منبع سامانه خرید آهن

آشنایی با فنس و کاربرد ان در صنعت

توری فنس زنجیری  chain link fence از معروف ترین و محبوب ترین انواع توری های حصاری به شمار می رود که علاوه بر حصارکشی در موارد عمومی بسیار زیادی کاربرد دارد.

توری فنس زنجیری تار و پود نداشته وبه دلیل نوع بافت آن و لینک شدن سیم های تشکیل دهنده توری از عرض با نام توری زنجیری معروف می باشد.

توری حصاری زنجیری

توری فنس زنجیری به عنوان یک محافظ دارای مقاومتی طولانی و قابلیت نصب آسان و دارای امنیتی بالا می باشد . جنس سیم تشکیل دهنده توری های حصاری زنجیری از گالوانیزه گرم می باشد که دارای روکشی از فلز روی هستند که باعث ضد زنگ بودن توری حتی بعد از ۵۰ سال مصرف در طبیعت و جو رطوبتی می باشد.

یک توری حصاری با کیفیت یک محافظ دارای مقاومتی طولانی – نصب آسان و امنیتی بالا می باشد .به طور مثال توری های حصاری گالوانیزه با مفتول های ویژه ای که یک لایه فلز روی سطح آنها را پوشانده بافته شده است.فلز روی موجب می گردد تا این توری ها در برابر رطوبت و عوامل محیطی تا 50 سال دوام خود را حفظ نماید.

از جمله موارد کاربرد فنس می توان به موارد زیر اشاره نمود استفاده از این نوع حصار برای حصارکشی باغات استفاده از این نوع حصار برای زمین های ورزشی ، فرودگاه ها ، مراکز نظامی و …. حصار در دو مدل استفاده از این نوع فنس کلاسیک و مدل استفاده از این نوع حصار زنجیره و در رنگ ها ی متنوع ارایه می شود. همچنین طبق بررسی و منبع سامانه آهن ۲۰ قیمت فنس می‌تواند برای مصارف و با توجه به جنسیت ان متفاوت باشد.

از توری فنس زنجیری برای تعیین مرزهای املاک شخصی افراد و محصور کردن حیوانات – محوطه های ورزشی و مراکز نظامی و فرودگاه ها استفاده می شود.

طول رول های توری فنس زنجیری بسته به درخواست از ۵ متر الی ۲۵ متر طول قابل تولید بوده و همچنین تنوع عرضی از ۵۰ سانتیمتر الی ۴ متر قابل عرضه می باشد.

تنوع ضخامت مفتول :4 mm – 3.50 mm – 3 mm– 3.8 mm–2.5 mm – 2.41 mm

تنوع چشمه توری فنس زنجیری: 2 cm– 3 cm– 4 cm– 5 cm– 6 cm–6.5 cm – 7 cm

از کاربردهای دیگر توری زنجیری استفاده از آن برای حفظ ایمنی کارگران هنگام عملیات های ساختمانی در مقابل سقوط از ارتفاع می باشد.

مهندسی مکانیک چیست و مهندس مکانیک کیست

مهندسی مکانیک (به انگلیسی: Mechanical Engineering) شاخه‌ای از مهندسی است، که با طراحی، ساخت و راه‌اندازی دستگاه‌ها و ماشین‌ها سروکار دارد. تهیه و ساخت دستگاه‌هایی که انرژی‌های مختلف نظیر انرژی خورشید، انرژی هسته‌ای و انرژی شیمیایی را به کار می‌گیرند نیز در حوزهٔ این شاخه از دانش است. این رشته یکی از قدیمی‌ترین و گسترده‌ترین رشته‌های مهندسی است.

مهندسی مکانیک نیازمند فهم مفاهیمی همانند سینماتیک، دینامیک، ترمودینامیک، دانش مواد، تحلیل سازه‌ها و الکتریسیته است.

مهندسان مکانیک، اصول اساسی نیرو، انرژی، حرکت و گرما را به کار برده و با دانش تخصصی خود، سیستم‌های مکانیکی و دستگاه‌ها و فرایندهای گرمایی را طراحی کرده و می‌سازند. مهندسان مکانیک، گسترهٔ وسیعی از دستگاه‌ها، فراورده‌ها و فرایندها را تولید می‌کنند؛ از آن جمله می‌توان به موتورها و سیستم‌های کنترل، نیروگاه‌های الکتریکی،دستگاه‌های پزشکی، چرخ‌دنده‌ها، فناوری لیزر، طراحی به کمک رایانه، مهندسی به کمک رایانه و تولید به کمک رایانه، خودکارسازی و رباتیک، دستگاه‌های تهویهٔ مطبوع و تجهیزات کارخانه‌ها اشاره کرد.

مهندسی مکانیک ابتدا در طی انقلاب صنعتی در اروپا در قرن ۱۸ میلادی به عنوان یک شاخهٔ مجزا شناخته شد؛ با این وجود این شاخهٔ دانش در طی هزاران سال توسعه پیدا کرده است. دانش مهندسی مکانیک در قرن ۱۹ میلادی درنتیجهٔ پیشرفت‌های فیزیک نشأت گرفت. این شاخه به طور پیوسته‌ای تکامل یافته تا پیشرفت‌های فناوری را به‌کار گیرد و امروزه مهندسان مکانیک به دنبال گسترش دانش در رشته‌هایی چون مواد مرکب، مکاترونیک و نانوتکنولوژی هستند. مهندسی مکانیک به میزان زیادی هم‌پوشانی‌هایی با مهندسی هوافضا، مهندسی خودرو، مهندسی مکاترونیک، مهندسی برق، مهندسی پزشکی (بیومکانیک)، مهندسی شیمی، مهندسی عمران، مهندسی متالورژی، مهندسی دریا، مهندسی راه آهن (ماشینهای ریلی)، مهندسی رباتیک، مهندسی صنایع، مهندسی معدن،مهندسی نفت و مهندسی هسته‌ای دارد.

چشم‌انداز شغلی مهندسان مکانیک، امیدبخش و با استحکام است. برای مثال، در ایالات متحد آمریکا، رشد شغل‌ها و حرفه‌های مربوط به مهندسی مکانیک، هر سال حدود ۱۶٪ (۳۵ هزار شغل) است و انتظار می‌رود این آهنگ رشد تا سالهای آینده حفظ شود. مهندسان مکانیک از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در بخش‌های صنعتی زیر نقش عمده‌ای ایفا می‌کنند:
هوا فضا، خودروسازی، واحدهای شیمیایی، فناوری نانو، رایانه و الکترونیک، ساختمان‌سازی، انواع فراورده‌های مصرفی، انرژی، مشاوره مهندسی و بخش‌های دولتی.
هم‌چنین صنعت پزشکی و داروسازی، فرصت‌های شغلی هیجان‌انگیزی را برای مهندسان مکانیک به وجود آورده‌اند تا نیروها و دانش‌های زیستی را در هم بیامیزند. همچنین فرصت شغلی این رشته در ایران نسبت به رشته‌های دیگر بسیار مناسب است
مهم‌ترین نرم‌افزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک

    Catia (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
    NX (Unigraphics) (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
    Creo (Pro/Engineer) (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD/CAM/CAE)
    SolidWorks (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD)
    Autodesk inventor (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD)

    Solid Edge (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت سه‌بعدی 3D CAD)
    Microstation (نرم‌افزار طراحی قطعات به‌صورت دو بعدی 2D CAD)
    Autodesk Autocad (نرم‌افزار طراحی به‌صورت دو بعدی 2D CAD)
    Autodesk Autocad Mechanical (نرم‌افزار طراحی مکانیکی قطعات)
    Autodesk Autocad MEP (نرم‌افزار ترسیم نقشه تأسیسات ساختمان)

منبع ویکی پدیا مهندسی مکانیک

آهن چیست و انواع اهن آلات

آهن با نماد شیمیایی Fe (به لاتین: Ferrum)، نام یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی ۲۶ و چگالی ۷۸۷۴kg/m۳ است. آهن یک فلز است که در نخستین دورهٔ فلزهای واسطه جای دارد. آهن از دیدگاه جرم، بزرگترین عنصر سازندهٔ کرهٔ زمین است. آهن اصلی‌ترین عنصر سازندهٔ هستهٔ بیرونی و درونی زمین و چهارمین عنصر متداول در پوسته‌است. فراوانی آهن در سیاره‌های زمین‌سان و دیگر کره‌های سنگی مانند ماه، به خاطر پدیدهٔ همجوشی هسته‌ای در ستاره‌های بزرگ است، که در پروسهٔ همجوشی آهن آخرین عنصری‌است که با آزادسازی انرژی؛ پیش از فروپاشی خشونت‌آمیز آن ستاره به صورت یک ابرنواختر، و پراکندن آهن در فضا، ایجاد می‌شود.

در حدود ۱٬۴۰۰ پیش از میلاد، از ساخته‌های آهنی در قلمرو هیتی‌ها در ارمنستان کنونی استفاده می‌شد که این به عنوان نخستین شواهد مصرف این عنصر است.[۱]

مانند دیگر عناصر گروه ۸؛ روتنیم و اوسمیوم، آهن نیز در طیف گسترده‌ای از حالت‌های اکسیداسیون یافت می‌شود؛ از ۲- تا ۶، هرچند که اکسایش ۲ و ۳ متداول‌ترین هستند. سرچشمهٔ عنصری آهن در شهاب‌سنگ‌ها و سایر محیط‌های کم اکسیژن است، اما نسبت به اکسیژن و آب دارای واکنش‌است. سطح آهن تازه سطحی نقره‌ای-خاکستری درخشان به نظر می‌رسد، اما در هوای عادی اکسیده می‌شود تا به صورت اکسید آهن هیدرات شده درآید، که معمولاً به عنوان زنگ شناخته می‌شود. بر خلاف دیگر فلزات که لایه‌های اکسید سطح، درون قطعه‌فلز را (در برابر زنگ‌زدگی) رویینه می‌سازند، لایهٔ اکسید آهن، با ادامهٔ نفوذ و اشغال حجم بیشتری از فلز، و در نتیجه پوسته پوسته شدن و سوا شدن، سطح تازه‌ای را در معرض خوردگی قرار می‌دهد.

آهن دارای سطوح صاف و نقره‌ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست اما وقتی در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود به رنگ قرمز یا قهوه‌ای در می‌آید که به آنها اکسید دارای ترکیبات آهن یا زنگ گفته می‌شود. کریستال‌های خالص آهن نرمه (نرم‌تر از آلومینیوم) و با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی مانند کربن مقدار قابل توجهی تقویت می‌شود. مقادیر مناسب و کمی (تا چند درصد) از فلزات دیگر و کربن، تولید فولاد می‌کند که می‌تواند ۱۰۰۰ بار سخت‌تر از آهن خالص باشد.

Fe۵۶ سنگین‌ترین ایزوتوپ پایدار (تولید شده توسط فرایند آلفا در نکلئوسنتز استلار) است که با عناصر سنگین‌تر از آهن و نیکل برای تشکیلشان به سوپر نوا احتیاج دارند. آهن فراوان‌ترین عنصر در غول‌های قرمز است، و فراوان‌ترین فلز در شهاب‌سنگ‌ها و در هستهٔ فلزی متراکم در سیاراتی مثل زمین است.

آهن خالص فلز است، اما به ندرت در این شکل روی سطح زمین یافت می‌شود زیرا در حضور اکسیژن و رطوبت یه آسانی اکسیده می‌شود. به منظور به دست آوردن فلز آهن، اکسیژن باید از سنگ معدن‌های طبیعی توسط کاهش شیمیایی حذف شود – به طور عمده از سنگ آهن از سنگ Fe2O۳ توسط کربن در درجه حرارت بالاست. خواص آهن را می‌توان با تولید آلیاژهایی از آن با استفاده از فلزات متنوع گوناگون (و بعضی غیر فلزها به ویژه کربن و سیلیکون) اصلاح نمود و فولادها را ایجاد کرد. هستهٔ اتم‌های آهن تقریباً دارای بالاترین انرژی‌های اتصال در هر نکلئون است و تنها ایزوتوپ Ni۶۲ دارای انرژی بیشتر از آن می‌باشد. هرچند فراوان‌ترین نوکلیدهای پایدار همان Fe۵۶ می‌باشد، این آهن از طریق همجوشی هسته‌ای در ستاره‌های شکل گرفته‌است و اگرچه اندکی انرژی کمتر نیز از طریق سنتز کردن نیکل ۶۲ نیز استخراج می‌گردد. شرایط در ستارگان برای ایجاد این فرایند مناسب نیست. توزیع عنصر آهن بر روی زمین بسیار بیشتر از نیکل است و احتمالاً در تولید عنصر از طریق سوپر نوا نیز همین‌طور است. آهن (آهن Fe+۲، یون فروس) عنصر ردیابی لازمی‌ست که تقریباً تمام موجودات زنده از آن استفاده می‌کنند. تنها استثناهای این موضوع چندین موجود زنده‌ای هستند که در محیط‌های فقیر از نظر آهن زندگی می‌کنند و به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که عناصر گوناگونی را در فرایندهای متابولیکشان مورد استفاده قرار دهند مثل منگنز به جای آهن برای تجزیه و یا هموسیانین به جای هموگلوبین. آنزیم‌های حاوی آهن معمولاً دارای گروه‌های هموپروستاتیک هستند که در تجزیهٔ واکنش‌های اکسیداسیون در زیست‌شناسی و در انتقال تعدادی از گازهای حل شدنی شرکت می‌کنند.

منبع: ویکی پدیا آهن

منبع : سامانه آهن 20

رشته مهندسی مکانیک و گرایش راه آهن

رشته مهندسی مکانیک را شاید به توان از دیدگاه تنوع موضوعات تحت پوشش ، جامع ترین رشته مهندسی به شمار آورد. چون رشته مهندسی مکانیک در برگیرنده همه علوم و فنون است که با تولید ، تبدیل حرکت و انجام کار، تولید و ساخت قطعات و ماشین آلات و به کارگیری مواد گونه گون در ساخت آنها و همچنین طراحی و کنترل سیستم های مکانیکی ، حرارتی و سیالاتی مرتبط می باشد. به عبارت دیگر محاسبات فنی، مدل سازی و شبیه سازی، طراحی و تهیه نقشه ها ، تدوین روش ساخت، تولید و آزمایش تمامی ماشین آلات و تاسیسات موجود در دنیا، با تکیه بر توانایی های مهندسان مکانیک انجام می گیرد. مهندسی مکانیک دارای گرایش های طراحی جامدات، حرارت و سیالات، ساخت و تولید و مهندسی دریا و مهندسی راه آهن است.

موضوع این رشته تحصیلی:
مهندسی راه آهن شامل سه رشته مهندسی جریه، مهندسی خط وابنیه و مهندسی بهره برداری ( عنوان مهندسی جریه، خط وابنیه و بهره برداری راه آهن قرار است به عناوین مهندسی ماشین های ریلی، مهندسی خط و سازه های ریلی و مهندسی حمل و نقل ریلی تغییر یابد.) است که هریک از رشته های یاد شده با رشته دیگر متفاوت بوده ودر عین حال هر رشته باید اطلاعاتی اولیه از شاخته دیگر داشته باشد.
برای مثال دانشجوی مهندسی خط وابنیه باید در زمینه باید در زمینه ناوگان قطار و لکوموتیو که مربوط به شاخه جریه است و یا سیر حرکت و ایمنی حرکت که مربوط به شاخه بهره برداری است. اطلاعات کلی داشته باشد.
مهندسی جریه راه آهن
جریه از کلمه " جر" به معنای حمل، حرکت دادن و کشیدن مشتق شده است و به کلیه فعالیتهای بخش متحرک صنعت حمل و نقل ریلی اطلاق می شود. این فعالیتهای توسط وسائط نقلیه ریلی شامل لکوموتیو به عنوان محرک و واگنهای باری ومسافری انجام می گیرد.
هدف مهندسی جریه راه آهن نیز تربیت متخصصانی که بتوانند طراحی، انتخاب بهینه، بهبود سیستم نگهداری ، تعمیر ، بازسازی و ساخت وسائط نقلیه ریلی را برعهده بگیرند.
در واقع مهندس جریه یک مهندس خوب مکانیک است که تخصص ویژه در زمینه راه آهن دارد.
درسهای این رشته در طول تحصیل:
دروس پایه:
ریاضی، فیزیک، استاتیک، شیمی عمومی، معادلات دیفرانسیل، محاسبات عددی، ریاضی مهندسی ، برنامه سازی کامپیوتر
دروس اصلی و تخصص جریه راه آهن:
مقررات عمومی حرکت، نقشه کشی صنعتی، کارگاه ماشین ابزار وابزار سازی، مقاومت مصالح ، مبانی ارتباطات و علائم ، مبانی مهندسی برق و الکترونیک ، دینامیک ،ترمودینامیک، کارگاه جوشکاری و ورق کاری، مبانی سیر و حرکت قطار، مبانی زیرسازی و روسازی راه آهن ، مبانی ماشینهای الکتریکی ، مکانیک سیالات ، طراحی اجزاء علم مواد و شناخت فلزات در راه آهن ، انتقال حرارت، دینامیک حرکت قطارها، کارگاه تخصصی واگن، راه آهن برقی، کنترل اتوماتیک، طراحی سازه واگن و لکوموتیو ، تکنولوژی ساخت و تعمیر وسایل نقلیه ریلی، طراحی ترمزهای قطار،کارگاه تخصصی لکوموتیو، طراحی لکوموتیو ، طراحی بوژی، پروژه تخصصی، طراحی ماشینهای ریلی.
مهندسی خط و ابنیه راه آهن
رشته خط و ابنیه در زمینه طراحی هندسی مسیر و زیرسازی و روسازی راه آهن و سازه های فنی گوناگون مانند پل ، تونل، دیوار وترانشه مطالعه می کند.
مهندسی خط وابنیه با این کار دارای نقاط مشترکی بامهندسی عمران است امام وجوه افتراق بسیاری نیز با رشته عمران دارد. برای مثال در رشته مهندسی عمران اطلاعاتی در زمینه هیدرولوژی، هیدرولیک و سازه های آبی داده می شود در حالی که یک مهندسی خط و ابنیه نیازی به این اطلاعات ندارد و در عوض باید در زمینه ناوگان ومسیر حرکت دروسی را بگذراند همچنین در زمینه زیرسازی و روسازی راه آهن و ابنیه فنی این مسیر لازم است که اطلاعات تخصصی داشته باشد چون ابنیه فنی که در خطوط راه آهن به کار می رود. تحت تاثیر نیروهای دینامیکی قرار می گیرند درحالی که سازه های متداول ، رفتاری غیر از این دارند.
دروس اصلی و تخصصی رشته خط و ابنیه راه آهن:
رسم فنی و نقشه کشی ، مقررات عمومی حرکت، نقشه برداری و عملیات مقاومت مصالح، مبانی ارتباطات و علائم ، مصالح ساختمانی، دینامیک ، مبانی سیر و حرکت قطار ، تحلیل سازه ها، مکانیک خاک، تکنولوژی بتن، مبانی مهندسی برق، طراحی مسیر، هیدرولوژی مهندسی ، سازه فولادی، سازه های بتن آرمه، زیرسازی مسیر، روسازی راه آهن، نقشه برداری مسیر وعملیات ، پل های راه آهن، تونل سازی ، ابنیه مسیر ، ایستگاه راه آهن، نگهداری خطوط، متره و برآورد پروژه ، ماشین های ریلی، دستگاه خطوط، پروژه طراحی مسیر، بوژی و لکوموتیو، پروژه پل های راه آهن.
مهندسی بهره برداری راه آهن
مدیریت استفاده بهینه از منابع، امکانات و تاسیسات شبکه راه آهن و تجهیزات متحرک ریلی برعهده مهندس بهره برداری راه آهن است.
در حقیقت فعالیت یک مهندس بهره برداری به دو بخش عمده قبل از طراحی خط راه آهن و بعد از طراحی خط تقسیم می شود که در مرحله نخست مهندس بهره برداری حجم مساف و کالایی که در خط مورد نظر جا به جا خواد شد، پیش بینی کرده و بررسی می کند که آیا تاسیس این خط به صرفه می باشد یا خیر. و در مرحله بعد نیز به طراحی و برنامه ریزی حرکت قطارها می پردازد تا تاخیر زمانی قطارها به پایین ترین حد امکان برسد و هزینه های راه آهن کمتر شود. به عبارت دیگر بخش بهره برداری ، بخش نرم افزاری راه آهن است.
دروس اصلی و تخصصی بهره برداری راه آهن :
مبانی مهندسی برق، مبانی ارتباطات و علائم الکتریکی ، استاتیک ومقاومت مصالح، اصول مدیریت وتئوری سازمان، مبانی زیرسازی و روسازی راه آهن، طرح هندسی خط، اصول حسابداری و هزینه یابی ، اصول شبیه سازی ، نقشه کشی صنعتی، تئوری احتمالات وکاربرد آن، تحلیل سیستم ها ، آمار مهندسی، تحقیق در عملیات، ارزیابی کار و زمان ، مهندسی فاکتورهای انسانی ، مقررات عمومی حرکت، طرح سیستم های اطلاعاتی و کنترل مدیریت، اقتصاد عمومی، اقتصاد مهندسی، برنامه ریزی حمل و نقل ، تئوری رفتاری لکوموتیو و واگن ، تئوری حرکت قطارها، تعرفه و بازرگانی راه آهن ، سیستم های تخلیه و بارگیری، روشهای برنامه ریزی حرکت قطارها، طراحی ایستگاهها و خطوط صنعتی، بررسی فنی اقتصادی انتخاب مسیر.
توانایی های لازم:
درس ریاضی در رشته های مهندسی راه آهن نیز مانند سایر رشته های مهندسی از اهمیت بسیاری برخوردار است. اماعلاوه بر قوی بودن در دو درس ریاضی وفیزیک، دانشجوی مهندسی راه آهن باید توانایی مدیریت داشته واز روابط اجتماعی خوبی برخوردار باشد.
در ضمن دانشجوی خط وابنیه راه آهن سخت کوش، جدی و مقاوم بوده و آمادگی کار در هر شرایطی را داشته باشد چون کار اصلی یک مهندس خط وابنیه در بیابان،دشت ، کویر و کوهستان است و فردی که وارد این رشته می شود باید به کارهای اجرایی علاقه مند باشد.
دانشجویانی نیز در رشته مهندسی بهره برداری راه آهن موفق می شوند که به جامعه شناسی علاقه مند باشند چون این رشته بیشتر به فاکتورهای انسانی در صنایع می پردازد تا فاکتورهای تکنولوژیکی.