თვისებები
- ატომური სიმბოლო: ფ
- ატომური ნომერი: 26
- კატეგორია: გარდამავალი ლითონები
- სიმჭიდროვე: 7.874 გ / სმ 3
- დნობის წერტილი: 2800 ° F (1538 ° C)
- დუღილის წერტილი: 5182 ° F (2862 ° C)
- მოჰის სიმტკიცე: 4
მახასიათებლები
სუფთა რკინის არის ვერცხლისფერი ფერადი ლითონის, რომელიც ატარებს სითბოს და ელექტროენერგიის კარგად.
რკინის ძალიან რეაქტიული მარტო არსებობს, ასე რომ მხოლოდ ხდება ბუნებრივია დედამიწის ქერქი როგორც რკინის საბადოები, როგორიცაა hematite, magnetite და siderite.
ერთი რკინის საიდენტიფიკაციო მახასიათებლები ის არის, რომ ეს არის მკაცრად მაგნიტური . ძლიერი მაგნიტური ველის გამოვლენა, რკინის ნებისმიერი ნაჭერი შეიძლება იყოს მაგნეტიზირებული. მეცნიერთა აზრით, დედამიწის ბირთვი დაახლოებით 90% რკინისაა. მაგნიტური ძალის მიერ წარმოებული ამ რკინის არის ის, რაც ქმნის მაგნიტური ჩრდილოეთ და სამხრეთ ბოძები.
ისტორია
რკინის სავარაუდოდ თავდაპირველად აღმოაჩინეს და მოპოვებული შედეგად ხის დაწვის წლის რკინის შემცველი საბადოები. ნახშირბადის ნახშირბადის რეაქცია ხსნარში არსებულ ჟანგბადზე რეაგირებდა, რბილი, არარეალური რკინის ლითონის დატოვება. რკინის დნობის და რკინის გამოყენების იარაღისა და იარაღის გამოყენება დაიწყო შუამდინარეთში (დღევანდელი ერაყი) 2700-დან 3000 წლამდე. 2000 წლის შემდეგ, რკინის დნობის ცოდნა აღმოსავლეთიდან ევროპასა და აფრიკაში გავრცელდა.
მე -17 საუკუნეში, მე -19 საუკუნის შუა რიცხვებში ფოლადის აღმოჩენის ეფექტური მეთოდი აღმოჩნდა, რკინა სულ უფრო მეტად იყენებდნენ სტრუქტურულ მასალებს, რათა გემები, ხიდები და შენობები შექმნან. ეიფელის კოშკი, რომელიც 1889 წელს აშენდა, გაკეთდა 7 მლნ.
Rust
რკინის ყველაზე შემაშფოთებელი დამახასიათებელია მისი ჟანგის შექმნის ტენდენცია.
რუსი (ან ფეროქსი ოქსიდი) არის ყავისფერი, დამამშვიდებელი ნაერთი, რომელიც იწარმოება რკინის ჟანგბადზე. ჟანგბადის გაზი, რომელიც შეიცავს წყლის სიჩქარეს კოროზიის პროცესს. ჟანგის სიხშირე - რამდენად სწრაფად იცვლება რკინა ფეროქსი ოქსიდი - წყლით და ზედაპირის რკინის ჟანგბადის შემცველობა განისაზღვრება. მარილი წყალი შეიცავს ჟანგბადს, ვიდრე მტკნარი წყალი, რის გამოც მარილი წყალი იტანს რკინას, ვიდრე სუფთა წყალი.
რუსი შეიძლება თავიდან აიცილოს საფარი რკინის სხვა ლითონები, რომლებიც ქიმიურად უფრო მიმზიდველი ჟანგბადის, როგორიცაა თუთია (პროცესი საფარი რკინის ერთად თუთია არის მოხსენიებული, როგორც " galvanizing "). თუმცა, ჟანგვის საწინააღმდეგო ყველაზე ეფექტიანი მეთოდი ფოლადის გამოყენებაა.
ფოლადი
ფოლადის არის რკინისა და სხვა ლითონების შენადნობები , რომლებიც გამოიყენება რკინის რკინაბეტონის თვისებების (ძალა, წინააღმდეგობის გაწევა კოროზიის, სითბოს ტოლერანტობის) გაზრდის მიზნით. რკინისგან შემდგარი ელემენტების ტიპისა და მოცულობის შეცვლა შესაძლებელია სხვადასხვა ტიპის ფოლადისაგან.
ყველაზე გავრცელებული steels არიან:
- ნახშირბადის ფოლადები, რომლებიც შეიცავს 0.5-1.5% ნახშირბადს. ეს არის ყველაზე გავრცელებული steels და გამოიყენება ავტომატური ორგანოები, გემი hulls, დანები, მანქანები და ყველა სახის სტრუქტურული მხარს უჭერს.
- დაბალი ალუმინის შენადნობები, რომლებიც შეიცავს 1-5% სხვა ლითონებს (ხშირად ნიკელს ან ვოლფრსტანს ). ნიკელის ფოლადის შეუძლია დაძაბულობის მაღალ დონეს გაუძლოს და, აქედან გამომდინარე, ხშირად იყენებენ ხიდების მშენებლობას და ველოსიპედის ქსელების დამზადებას. ვოლფრენის steels ინარჩუნებენ ფორმას და ძალას მაღალი ტემპერატურის გარემოში და გამოიყენება ზემოქმედების, მბრუნავი პროგრამების, როგორიცაა საბურღი ბიტი.
- მაღალი ლითონების steels, რომელიც შეიცავს 12-18% სხვა ლითონები გამოიყენება მხოლოდ სპეციალური განაცხადების გამო მაღალი ღირებულება. მაღალი შენადნობის ფოლადის ერთი მაგალითია უჟანგავი ფოლადი, რომელიც ხშირად შეიცავს ქრომისა და ნიკელის, მაგრამ შეიძლება სხვაგვარ ლითონებთან ერთად. უჟანგავი ფოლადის ძალიან ძლიერი და ძალიან მდგრადია კოროზიის.
წარმოება
რკინის უმეტესობა წარმოიქმნება დედამიწის ზედაპირის მახლობლად. თანამედროვე მოპოვების მეთოდები იყენებენ აფეთქების ღუმელებს, რომლებიც ხასიათდება მაღალი სიმაღლისაგან (chimney-like structures). რკინის შევსება შევიდა stacks ერთად კოქსის (ნახშირბადის მდიდარი ნახშირი) და კირქვის (კალციუმის კარბონატი). დღესდღეობით, რკინის საბადო ნორმალურად მიდის სტეპერის შევსებამდე. ეს პროცესი ქმნის ცომის ნაერთებს, რომლებიც 10-25 მმ-ს შორისაა, რომლებიც კოქსისა და კირქვისგან შერეულია.
აგლომერირებული საბადო, კოკეტი და კირქვა მაშინ ჩაედინება სტეკზე, სადაც ის 1800 ° C ტემპერატურაზე წვავს. კოქსის დამწვრობა, როგორც სითბოს წყაროს, ასევე ჟანგბადს, რომელიც ღუმელშია გადაღებული, ხელს უწყობს გაზის ნახშირბადის მონოქსიდის შემცირებას. კირქვის ნაერთია ჭუჭყსთან ერთად რკინის შემცველობით. წიდა მსუბუქია რკინის საბადოზე, ამიტომ ზედაპირზე იზრდება და ადვილად შეიძლება მოხსნას. ცხელი რკინის შემდეგ შეედინება სამოსის წარმოება ღორის რკინის ან პირდაპირ მომზადებული ფოლადის წარმოებისათვის.
ღორის რკინის კვლავ შეიცავს 3.5-4.5% ნახშირბადის ერთად სხვა მინარევებისაგან, და არის brittle და რთული მუშაობა. სხვადასხვა პროცესები გამოიყენება იმისათვის, რომ შეამცირონ ღეროვანი ფოსფორისა და გოგირდის მინარევები ღორის რკინის წარმოებისათვის. Wrought რკინის, რომელიც შეიცავს არანაკლებ 0.25% ნახშირბადის, მკაცრი, malleable და ადვილად შედუღებული, მაგრამ ბევრად უფრო შრომატევადი და ძვირი წარმოება, ვიდრე დაბალი ნახშირბადოვანი ფოლადი.
2010 წელს გლობალური რკინის საბადო წარმოება დაახლოებით 2.4 მილიარდი ტონა იყო. ჩინეთი, ყველაზე მსხვილი მწარმოებელია, ყველა წარმოების 37.5% -ია, ხოლო სხვა მსხვილ მწარმოებელ ქვეყნებში - ავსტრალია, ბრაზილია, ინდოეთი და რუსეთი.
პროგრამები
რკინის იყო ერთხელ პირველადი სტრუქტურული მასალა, მაგრამ ეს უკვე დიდი ხანია შეიცვალა ფოლადის უმეტეს განაცხადების. მიუხედავად ამისა, თუჯის გამოიყენება ჯერ კიდევ მილები და გამოიყენება საავტომობილო ნაწილების, როგორიცაა ცილინდრიანი თავები, ცილინდრიანი ბლოკები და გადაცემათა კოლოფი. მოხატული რკინის კვლავ გამოიყენება მთავარი დეკორატიული ნივთები, როგორიცაა ღვინის თაროები, სანთელი მფლობელები და ფარდა წნელები.
ლიტერატურა
ქუჩა, არტურ. და ალექსანდრე, WO 1944. ლითონების მომსახურება . მე -11 გამოცემა (1998).
საერთაშორისო ღორის რკინის ასოციაცია.
წყარო: www.pigiron.org.uk
USGS. მინერალური სასაქონლო შეჯამება: რკინის და ფოლადის (2011).
წყარო: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_&_steel