خواص گوگرد ، منگنز و سرب در فولاد

اگر سر رشته ای در فرآورده های فولاد و استنلس استیل دارید، مطمئنا میدانید منگنز چه نقش حیاتی و غیرقابل انکاری را در جهان ایفا می کند. بر اساس آمار منتشر شده چیزی حدود 85 الی 90 درصد از کل منگنز مصرف شده در جهان به استفاده در فولاد و ساخت آهن اختصاص پیدا می کند. نکته قابل توجه اینجاست؛ هیچ عنصر آلیاژی دیگری نمیتواند نتایجی قابل قبول‌ تر از منگنز از خود به جای بگذارد. پس خیلی دور از انتظار نیست مصرف آن تا این اندازه بالا باشد.
فولاد را باید جزء گسترده ترین آلیاژ صنعتی بکار رفته بدانید که اصلی ترین دلیل این گستردگی هم به پذیرش عناصر آلیاژ توسط عنصر آهن برمیگردد. هر کدام از این عناصر دارای ویژگی هایی بوده که در تولید فولاد خوش تراش موثر است و وجود آنها امری ضروری به حساب می آید. از همین رو قصد داریم در این مقاله به برخی از مهم ترین عناصر از جمله گوگرد، منگنز و سرب بپردازیم.

آشنایی با خواص گوگرد

کافیست نگاهی به جدول مندلیف بیاندازید، گوگرد با عدد اتمی 16 و نماد S به عنوان عنصری شیمیایی در آن خودنمایی می کند. این عنصر دارای چند ظرفیت و نافلزی بوده و با رنگ زرد روشن و دمای اتاق به صورت جامد بلوری قابل مشاهده است. پنجمین عنصر فراوان در جهان به صورت خالص موجود بوده و اما شما نمونه های پرکاربردتری از آن را به شکل های سولفید و سولفات مشاهده می کنید.
این عنصر به دلیل فراوانی خود، از دوران باستان در طبیعت شناخته شده است و امروزه به عنوان یک محصول فرعی حاصل از حذف مواد آلاینده از گاز طبیعی و نفت بدست می آید. بیش‌ ترین کاربرد این عنصر در تولید سولوفوریک اسید برای کودهای سولفاته و فسفاته است. از این ماده در کبریت‌ ها، حشره‌ کش ‌ها و قارچ‌ کش ‌ها استفاده می ‌شود. تا اینجا با کاربردها و اهمیت این عنصر آشنا شده اید. حال بیایید به خواص و ویژگی های آن در فولاد بپردازیم.
اگر قصد بهره گیری از گوگرد در تولید فولاد اتوماتیک را دارید، باید بدانید که میتوانید ماشین کاری خود را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. اینکار بدون اینکه کوچک ترین شکنندگی در اثر حرارت به فولاد وارد شود، انجام میگیرد. در واقع با افزودن منگنز، شکنندگی حرارت به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد و به این دلیل سولفید منگنز از نقطه ذوب بالاتری نسبت به سولفید آهن برخوردار است.
علاوه بر تمام موارد گفته شده؛ گوگرد در دمای 200 درجه سانتی گراد به رنگ قرمز تیره، تغییر رنگ می دهد و تمامی آلتروپ های پایدار آن همچون نوعی عایق خوب الکتریسیته عمل می کنند.

خواص منگنز را بشناسید

اگر میبینید که منگنز تا این اندازه در تولید فولاد نیمه اتومات بکار میرود باید یکی از مهم ترین دلایل آن را، قیمت نسبتا پایین این عنصر و خواص مکانیکی آن بدانید که نقشی غیرقابل انکار را در فولاد ایفا می کند. این عنصر در فولاد به عنوان زیر مجموعه های کربن استیل و استنلس استیل بکار میرود. کاربرد منگنز این روزها به سه گروه عمده فرومنگنز، سیلیکو منگنز و سنگ معدن منگنز در فولاد طبقه بندی می شود. اما چه چیزهایی باعث شده تا منگنز تا این اندازه در صنعت فولاد پر اهمیت باشد؟

• منگنز از چگالی بالا چیزی حدود 96 الی 97 درصدی برخوردار است.
• با توجه به نوع آهن تولید شده، به عنوان یک ناخالصی اصلی در فولاد معرفی شده است.

از طرفی شما میتوانید از آن به عنوان یک ماده افزودنی برای فولادهای ضد زنگ و ازت تقویت شده فولاد یا همان استیل با مقاومت بالا استفاده کنید.
با این تفاسیر میتوان درک کرد چرا منگنز تا این اندازه پرطرفدار می باشد. اما آیا نسبت به محتوای آن هم آشنایی دارید؟ به طور کلی در مقدار عادی از منگنز در انواع مختلفی از فولاد، عناصر زیر یافت می شود.

• فولادهای کربن ساده
• فولادهای آلیاژی
• فولادهای منگنز آستنیتی
• فولادهای زنگ زنگ

منگنز کمک می کند تا از تشکیل سولفید آهن با ذوب کم در عملیات های حرارتی جلوگیری به عمل آید. در واقع بهره گیری از آن باعث افزایش سرعت خنک شدن در شرایط بحرانی را کاهش می بخشد که در نتیجه منجر به افزایش سختی پذیری و نقطه تسلیم و استحکام نهایی آن خواهد شد. از طرفی استفاده از آن در هر نوع از فولاد نیاز به ماشینکاری دارد، زیرا در کیفیت سطح برش تاثیری قابل توجه دارد. قابل ذکر است که شکل و جهت گیری اجزای منگنز پس از کار گرم، همراه با سایر اجزای غیر فلزی، به فولاد یک بافت مشخصه (ریزساختار ناهمسانگرد) می بخشد.

سرب چه خاصیت هایی دارد؟

سرب را باید جزء آن دسته از فلزات سنگین بدانید که از متداول ترین نوع مواد نیز متراکم تر است. سرب کاملا نرم بوده و قابلیت چکش خواری دارد و البته در این میان نباید از نقطه ذوب نسبتا پایین آن غافل شد. رنگ آن نقره ای متمایل به آبی است که در زمان قرارگرفتن در معرض هوا به خاکستری کدر و لکه دار تبدیل خواهد شد.
اگر قصد بهره گیری از آنها را دارید، مطمئنا خواص فلز سرب، نظرات را کمی به سمت خود جذب می کند. خواص فلزی ضعیف این ترکیب با طبیعت آمفوتریک آن نشان داده می شود. سرب و اکسیدهای سرب با اسیدها و بازها واکنش نشان می دهند و تمایل به ایجاد پیوندهای کووالانسی دارند. ترکیبات Pb معمولاً در حالت اکسیداسیون +۲ قرار دارند و مانند اعضای سبک تر گروه این گروه به پیوند با خودش تمایل دارد و می تواند زنجیره ها و ساختارهای چندوجهی را تشکیل دهد.
این فلز به اندازه ای پرخاصیت است که در مواد مختلفی اعم از ساخت لوله، ساخت باتری سربی-اسیدی، تولید رنگدانه ها، ساخت مهمات، پوشش کابل و… به سراغ بهره گیری از آن می روند. هر چند که تاثیرات نامطلوبی را بر روی محیط زیست از خود به جای میگذارد.

کلام آخر

در این مقاله تا حد امکان تلاش کردیم در خصوص انواع عناصر و آلیاژهای موجود در فولاد توضیحاتی خدمت شما ارائه دهیم. فولاد خوش تراش به هیچ عنوان از نوعی نیست که بهره گیری از آن در اولویت نباشد. پس اگر فکر بهره گیری از فولاد اتومات یا نیمه اتومات را در ذهن دارید، توصیه داریم به بخش تماس باما شرکت فولاد پایتخت مراجعه کنید. کارشناسان و متخصصان ما آماده اند تا اطلاعات کاملی را در این خصوص خدمت شما ارائه دهند.