يمكن تصنيف جميع المعادن إلى حديدية و غير حديدية الفئات بناءً على محتواها من الحديد. المعادن الحديدية تحتوي على كميات كبيرة من الحديد، مما يمنحها خصائص مغناطيسية وقوة شد عالية، في حين أن المعادن غير الحديدية خالية من الحديد، مما يوفر مقاومة فائقة للتآكل ووزن أخف. إن فهم هذا التمييز أمر بالغ الأهمية لاختيار المواد في الهندسة والتصنيع.
ما هو حديد الدكتايل؟
حديد الدكتايل هو أحد أنواع الحديد الزهر الذي يتميز بشوائب الجرافيت الكروية التي تضفي ليونة وصلابة استثنائية مقارنةً بحديد الزهر الرمادي.
ويشمل تركيبه الكيميائي النموذجي 3.0-4.01 تيرابايت 3 تيرابايت كربون و1.8-3.01 تيرابايت 3 تيرابايت سيليكون، إلى جانب نسب صغيرة من المنجنيز والفوسفور والكبريت.
وغالباً ما تتراوح الخواص الميكانيكية لحديد الدكتايل من 400 إلى 550 ميجا باسكال في قوة الشد النهائية، مع قيم استطالة تتراوح بين 2% و18% حسب الدرجة.
المعادن الحديدية مقابل المعادن غير الحديدية
المعادن الحديدية
-
احتواء الحديد: المكوّن الأساسي هو الحديد، وعادةً ما يكون أكثر من 601 تيرابايت 3 تيرابايت من الكتلة.
-
مغناطيسي: إظهار الخصائص المغناطيسية بسبب محتوى الحديد.
-
قوة عالية: قوة شد فائقة، مناسبة للتطبيقات الإنشائية.
-
عرضة للتآكل: تتطلب طلاءات أو سبائك لمقاومة الصدأ.
المعادن غير الحديدية
-
خالي من الحديد: محتوى ضئيل من الحديد (غالبًا ما يكون أقل من 0.51 تيرابايت 3 تيرابايت)، مثل الألومنيوم والنحاس والزنك.
-
غير مغناطيسية: لا ينجذب المغناطيس بشكل عام.
-
خفيف الوزن ومقاوم للتآكل: مثالية للاستخدامات البحرية والكهربائية.
-
قوة الشد المنخفضة: بالنسبة للفولاذ والحديد.
هل حديد الدكتايل حديدي أم غير حديدي؟
يُصنَّف حديد الدكتايل على أنه حديدية المعدن:
-
يحتوي على نسبة عالية من الحديد في مصفوفته.
-
يُظهر سلوكًا مغناطيسيًا نموذجيًا للسبائك ذات الأساس الحديدي.
جدول مقارنة العقارات
| الممتلكات | حديد الدكتايل (الحديدية) | ألومنيوم 6061 (غير حديدي) |
|---|---|---|
| المحتوى الحديدي | > 90 % % بالكتلة | <0.1 0.1 % (شوائب الحديد) |
| الكثافة (جم/سم مكعب) | ~ 7.0 | ~ 2.71 |
| قوة الشد القصوى (ميجا باسكال) | 400-550 | ≥ 290 (6061-T6) |
| الاستطالة عند الكسر (%) | 2-18 % % | 8-10 % |
| مقاومة التآكل | متوسط (يحتاج إلى حماية) | عالية (طبقة أكسيد طبيعية) |
| مغناطيسي؟ | نعم | لا يوجد |
| التطبيقات الشائعة | الأنابيب وقطع غيار السيارات والآلات | الطيران والفضاء والبحرية والإلكترونيات |
الأسئلة الشائعة (FAQ)
س1: هل حديد الدكتايل فلز حديدي؟
A1: نعم، يعتبر حديد الدكتايل حديدًا لأنه يحتوي على نسبة عالية من الحديد ويتصرف مغناطيسيًا.
س2: ما الذي يمنح حديد الدكتايل ليونة؟
A2: يقلل الشكل العقدي (الكروي) لشوائب الجرافيت من تركيزات الإجهاد، مما يسمح بمزيد من التشوه قبل حدوث الكسر.
س3: كيف يختلف حديد الدكتايل عن الحديد الرمادي؟
A3: يحتوي الحديد الرمادي على جرافيت شبيه بالرقائق، مما يجعله هشًا، في حين أن الجرافيت الكروي في حديد الدكتايل ينتج عنه صلابة وليونة أعلى.
س4: هل جميع المعادن الحديدية مغناطيسية؟
A4: تكون معظم المعادن الحديدية مغناطيسية بسبب محتواها من الحديد، على الرغم من أن بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ قد تكون ضعيفة المغناطيسية أو غير مغناطيسية اعتمادًا على التركيب البلوري.
س5: لماذا تختار المعادن غير الحديدية على المعادن الحديدية؟
A5: توفر المعادن غير الحديدية مقاومة فائقة للتآكل، ووزن أقل، وخصائص غير مغناطيسية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المتخصصة مثل الفضاء والإلكترونيات.
AR 
EN