الفرق بين الفولاذ والحديد
الفرق بين الفولاذ والحديد لا يمكن حصره في جملة واحدة، فلكل منهما خواصه ومميزاته التي تجعله مختلف عن غيره، ولكن بسبب بعض التشابهات المنتشرة قد يرى البعض أنهما شيء واحد له أسماء مختلفة، ولكن هذا غير صحيح، فهناك العديد من الفروق التي من خلال موقع الماقه سنبرزها.
الفرق بين الفولاذ والحديد
هل الحديد فولاذ أو العكس؟ هذا السؤال يتكرر كثيرًا، وذلك لأن البعض يرى أن الحديد هو نفسه الفولاذ كأن له اسم آخر يدل على صلابته، ولكن هذا ليس صحيحًا فالحديد شيء والفولاذ شيئًا آخر.
- الصلابة: يعتبر الفولاذ أكثر صلابة وكثافة من الحديد، فهي خصائص يتميز بها الفولاذ، بالإضافة إلى خفة وزنه التي جعلته المادة المستخدمة في البناء بشكل مستمر منذ تم بدايات القرن ال 19، وذلك بعد أن أصبح متوفرًا بكميات كبيرة تجعل ذلك ممكنًا.
- التآكل: في هذه النقطة أيضًا هناك تفوق كبير للفولاذ وذلك لأنه مقاوم للصدأ بشكل أكبر من الحديد، وهذا لأن مادته غير مسامية فتجعله لا يتأثر بالماء، ومع وجود الوسائل الحديثة مثل: الدهانات والطلاء المزود بمواد مقاومة للحريق والبخاخات الواقية أصبح الفولاذ أكثر مقاومة لعوامل التآكل.
- الاستخدام: يعتبر الاثنان يتمتعان بسهولة الاستخدام، فالفولاذ يعتمد عليه المهندس المعماري؛ لأنه قابل للطي والتشكيل والتأقلم مع تصميم، ونفس الشيء الحديد وبالتحديد عندما يتم مزجه مع العناصر الأخرى، لذلك في الفترة الفيكتورية للمعمارية كان يستخدم بشكل رئيسي.
- طبيعة المادة: الحديد هو عنصر منفرد، أما الفولاذ فهو سبيكة مكونة من الحديد والكربون معًا، لذلك فهو يتميز بإمكانية مزجه مع المعادن الأخرى مثل: الكروم، والذي يجعله يقاوم الصدأ بشكل أكبر.
- المتانة: الفولاذ يتفوق على الحديد في هذه النقطة فهو من أكثر المواد المستخدمة في البناء، وذلك لأنه يقاوم جميع عوامل الرياح والمطر، ومقاوم للصدأ والعفونة بشكل كبير، بالإضافة إلى تحمله درجات الحرارة المرتفعة والضغوط العالية، كما أنه لا يتشقق.
- الاستمرارية: في هذه النقطة يمكن أن يتساوى الحديد مع الفولاذ، فهما الاثنان يتمتعان بالاستدامة لأطول فترة ممكنة، فيمكن تدويرهما بنسبة كاملة دون فقدان المتانة.
- القوة المغناطيسية: الفولاذ أكثر استقرارًا من الحديد من حيث المغناطيسية، وذلك لأن عنصر الحديد هش أما سبائك الفولاذ ليست كذلك.
- السعر: على الرغم من الفروقات الكبيرة التي انتهت لصالح الفولاذ، إلا أنه يعتبر أقل في التكلفة، وهذا ما جعله الأكثر طلبًا في الثورة الصناعية، وبالتالي زادت معدلات إنتاجه بشكل كبير، على عكس الحديد الذي يحتاج إلى العديد من المعدات باهظة الثمن لإنتاجه.
استخدامات الفولاذ والحديد
يتم استعمال هذه المواد في العديد من المجالات البعض منها مشترك والبعض الآخر لا، مما يوضح الفرق بين الفولاذ والحديد.
أولًا: استخدامات الحديد
للحديد العديد من الاستخدامات وهذا بسبب صلابته وقوته التي تساعد في الاعتماد عليه بشكل كبير.
- يتم استعمال الحديد في الأعمال البنائية وذلك لقوته ولسعره المناسب مقارنة بمواد البناء الأخرى عدا الفولاذ، حيث يتم استعماله في تشييد المباني، كما أن خطوط السكك الحديدية مصنوعة منه.
- يتم استخدام الحديد في صناعة الأدوات المنزلية مثل: الأطباق والسكاكين والغسالات والمقاعد لمقاومته للصدأ، بالإضافة إلى دخوله في صناعة العديد من الأدوات الكهربائية.
- من خلال الحديد يتم صناعة الأمونيا عن طريق عملية هابر، وفي تلك العملية يتم المزج بين الأكسجين والنيتروجين مضاف إليهم الحديد كعنصر محفز لحدوث التفاعل، وفي النهاية يخرج الأمونيا الذي يستخدم في صناعة الأسمدة الزراعية.
- يعتبر الحديد من المواد الوفيرة والقوية، لذلك يدخل في صناعة أدوات التقطيع منذ اختراعها من قِبل الإنسان منذ القرون الأولى، فمن خلاله يُصنع السيوف والأزاميل والمطارق والسكاكين وغيرهم، وهذا يتم من خلال تعرضه للحرارة حتى يصل لدرجة انصهار تساعد على تشكيله بالشكل المطلوب.
- يتم استعمال الحديد في صُنع أبراج الكهرباء وذلك لأنه يستطيع توصيل الكهرباء إلى مسافات طويلة بكل سهولة، وعلى الرغم من أنه هناك الكثير من المواد التي يمكن أن تقوم بهذه المهمة، إلا أن وفرته وسعره المنخفض هما السبب في جعل بريطانيا تستخدمه في جميع أبراج الكهرباء.
- الحديد من العناصر الأساسية في بناء الجسور، فقد تم استخدامه في بناء العديد من الجسور الشهيرة حول العالم مثل: جسر بروكلين، وهذا لأنه يعطي الجسر القوة والصلابة المطلوبة حتى يستطيع احتمال الأوزان المهولة دون أن يتأثر.
- الأنابيب التي تستخدم في نقل المياه من الخزانات المحلية إلى المنازل أو التي المياه التي تنتقل من الآبار إلى المزارع تحتاج إلى قوة وصلابة مهولة حتى تستطيع حمل كميات كبيرة من المياه، لذلك يتم صُنعها من الحديد.
- الحديد يستطيع مقاومة درجات الحرارة المرتفعة والتي تصل إلى ألف درجة مئوية، لذلك يتم استعماله في صُنع الأفران، لأنه ليس مثل باقي المواد التي تنصهر عند التعرض لمثل هذه المستويات من الحرارة.
ثانيًا: استخدامات سبيكة الفولاذ
قد تعبر تلك الاستخدامات عن الفرق بين الفولاذ والحديد الواضح، فالفولاذ كافته كانت الأرجح في العديد من الأوجه، لذلك فهو يستخدم في العديد من المجالات بمختلف أنواعه.
- الفولاذ اللولبي: هذا النوع من خلاله يتم صُنع المسامير بشكل عام والمراغي (المسمار اللولبي)، وذلك لأن هذا النوع يحتوي على نسبة جيدة من مادة السيليكون تجعله أكثر مرونة، وتزيد هذه النسبة بزيادة نسبة السيليكون، مع العلم أنه يمكن إضافة الكروم.
- الفولاذ المقاوم للأحماض: يستخدم هذا النوع في صناعة العبوات والزجاجات التي يتم وضع مواد التنظيف فيها والمواد الكيميائية الخاصة بالبناء والدهان، وذلك لأن هذا النوع يقاوم الأحماض الموجودة في المواد، وذلك لأن به نسبة 17% من السيليكون لتساعد في ذلك.
- الفولاذ النيتروجيني: يتم استخدام هذا النوع في صناعة الأشياء التي تتعرض للحركة المستمرة حتى لو أجزاء منها، وذلك مثل المكابس والأذرع الخاصة بها، وذلك لأن هذا النوع يحتوي على نسبة كبيرة من النيتروجين تجعله العنصر الأساسي في الصناعة.
- فولاذ الأدوات: هناك العديد من الأدوات التي يتم استعمالها في أجواء رطبة وبالتالي سوف تتعرض للصدأ، لذلك يتم صناعتها من هذا النوع من الفولاذ لقدرته على مقاومة الصدأ بشكل كبير، كما يتم استعمال هذا النوع في صناعة بعض الأجزاء في الآلات.
- الفولاذ البنائي: هذا النوع من الفولاذ يتميز بسهولة تشكيله ولحامه وسهره، وتمتعه بالقوة والصلابة، وأهم ما يميزه هو سعره المنخفض، الذي يجعله العنصر الرئيسي في صناعة الآلات.
- الفولاذ المقاوم للصدأ: يتم استعمال هذا النوع بشكل كبير في صناعة العديد من أدوات المنزل وشفرات الحلاقة وعلب المشروبات، وهذا لقدرته الكبيرة على مقاومة الصدأ، وهذا بسبب أنه يحتوي على نسبة لا تقل عن 50% من الحديد، إلى جانب العديد من العناصر الأخرى كالنيكل والكربون والكروم.
- الفولاذ الدمشقي: يتمتع هذا النوع بالمرونة والصلابة في نفس الوقت، وذلك لأن يتكون من عدة سبائك مترابطة ومتماسكة، كما أن تحضيره يتم من خلال الطرق واللحام، وهذا يجعله الحل الأفضل لصُنع السيوف والخناجر.
- الفولاذ المقوى: يمتاز بالقوة والصلابة والقدرة العالية على تحمل الأثقال، لذلك يتم استخدامه مع خرسانة البناء.
- الفولاذ الآلي: هذا النوع قريب من الفولاذ البنائي لذلك يستخدم أيضًا في الآلات، ولكن يختلف في نسبة الكربون فهو يحتوي على نسبة أعلى من النوع الآخر.
هل يمكن تحويل الحديد إلى فولاذ؟
الفرق بين الفولاذ والحديد واضح جدًا وذلك لأن الحديد عنصر أما الفولاذ فهو سبيكة، لذلك يمكن أن يتم تحويل الحديد إلى فولاذ من خلال إجراء بعض الخطوات البسيطة.
ملاحظة: هذه الطريقة كانت تستخدم قديمًا، ولكن مع التطور التكنولوجي الحادث أصبح الأمر أكثر سهولة مع وجود الآلات الصناعية.
الفرق بين الفولاذ والحديد كبير ولكن قد يتشابهوا في العديد من الاستخدامات كالبناء، وذلك لقوتهم وصلابتهم ومقاومتهم للصدأ والتآكل.
