انواع مصالح فلزی

در ساختمان سازی ، آهن به صورت فولاد و چدن استفاده می شود . 

با حرارت و گداخته شدن آهن خام در کوره های مخصوص چدن و فولاد به دست می آید .

آهن موجود در طبیعت خالص نیست و به صورت اکسید یا کربنات و یا سولفید آهن در مواد دیگر و در زمین یافت می شود .....

 

 

انواع مصالح فلزی

 

در ساختمان سازی ، آهن به صورت فولاد و چدن استفاده می شود . 

با حرارت و گداخته شدن آهن خام در کوره های مخصوص چدن و فولاد به دست می آید .

آهن موجود در طبیعت خالص نیست و به صورت اکسید یا کربنات و یا سولفید آهن در مواد دیگر و در زمین یافت می شود .

 

 

 

انواع فرآورده های آهن برحسب میزان کربن آن

 

 

1-آهن خام

 

آهن خام برای انجام امور مکانیکی حتی به حالت گرم ، مناسب وجوش پذیر نیست به همین دلیل آهن خام در صنعت کاربردی ندارد و فقط با تهیه فولاد و چدن از آن استفاده می شود .

فولاد و چدن در سه نوع خاکستری ، آهن خام سفید و آهن خام نیمه خاکستری موجود است .

 میزان کربن موجود در آنها از 3 تا 4/25 درصد است .

 در ترکیب آنها علاوه بر کربن ، سیلیسیم ، منگنز ، گوگرد و فسفر نیز وجود دارد. 

آهن خام از نظر اعمال مکانیکی مانند چکش کاری ، نورد کاری و پرس کاری ویژگی های مناسبی ندارد .

 

 

 

2- چدن

 

چدن از ذوب مجدد و تصفیه آهن خام تهیه می شود.

 چدن حدود 3 الی 4 درصد کربن دارد و ترد و شکننده است ولی نسبت به فولاد کمتر زنگ می زند و همچنین مقاومت فشاری چدن نسبت به مقاومت کششی فولاد بیشتر و بهتر است .

 امروزه از چدن در ساخت لوله های فاضلاب ، دیگ های حرارتی مرکزی ، رادیاتور های مخصوص مصرف در اماکن مرطوب مانند حمام و ساخت دریچه ها یکنتور آب استفاده می کنند لازم است بدانید که درگذشته از چدن برای پل سازی و ساخت ستون های فشاری به کار برده می شد. 

 

 

 

3- فولاد

 

بیشترین میزان آهن خامی که از کوره ی بلند به دست می آید ، برای تهیه ی فولاد استفاده می شود .

روش تهیه به این ترتیب است که آهن خام را ذوب کرده و مواد خارجی مانند کربن ، گوگرد ، فسفر، سیلیسیم و منگنز را از آن جدا کرده و مقدار مشخصی کربن به آن اضافه می کنند . 

مهم ترین روش هایی که امروزه برای تهیه فولاد استفاده می شوند بسمه توماس ، زیمنس مارتین یا کوره های باز و کوره های الکتریکی است همچنین امروزه فولاد مورد استفاده در ساختمان سازی با کیفیت زیاد به روش کوره های باز تهیه می شود .

 

 در ادامه با انواع فولاد های ساختمانی آشنا می شویم :

 

فولاد کربنی

 

خواص این نوع فولاد به واسطه ی وجود کربن است و به جز منگنز آلیاژ دیگری به آن افزوده نمی شود.

 

انواع فولاد کربنی بر اساس مقدار کربن:

 

. فولاد نرمه با حدود 09/0 تا 25/0 درصد کربن

. فولاد با کربن متوسط 25/0 تا 55/0 درصد کربن 

. فولاد با کربن زیاد 6/0 تا 2/1 درصد کربن 

 

فولاد نرمه و فولاد با کربن متوسط به دلیل مقاومت و قابلیت تغییر شکل در امور ساختمانی و صنعتی کاربرد بیشتری دارند .

 

 

فولاد آلیاژی

 

با توجه به ترکیب آلیاژی که این نوع فولاد دارد ، در موارد خاص نیز کاربرد دارد .

 

 

فولاد کم آلیاژی و پر مقاومت

 

این نوع فولاد دارای ترکیبات شیمیایی خاصی است و نسبت به فولاد معمولی در برابر خوردگی مقاومت بهتری نیز دارد. 

 

 

فولاد مقاوم در برابر حرارت و زنگ زدگی

 

در برابر حرارت و خوردگی بسیار مقاوم است و با اضافه نمودن نیکل و کروم به آن ، فولاد کربنی بدست می آید. 

 

 

فولاد های ابزاری

 

همان فولاد کربنی یا آلیاژی است که برای ابزاری جهت برش و قالب گیری به کار می رود و قابلیت سخت شدن و بازگشت را دارد.

 

عناصری که در ساختار و ترکیب فولاد به کار می روند عبارتند از: نیکل ، کروم ، مس ، سرب ، منگنز ، کبالت ، وانادیم ، تنگستن ، مولیبدن ، نیوبیوم و سیلیس .

 

_ فولاد نیکل دار: ضد زنگ ، سخت و مقاوم 

 

_ فولاد کروم دار: ضد زنگ ، مقاوم در حرارت بالا

 

_ فولاد مس دار: ضد زنگ و قابل استفاده در قطعات ماشین 

 

_ فولاد منگنز دار: مقاوم ، سخت ، مقاومت بسیار خوب در مقابل ماشین

 

_ فولاد کبالت دار: مقاوم در برابر حرارت بالا ، دارای خاصیت مغناطیسی دائم

 

_ فولاد وافادیم دار: مقاوم ، دارای خاصیت ارتجاعی خوب ، هادی خوب 

 

_ فولاد تنگستن دار: مقاوم در حرارت بالا ، سختی بالا

 

_ فولاد مولیبدن دار: مقاوم در برابر شوک و ضربه ، مقاوم و هادی

 

_ فولاد سیلیس دار: ضد زنگ ، مقاوم در برابر حرارت و سایش 

 

 

 

معرفی مصالح ساختمانی آلومینیوم

 

آلومینیوم پر مصرف ترین فلز صنعتی بعد از آهن محسوب می شود . 

آلومینیوم از سنگ معدن آن با نام بوکسیت آلومینیوم و به روش الکترولیز تولید می شود.

فلز آلومینیوم دارای هدایت الکتریکی بالا و یک هادی حرارتی خوب است که میتواند حرارت و نور را به خوبی انعکاس دهد . 

آلومینیوم در مقایسه با فولاد مراحل ساخت و برش و شکل دهی راحت تری دارد و در مقابل خوردگی مقاوم تر است و به همین دلیل استفاده از آن به جای فولاد باعث کاهش وزن ساختمان می شود . 

این فلزبا اینکه قیمت بالایی دارد اما با محصولات فولادی رقابت می کند . برای جوشکاری و اتصال قطعات ساختمانی از آلومینیوم استفاده می شود .

 آلومینیم در صنایع هوایی ، الکتریکی ، ساختمانی و ساخت ماشین های سبک وزن کاربرد دارد . 

 

 

آلیاژ های آلومینیوم

 

خواص آلومینیوم و مقاومت مکانیکی آن را با افزودن یکی یا چند عنصر می توان تغییر داد و آلیاژ های آلومینیم تولید کرد .

 افزودن مقدار کمی منگنز به آلومینیوم استحکام را بالا می برد .

 ترکیب سیلسیم و منیزیم باهم آلیاژی با مقاومت و استحکام بهتر در مقابل خوردگی به وجود می اورند . 

برای تولید آلیاژی دارای مقاومت در برابر وزن بالا ، از مس و روی استفاده می شود . 

افزودن مقادیر اندکی از کروم و نیکل ، قلع ، تیتانیوم و کادمیوم نیز می تواند خواص ویژه ای در فلز ایجاد کند .

 

 

کاربرد آلومینیوم در ساختمان

 

آلومینیم با توجه به خواصی که دارد یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است .

آلومینیم در مصالح سازه ای و مصالح معماری کاربرد دارد .

کاربرد عمده ی این محصولات در چهارچوب های در و پنجره ، قاب های پرده ای ، نرده ها ، پله ها ، آستانه ها ، پلکان های درو پنجره ، دست انداز ها ، میله ها و... می باشد .

ورق های ساده برای بخار و حرارت روی سقف و دیوار ها و به عنوان عایق انعکاس دهنده استفاده می شود .

 

 

 

معرفی مصالح ساختمانی مس

 

این فلز سرخ رنگ نسبتا نرم بوده و قابلیت چکش کاری خوبی دارد . 

این فلز در حالت سرد به آسانی خم می شود و نمی شکند ؛ بعد از نقره بهترین هادی جریان الکتریسته فلز مس است . 

در صنعت بعد از آهن و فلز آلومینیم پرکاربردترین فلز مس است .

مس در ساختمان به صورت ورق های مسی ، انواع سیم های برق و لوله های مسی به کار می رود که حدود نیمی از محصولات صنعت برق از مس استفاده می کنند.  

 

آلیاژهای مس

 

برنج

 

مهمترین آلیاژ مس ، برنج است ، برنج اساسا الیاژ مس و روی است البته با افزودن عناصر دیگر به ویژه سرب و قلع خواص دیگری در آن ایجاد می شود.

وجود عنصر روی ، طیف گسترده ای از رنگ ها و خواص را نتیجه می دهد . 

افزودن یک عنصر یا عناصر بیشتر به برنج طیف وسیعی از آلیاژهای مفید را به وجود می آورد.

 

 

برنز

 

برنز ها آلیاژهای مس و قلع بوده که در تولید فلزها به کار می روند .

 برنزهای آلومینیومی فاقد قلع هستند و در جاهایی مفید می باشند که مقاومت کششی بالایی نیاز باشد .

برنز در برابر خوردگی از استحکام خوبی برخوردار است .

 از این آلیاژها در ساخت پیچ های پر مقاومت و مته ها ، مخازن آب و ماشین های جمع آوری فاضلاب و صنایع شیمیایی استفاده می شود.

 

 

نیکل

 

نیکل به عنوان جزء اصلی آلیاژهای مس است که یکی از آنها نیکل است .

 آلیاژ نیکل برای ورق های نقره ای استفاده می شود . 

آلیاژ نیکل و مس نسبت به خوردگی مقاومت بالایی دارد و در محیط های شیمیایی و لوله های ویژه انقباض مفید است.

وقتی مس به رنگ قرمز بود یعنی سالم و بدون عیب است اگر به رنگ قهوه ای تیره بود یعنی در حال اکسید شدن است و اگر رنگ آن سبز بود یعنی اکسید و زنگ زده شده است . 

 

 

 

 

معرفی مصالح ساختمانی سرب 

 

سرب نرم ترین و سنگین ترین فلز صنعتی است . 

سرب به رنگ خاکستری روشن است و در برابر هوا اکسید می شود .

 سرب این قابلیت را دارد که به اشکال گوناگون در آید و در حالت سرد می توان آن را چکش کاری کرد و امکان برش ، تا خوردن و نورد نیز در این فلز وجود دارد . 

آلیاژ مهم آن مفرغ ( سرب و قلع ) است.

 سرب در طبیعت به صورت سولفید ، سولفات ، کربنات در نمک های سرب یافت می شود .

گالن منبع اصلی سرب سنگ معدنی است ؛ سرب به روش های مختلفی در ساختمان به کار می رود .

 

 

کاربرد سرب در ساختمان 

 

سرب را به صورت ورق سرب برای آب بندی بام ها و کف ها و پی به کار می برند . 

برای آب بندی اتصالات لوله های چدنی شمش سرب را آب می کنند و آن را با کنف به کار می برند.

 برای کارهای تزئینی از سرب استفاده می شود.

 به دلیل قابلیت خم پذیری خوبی که صفحات سربی دارند ، برروی سطوح ناهموار به راحتی جفت می شوند. 

سرب سخت که ترکیبی از آنتیموان با سرب است برای آبروهای شیروانی و قالب استفاده می شود. 

همچنین در تولید لوله های سربی ، ساخت باطری ، حروف چاپی ، مهمات جنگی و حفاری ، ورقه های سرب ، و پوشش سیم استفاده می شود. 

ترکیب آرسنیک دار آن در حشره کش ها و نیترات آن در رنگرزی کاربرد دارد و در سرامیک سازی به عنوان ماده رنگی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

معرفی مصالح ساختمانی روی 

 

روی فلزی سفید رنگ بدون جلا است .

 برای استخراج روی به کربنات یا سولفور گرما می دهند تا به اکسید روی تبدیل شوند سپس اکسید روی در کوره با کک گرما داده می شود تا کربن کک اکسیژن آن را بگیرد و روی خام به دست آید . 

روی با فلزات دیگر نباید با هم مصرف شوند زیرا آب های اسید دار و نمک دار باعث حل شدن روی می شوند . 

بنابراین در اماکن مرطوب و نمناک ، باید میخ هایی را که به ورق روی و آهن سفید کوبیده می شوند ، با قیر اندود کرد. 

از آنجایی که سیمان ، گچ و آهک در روی اثر میکنند نباید با روی یا فولاد اندود شده تماس داشته باشند . 

از فلز روی در خودروسازی ، لحیم کاری ، قوطی های خمیر دندان ، چسب ، لوازم آشپزخانه ، دودکش فولاد ( گالوانیزه کردن ) ، تهیه آلیاژ برنج و ... استفاده می شود. 

اکسید و سولفور روی به عنوان ماده رنگی سفید در رنگ سازی و تهیه پلاستیک استفاده می شود همچنین سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب کارایی دارد .

 

 

 

معرفی مصالح ساختمانی قلع 

 

این فلز به رنگ سفید براق و چکش خوار است .

 قلع از سنگ معدنی کاستریت تولید می شود .

 برای تغییر و تحول سنگ معدنی از یک کوره انعکاسی استفاده می شود .

 این فلز به دلیل مقاومت بالایی که در برابر خوردگی دارد در روکش صفحات فولادی و آهنی بام از آن استفاده می شود. 

ورق هایی که با قلع خالص روکش می شوند ، ورق قلعی روشن نامیده می شوند .