آهن با نماد شیمیایی Fe (Ferrum)، نام یک عنصر شیمیایی باعدداتمی ۲۶ و چگالی۷۸۷۴ کیلوگرم برمترمکعب است. آهن یک فلز است که در نخستین دورهٔ فلزهای واسطه جای دارد. آهن از دیدگاه جرم بزرگترین عنصر سازندهٔ کرهٔ زمین است. آهن اصلیترین عنصر سازندهٔ هسته بیرونی و درونی زمین و چهارمین عنصر متداول در پوستهاست. فراوانی آهن در سیاره های زمین و دیگر کرههای سنگی مانند ماه، به خاطر پدیدهٔ همجوشی در ستاره ها است به این معنی که در فرایند همجوشی، آهن آخرین عنصریاست که با آزادسازی انرژی، پیش از فروپاشی انفجاری آن ستاره به صورت یکنو اختر ، و پراکندن آهن در فضا ایجاد میشود.
روش تولید ورق آهن
ورق های فلزی یکی از پر کاربردترین محصولات در صنایع هستند. ورق آهن مانند تمامی مشتقات فلزی از سنگ آهن خام تولید می شود که طی مراحل مختلفی به ورق فولادی تبدیل می شود. روش اصلی ساخت ورق آهن نورد است.
ورق فولادی معمولاً به دو روش نورد گرم و نورد سرد تولید می شود. حوزه استفاده، مشخصات فنی ورق فولادی نظیر ضخامت، ابعاد و مقاومت از تمایزات این دو روش است.
نورد یا همان Rolling، روشی است که در آن شمش فولادی با طی فرآیند خاصی به ورق تبدیل می شود. انجام عملیات حرارت دهی و فشرده سازی مواد با عبور غلتک، مهمترین محورهای فرآیند نورد می باشد.
در مرحله حرارت دهی، شمش ها حالت نرم و شکل پذیری به خود می گیرند. در ادامه و با عبور غلتک نیز ضخامت شمش ها تنظیم شده و با تکرار آن ورق فولادی تولید می شود.
ورق فولادی نورد گرم
بسیاری از انواع ورق های فولادی به روش نورد گرم ساخته می شود. در این روش گرما و حرارت زیادی حکم فرماست. دمای فرآیند به چیزی در حدود 900 تا 1000 درجه سانتی گراد می رسد. به همین دلیل شکل پذیری و انعطاف پذیری ورق فولادی نورد گرم بالاست. از طرفی دیگر حرارت زیاد، سبب شده تا ظاهری نه چندان درخشان و غیرصاف داشته باشد.
ورق فولادی نورد سرد
در این روش، دمای فرآیند نورد یا رولینگ پایین و حدود 200 تا 300 درجه سانتی گراد است. ورق های فولادی تولید شده به این روش، سطح بسیار هموار و صیقلی دارند. این ویژگی یکی از مهمترین تمایزات ورق فولادی نورد سرد و گرم می باشد.
کاربرد آهن
- از آهن برای ساخت فولاد استفاده می شود که کاربردهای زیادی در صنایعی مانند مهندسی عمران دارد و اغلب از آن برای ساخت تیر، بتن تقویت شده و… استفاده می شود.
- از آهن برای ساخت فولاد آلیاژی مانند فولادهای کربنی با مواد افزودنی مانند نیکل، کروم، وانادیوم، تنگستن و منگنز استفاده می شود.
- از این آلیاژها برای ساخت پل، دکل برق، زنجیر دوچرخه، ابزار برش و لوله تفنگ استفاده می شود.
- از چدن که نوعی آهن است و دارای 5.3 درصد کربن است برای ساخت لوله ها، شیرآلات و پمپ ها استفاده می شود.
- از کاتالیزورهای آهن هم در فرآیند هابر و برای تولید آمونیاک استفاده می شود.
- می توان از آهن و آلیاژهای آن برای ساخت آهنربا استفاده کرد.
آهن در خود صنایع فولادی نیز کاربرد دارد. مهمترین کاربرد آهن در صنایع فولاد، صنایع خودروسازی و ساخت پروفیل و ساخت کوره و تجهیزات خطوط تولید مقاطع فولادی مثل غلتکهای نورد و بسترهای خنکسازی و قیچیهای برش است. از آهن دارای مقاومت بالا برای ساخت پاتیلهای ذوب نیز استفاده میشود.