الحديد المطاوع

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
أمثلة متنوعة للحديد المطاوع

الحديد المطاوع هو سبيكة حديدية ذات محتوى كربوني منخفض للغاية (أقل من 0.05%)، مقارنةً بالحديد الزهر (من 2.1% إلى 4.5%)، أو 0.25% للفولاذ الطري منخفض الكربون. يُصنع الحديد المطاوع بتسخين وصهر الحديد الزهر عالي الكربون في فرن أو موقد فحم أو فحم الكوك مفتوح، في عملية تُعرف باسم "التلبيد". تؤدي درجات الحرارة العالية إلى أكسدة الكربون الزائد، ويتم تقليب الحديد أو تلبيده أثناء العملية لتحقيق ذلك. مع انخفاض محتوى الكربون، ترتفع درجة انصهار الحديد، حتى تصل في النهاية إلى مستوى أعلى مما يمكن تحقيقه في الموقد، ولذلك لا ينصهر الحديد المطاوع تمامًا وتبقى فيه شوائب كثيرة.

تتمثل الميزة الأساسية للحديد المطاوع على الحديد الزهر في قابليته للطرق - فبينما يكون الحديد الزهر هشًا للغاية بحيث لا يمكن ثنيه أو تشكيله دون أن ينكسر، فإن الحديد المطاوع قابل للطرق بدرجة كبيرة، وأسهل بكثير في الثني.

الحديد المطاوع عبارة عن كتلة حديد شبه منصهرة تحتوي على شوائب خبث ليفية (تصل إلى 2% من وزنها)، مما يمنحها مظهرًا يشبه الخشب، ويظهر ذلك عند خدشها أو صدئها أو ثنيها حتى الكسر . يتميز الحديد المطاوع بصلابته وقابليته للطرق والسحب ومقاومته للتآكل ، كما أنه سهل اللحام بالحدادة ، ولكنه أكثر صعوبة في اللحام الكهربائي.

قبل تطوير أساليب فعّالة لصناعة الصلب وتوفر كميات كبيرة منه، كان الحديد المطاوع الشكل الأكثر شيوعًا للحديد القابل للطرق. سُمّي بالحديد المطاوع لأنه كان يُطرق أو يُدرفل أو يُشكّل بطرق أخرى وهو ساخن بدرجة كافية لطرد الخبث المنصهر. يُعدّ الفولاذ الطري، أو ما يُسمى أيضًا بالفولاذ منخفض الكربون، المكافئ الوظيفي الحديث للحديد المطاوع. لا يحتوي كل من الحديد المطاوع والفولاذ الطري على كمية كافية من الكربون للتصليد بالتسخين والتبريد السريع. [ 1 ] : 145

تختلف خصائص الحديد المطاوع تبعًا لنوع الحديد المستخدم والتباين المتأصل في عملية التصنيع البدائية نسبيًا والتي تتطلب عمالة كثيفة. وهو عمومًا حديد نقي نسبيًا ذو محتوى كربوني منخفض جدًا، بالإضافة إلى كمية صغيرة من خبث السيليكات، الذي يشكل شوائب ليفية أو صفائحية، نتيجة لعملية الدرفلة الساخنة المستخدمة لتشكيله إلى قضبان طويلة. ولأن شوائب السيليكات هذه تفصل طبقات الحديد وتشكل مستويات ضعف، فإن الحديد المطاوع غير متجانس الخواص، وتختلف قوته تبعًا لاتجاهه. ويتكون الحديد المطاوع عادةً من حوالي 99.4% من الحديد من حيث الكتلة. [ 2 ] ويمكن أن يكون وجود الخبث مفيدًا في عمليات الحدادة، مثل اللحام بالحدادة، حيث تعمل شوائب السيليكات كعامل مساعد للصهر وتمنح المادة بنيتها الليفية الفريدة. [ 3 ] كما تحمي خيوط السيليكات الموجودة في الخبث الحديد من التآكل، وقد تقلل من تأثير الإجهاد الناتج عن الصدمات والاهتزازات. [ 4 ]

تاريخيًا، كان يُكرّر جزءٌ صغيرٌ من الحديد المطاوع إلى فولاذ ، والذي استُخدم بشكل رئيسي في صناعة السيوف ، وأدوات المائدة ، والأزاميل ، والفؤوس ، وغيرها من الأدوات الحادة، بالإضافة إلى النوابض والمبارد. بلغ الطلب على الحديد المطاوع ذروته في ستينيات القرن التاسع عشر، حيث كان مطلوبًا بشدة لصناعة السفن الحربية المدرعة واستخدامه في السكك الحديدية . ومع ذلك، مع تطور صناعة المعادن الحديدية وتحسين جودة الفولاذ الطري ، ومع انخفاض تكلفة إنتاج الفولاذ بشكل كبير بفضل عمليتي بسمر وسيمنز -مارتن ، تراجع استخدام الحديد المطاوع.

قبل أن تُصنع العديد من المنتجات من الفولاذ الطري ، كانت تُصنع من الحديد المطاوع، بما في ذلك المسامير ، والأسلاك ، والسلاسل ، والسكك الحديدية ، ووصلات السكك الحديدية ، وأنابيب المياه والبخار ، والصواميل ، والمسامير ، وحدوات الخيول ، والدرابزينات ، وإطارات العربات، وأحزمة دعامات الأسقف الخشبية ، والمشغولات الحديدية الزخرفية ، وغيرها الكثير. [ 5 ] [ ملاحظة 1 ]

لم يعد الحديد المطاوع يُنتج على نطاق تجاري واسع. فالعديد من المنتجات التي تُوصف بأنها مصنوعة من الحديد المطاوع، مثل حواجز الحماية وأثاث الحدائق [ 6 ] والبوابات ، تُصنع في الواقع من الفولاذ الطري. [ 7 ] ويُطلق عليها اسم "الحديد المطاوع" فقط لأنها صُنعت لتشبه الأشياء التي كان الحداد يصنعها يدويًا في الماضي (مع أن العديد من القطع الحديدية الزخرفية، بما في ذلك الأسوار والبوابات، كانت تُصبّ غالبًا بدلًا من أن تُصنع بالطرق التقليدية). [ 7 ]

مصطلحات

كلمة "wrought" هي صيغة اسم مفعول قديمة من الفعل "to work"، وبالتالي فإن "wrought iron" تعني حرفيًا "الحديد المشغول". [ 8 ] يُستخدم مصطلح "الحديد المشغول" بشكل عام للإشارة إلى هذا المنتج، ولكنه يُستخدم أيضًا بشكل أكثر تحديدًا للإشارة إلى منتجات الحديد المصنّعة، كما يصنعها الحداد . وقد استُخدم بهذا المعنى الأضيق في سجلات الجمارك البريطانية ، حيث كان هذا الحديد المصنّع يخضع لرسوم جمركية أعلى من الحديد "غير المشغول". أما الحديد الزهر ، على عكس الحديد المشغول، فهو هش ولا يمكن تشكيله سواءً كان ساخنًا أو باردًا.

في القرون 17 و18 و19، كان الحديد المطاوع يُعرف بمجموعة واسعة من المصطلحات وفقًا لشكله أو أصله أو جودته.

بينما كانت عملية الصهر الأولي تُنتج الحديد المطاوع مباشرةً من الخام، كان الحديد الزهر أو الحديد الخام يُستخدمان كمواد أولية في فرن التكرير وفرن التكرير . يحتوي الحديد الزهر والحديد الخام على نسبة كربون أعلى من الحديد المطاوع، لكن درجة انصهارهما أقل من الحديد أو الفولاذ. يحتوي الحديد الزهر، وخاصةً الحديد الخام، على كمية زائدة من الخبث يجب إزالتها جزئيًا على الأقل لإنتاج حديد مطاوع عالي الجودة. في المسابك، كان من الشائع خلط خردة الحديد المطاوع مع الحديد الزهر لتحسين الخصائص الفيزيائية للمسبوكات.

لعدة سنوات بعد ظهور فولاذ بسمر والفولاذ المصنّع في أفران مفتوحة، تباينت الآراء حول ما يميّز الحديد عن الفولاذ؛ فقد اعتقد البعض أن الفرق يكمن في التركيب الكيميائي، بينما رأى آخرون أنه يكمن في مدى كفاية تسخين الحديد حتى ينصهر. وفي نهاية المطاف، أصبح الانصهار يُعتبر عمومًا أكثر أهمية من التركيب الكيميائي عند تركيز منخفض للكربون. [ 9 ] : 32-39 ومن الفروق الأخرى أن الفولاذ يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية .

كان يُعرف الحديد المطاوع تاريخياً باسم "الحديد النقي تجارياً"؛ [ 10 ] [ 11 ] إلا أنه لم يعد كذلك لأن المعايير الحالية للحديد النقي تجارياً تتطلب محتوى كربون أقل من 0.008 % وزناً . [ 12 ] [ 13 ]

الأنواع والأشكال

يُستخدم مصطلح "حديد القضبان" أحيانًا كمصطلح عام لتمييزه عن الحديد الزهر. وهو يُعادل سبيكة من المعدن المصبوب، ولكن بشكل مناسب لسهولة التعامل معه وتخزينه وشحنه وتشكيله لاحقًا إلى منتج نهائي.

كانت القضبان هي المنتج المعتاد لورشة الحدادة الدقيقة ، ولكن ليس بالضرورة أن تكون مصنوعة بهذه العملية:

  • كانت قضبان الحديد - التي تُقطع من قضبان الحديد المسطحة في مصنع التقطيع - توفر المادة الخام للمسامير والدبابيس.
  • حديد الطوق - مناسب لأطواق البراميل، مصنوع عن طريق تمرير حديد القضيب من خلال قوالب الدرفلة.
  • صفائح حديدية - صفائح مناسبة للاستخدام كصفائح غلايات .
  • الصفيحة السوداء - صفائح، ربما أرق من الحديد المطاوع، من مرحلة الدرفلة السوداء لإنتاج الصفيحة المعدنية .
  • حديد الرحلات البحرية - حديد مسطح ضيق، يُصنع أو يُقطع إلى قضبان بوزن محدد، سلعة تُباع في أفريقيا لتجارة الرقيق عبر المحيط الأطلسي . ازداد عدد القضبان في الطن تدريجيًا من 70 قضيبًا في ستينيات القرن السابع عشر إلى 75-80 قضيبًا في عام 1685، ثم إلى ما يقارب 92 قضيبًا في الطن عام 1731. [ 14 ] : 163-172

أصل

  • الحديد المطاوع - حتى نهاية القرن الثامن عشر، كان يُصهر الحديد المطاوع من خام الحديد باستخدام الفحم، وذلك عبر عملية الصهر الأولي . كما كان يُنتج الحديد المطاوع من الحديد الزهر باستخدام فرن صهر دقيق أو في موقد لانكشاير . وكان المعدن الناتج شديد التباين، سواءً من حيث التركيب الكيميائي أو محتوى الخبث.
  • الحديد المصهور - كانت عملية التكرير أول عملية واسعة النطاق لإنتاج الحديد المطاوع. في هذه العملية، يُكرر الحديد الزهر في فرن عاكس لمنع تلوثه بالكبريت الموجود في الفحم أو فحم الكوك. يُحرك الحديد الزهر المنصهر يدويًا، مما يعرضه لأكسجين الهواء الجوي، الذي يُزيل الكربون منه. أثناء التحريك، تتجمع كتل الحديد المطاوع على شكل كرات بواسطة قضيب التحريك، وتُزال هذه الكرات دوريًا بواسطة عامل التكرير. سُجلت براءة اختراع التكرير عام 1784، وانتشر استخدامها على نطاق واسع بعد عام 1800. بحلول عام 1876، تجاوز الإنتاج السنوي للحديد المصهور في المملكة المتحدة وحدها 4 ملايين طن. في ذلك الوقت تقريبًا، أصبح فرن الموقد المفتوح قادرًا على إنتاج فولاذ بجودة مناسبة للأغراض الإنشائية، وبدأ إنتاج الحديد المطاوع بالتراجع.
  • حديد الخام - وهو نوع نقي للغاية من قضبان الحديد مصنوع في النهاية من خام الحديد من منجم دانيمورا في السويد . وكان استخدامه الأهم كمادة خام لعملية التصلب في صناعة الصلب.
  • حديد دانكس - في الأصل حديد مستورد إلى بريطانيا العظمى من غدانسك ، ولكن في القرن الثامن عشر كان على الأرجح نوع الحديد (من شرق السويد) الذي كان يأتي في السابق من غدانسك.
  • حديد الغابات - الحديد من غابة دين الإنجليزية ، حيث مكّن خام الهيماتيت من إنتاج الحديد الصلب.
  • حديد لوكس - حديد مستورد من لييج ، واسمها الهولندي هو "Luik". [ 15 ]
  • حديد آمز أو حديد أميس - نوع آخر من الحديد المستورد إلى إنجلترا من شمال أوروبا. يُعتقد أن أصله من مدينة أميان ، لكن يبدو أنه استُورد من فلاندرز في القرن الخامس عشر ومن هولندا لاحقًا، مما يشير إلى أصله في وادي الراين . ولا تزال أصوله محل جدل. [ 15 ]
  • حديد بوتولف أو حديد بوتال - من بايتوف ( بوميرانيا البولندية ) أو بيتوم ( سيليزيا البولندية ). [ 15 ]
  • حديد السمور (أو السمور القديم) - حديد يحمل علامة ( سمور ) عائلة ديميدوف من صانعي الحديد الروس ، وهي واحدة من أفضل العلامات التجارية للحديد الروسي . [ 16 ]

جودة

حديد صلب
كما تُكتب أيضًا "tuf"، وهي ليست هشة وقوية بما يكفي لاستخدامها في الأدوات.
مكواة خلط
مصنوع باستخدام مزيج من أنواع مختلفة من الحديد الزهر .
أفضل مكواة
الحديد الذي يمر بعدة مراحل من التكديس والدرفلة للوصول إلى المرحلة التي تعتبر (في القرن التاسع عشر) من أفضل أنواع الحديد.
حديدة مميزة
صُنع بواسطة أعضاء نقابة المحامين المعتمدين ، ويحمل علامة تجارية خاصة بالصانع كدليل على جودته. [ 17 ]

العيوب

الحديد المطاوع هو شكل من أشكال الحديد التجاري يحتوي على أقل من 0.10% من الكربون، وأقل من 0.25% من الشوائب الكلية من الكبريت والفوسفور والسيليكون والمنغنيز، وأقل من 2% من الخبث بالوزن. [ 18 ] [ 19 ]

يُطلق على الحديد المطاوع اسم "الحديد الأحمر القصير " أو "الحديد الساخن القصير" إذا احتوى على كمية زائدة من الكبريت. يتمتع بمتانة كافية وهو بارد، لكنه يتشقق عند ثنيه أو صقله على درجة حرارة عالية جدًا. [ 5 ] : 7 كان يُعتبر الحديد الساخن القصير غير قابل للتسويق. [ 1 ]

يحتوي الحديد القصير البارد ، المعروف أيضًا باسم حديد القص البارد أو الكولشاير ، على نسبة عالية من الفوسفور. وهو هش للغاية عند برودته ويتشقق عند ثنيه. [ 5 ] : 7، 215 ومع ذلك، يمكن تشكيله في درجات حرارة عالية. تاريخيًا، كان يُعتبر الحديد القصير البارد كافيًا لصناعة المسامير .

لا يُعدّ الفوسفور بالضرورة ضارًا بالحديد. لم يكن حدادو الشرق الأدنى القدماء يضيفون الجير إلى أفرانهم. إن غياب أكسيد الكالسيوم في الخبث، والاستخدام المتعمد للخشب الغني بالفوسفور أثناء الصهر، يؤديان إلى محتوى فوسفور أعلى (عادةً أقل من 0.3%) مقارنةً بالحديد الحديث (أقل من 0.02-0.03%). [ 1 ] [ 20 ] يُظهر تحليل عمود الحديد في دلهي نسبة 0.11% في الحديد. [ 1 ] : 69 كما يُكسب الخبث الموجود في الحديد المطاوع الحديدَ المطروقَ مقاومةً للتآكل.

وُجد أن أسلاك الموسيقى القديمة ، التي صُنعت في وقتٍ كانت فيه أنواع الفولاذ الكربوني المُنتَجة بكميات كبيرة متوفرة، تحتوي على نسبة منخفضة من الكربون ونسبة عالية من الفوسفور؛ فالحديد ذو المحتوى العالي من الفوسفور، والذي عادةً ما يُسبب الهشاشة عند تشكيله على البارد، كان يُسحب بسهولة إلى أسلاك موسيقية. [ 21 ] على الرغم من أن الفوسفور لم يكن في ذلك الوقت مُكوِّنًا سهل التحديد في الحديد، فقد افترض الباحثون أن هذا النوع من الحديد قد رُفض تحويله إلى فولاذ، ولكنه تفوق عند اختباره من حيث قابلية السحب. [ 21 ]

تاريخ

الصين

خلال عهد أسرة هان (202 ق.م. - 220 م)، أدت عمليات صهر الحديد الجديدة إلى تصنيع أدوات حديدية جديدة للاستخدام في الزراعة، مثل آلة بذر البذور متعددة الأنابيب والمحراث الحديدي . [ 22 ] بالإضافة إلى كتل الحديد المطاوع منخفضة الكربون التي نتجت عرضيًا عن حقن كميات زائدة من الهواء في أفران القبة الصينية القديمة ، صنع الصينيون القدماء الحديد المطاوع باستخدام فرن الصقل على الأقل بحلول القرن الثاني قبل الميلاد، حيث عُثر على أقدم نماذج الحديد الزهر والحديد الخام المصقول إلى حديد مطاوع وفولاذ في موقع تيشنغقو الذي يعود إلى أوائل عهد أسرة هان. [ 23 ] [ 24 ] : 186 يتكهن بيغوت بأن فرن الصقل كان موجودًا في فترة الممالك المتحاربة السابقة (403-221 ق.م.)، نظرًا لوجود قطع حديدية من الصين تعود إلى تلك الفترة، وعدم وجود دليل موثق على استخدام فرن الصهر في الصين. [ 24 ] : 186-187 تضمنت عملية التصفية تسييل الحديد الزهر في موقد تصفية وإزالة الكربون من الحديد الزهر المنصهر عن طريق الأكسدة . [ 24 ] : 186 يذكر فاغنر أنه بالإضافة إلى مواقد أسرة هان التي يُعتقد أنها مواقد تصفية، هناك أيضًا دليل تصويري على موقد التصفية من جدارية مقبرة شاندونغ التي يعود تاريخها إلى القرنين الأول والثاني الميلاديين، بالإضافة إلى تلميح إلى دليل مكتوب في نص تايبينغ جينغ الطاوي الذي يعود إلى القرن الرابع الميلادي . [ 25 ]

العالم الغربي

عملية التكوير لصهر خام الحديد لصنع الحديد المطاوع من الحديد الزهر، كما هو موضح في موسوعة تيانغونغ كايوو التي كتبها سونغ يينغشينغ ، والتي نُشرت عام 1637.

استُخدم الحديد المطاوع لقرون عديدة، وهو "الحديد" الذي يُشار إليه في التاريخ الغربي. أما النوع الآخر من الحديد، وهو الحديد الزهر ، فقد استُخدم في الصين منذ العصور القديمة، لكنه لم يُعرف في أوروبا الغربية إلا في القرن الخامس عشر؛ وحتى حينها، وبسبب هشاشته، لم يكن يُستخدم إلا في عدد محدود من الأغراض. وخلال معظم العصور الوسطى، كان يُنتج الحديد عن طريق الاختزال المباشر للخام في أفران يدوية ، على الرغم من أن الطاقة المائية بدأت تُستخدم بحلول عام ١١٠٤. [ ٢٦ ]

المادة الخام المستخدمة في جميع عمليات الصهر غير المباشرة هي الحديد الزهر. يتميز الحديد الزهر بمحتواه العالي من الكربون، مما يجعله هشًا وغير صالح لصناعة الأدوات المعدنية. كانت عملية أوزموند أولى عمليات الصهر غير المباشرة، وقد طُوّرت بحلول عام ١٢٠٣، إلا أن إنتاج الحديد الزهر في أفران الصهر استمر في العديد من المواقع. اعتمدت هذه العملية على تطوير أفران الصهر العالية، والتي عُثر على نماذج منها تعود للعصور الوسطى في لافيتان بالسويد وألمانيا .

استُبدلت عمليات الصهر والتشكيل التدريجي للحديد المطاوع، بدءًا من القرن الخامس عشر، بعمليات الصقل الدقيق ، التي كان لها نسختان: الألمانية والوالونية. ثم استُبدلت هذه العمليات بدورها، بدءًا من أواخر القرن الثامن عشر، بعملية التشكيل بالبلْد ، مع بعض المتغيرات مثل عملية لانكشاير السويدية . وقد أصبحت هذه العمليات أيضًا قديمة، ولم يعد الحديد المطاوع يُصنع تجاريًا.

عملية بلوميري

كان الحديد المطاوع يُنتج في الأصل عبر عمليات صهر متنوعة، تُعرف جميعها اليوم باسم "مصانع الصهر". وقد استُخدمت أشكال مختلفة من هذه المصانع في أماكن وأزمنة مختلفة. كان يُملأ مصنع الصهر بالفحم وخام الحديد ثم يُشعل. وكان يُضخ الهواء عبر فوهة لتسخين المصنع إلى درجة حرارة أقل بقليل من درجة انصهار الحديد. وخلال عملية الصهر، كانت الخبث تذوب وتخرج، وكان أول أكسيد الكربون الناتج عن الفحم يُختزل الخام إلى حديد، مُشكلاً كتلة إسفنجية (تُسمى "الزهرة") تحتوي على الحديد ومعادن السيليكات المنصهرة (الخبث) من الخام. وكان الحديد يبقى في الحالة الصلبة. وإذا سُمح لمصنع الصهر بالوصول إلى درجة حرارة كافية لإذابة الحديد، فإن الكربون كان يذوب فيه مُشكلاً الحديد الزهر. ولكن لأن هذا لم يكن هو الهدف، فقد صُمم مصنع الصهر بحيث يصعب الوصول إلى درجة انصهار الحديد، كما أنه يمنع ارتفاع تركيز أول أكسيد الكربون. [ 1 ] : 46-57

بعد اكتمال عملية الصهر، أُزيلت الكتلة المعدنية، ثم أُعيدت العملية. وهكذا كانت عملية دفعية، وليست مستمرة كعملية الفرن العالي. وكان لا بد من تشكيل الكتلة المعدنية ميكانيكيًا لتقويتها وتشكيلها على هيئة قضيب، مع طرد الخبث في هذه العملية. [ 1 ] : 62-66

خلال العصور الوسطى ، استُخدمت الطاقة المائية في عملية صناعة الحديد، على الأرجح في البداية لتشغيل المنافيخ، ثم لاحقًا لتشغيل المطارق اللازمة لتشكيل الحديد الخام. ومع ذلك، فبينما من المؤكد استخدام الطاقة المائية، تبقى التفاصيل غير واضحة. [ 1 ] : 75-76. كانت هذه ذروة عملية صناعة الحديد المباشرة. استمرت هذه العملية في إسبانيا وجنوب فرنسا تحت اسم "أفران كاتالان" حتى منتصف القرن التاسع عشر، وفي النمسا تحت اسم "ستوكوفن" حتى عام 1775، [ 1 ] : 100-101، وبالقرب من غارستانغ في إنجلترا حتى حوالي عام 1770؛ [ 27 ] [ 28 ] وظلت قيد الاستخدام مع تقنية النفخ الساخن في نيويورك في ثمانينيات القرن التاسع عشر. [ 29 ] في اليابان، تم إخماد آخر مصانع صهر التاتارا القديمة المستخدمة في إنتاج فولاذ تاماهاغاني التقليدي ، والذي يستخدم بشكل رئيسي في صناعة السيوف، في عام 1925 فقط، على الرغم من أنه في أواخر القرن العشرين استؤنف الإنتاج على نطاق منخفض لتزويد صانعي السيوف الحرفيين بالفولاذ.

عملية أوزموند

كان حديد أوزموند يتكون من كرات من الحديد المطاوع، تُنتج عن طريق صهر الحديد الزهر والتقاط القطرات على عمود، يُدار أمام تيار من الهواء لتعريض أكبر قدر ممكن منه للهواء وأكسدة محتواه الكربوني. [ 30 ] غالبًا ما كانت الكرة الناتجة تُطرق إلى قضبان حديدية في مطحنة مطرقة.

عملية التكرير

في القرن الخامس عشر، انتشر الفرن العالي إلى ما يُعرف اليوم ببلجيكا ، حيث جرى تطويره. ومن هناك، انتشر عبر منطقة باي دو براي على حدود نورماندي ، ثم إلى منطقة ويلد في إنجلترا. ومع انتشاره، انتشرت أفران الصهر الدقيقة. كانت هذه الأفران تعيد صهر الحديد الزهر، وتحرق الكربون (فعليًا)، مُنتجةً كتلة حديدية تُطرق بعد ذلك إلى قضبان حديدية. أما إذا لزم الأمر للحصول على قضبان حديدية، فكان يُستخدم مصنع التقطيع.

كانت عملية التكرير موجودة بصورتين مختلفتين قليلاً. في بريطانيا العظمى وفرنسا وأجزاء من السويد، استُخدمت فقط طريقة والون . تعتمد هذه الطريقة على موقدين مختلفين، موقد تكرير لإنهاء الحديد وموقد تسخين لإعادة تسخينه أثناء عملية سحب الخام إلى قضيب. كان موقد التكرير يُحرق دائمًا بالفحم النباتي، بينما كان من الممكن إشعال موقد التسخين بالفحم المعدني ، لأن شوائبه لا تُلحق الضرر بالحديد في حالته الصلبة. من ناحية أخرى، كانت الطريقة الألمانية، المستخدمة في ألمانيا وروسيا ومعظم السويد، تعتمد على موقد واحد لجميع المراحل. [ 31 ]

لم يكن لإدخال فحم الكوك لاستخدامه في الفرن العالي من قِبل أبراهام داربي عام ١٧٠٩ (أو ربما آخرين قبل ذلك بقليل) تأثير يُذكر في البداية على إنتاج الحديد المطاوع. ولم يُستخدم حديد الكوك الخام على نطاق واسع كمادة خام لأفران الصقل إلا في خمسينيات القرن الثامن عشر. ومع ذلك، استمر الفحم النباتي في استخدامه كوقود لأفران الصقل.

صناعة الأواني والختم

ابتداءً من أواخر خمسينيات القرن الثامن عشر، بدأ أصحاب مصانع الحديد بتطوير عمليات تصنيع قضبان الحديد دون استخدام الفحم. وقد سُجّلت براءات اختراع لعدد من هذه العمليات، والتي تُعرف اليوم باسم التشكيل بالضغط والختم . أُنشئت أقدم هذه العمليات على يد جون وود من ويدنزبري وشقيقه تشارلز وود من لو ميل في إيغريمونت ، وحصلا على براءة اختراع عام ١٧٦٣. [ ٣٢ ] : ٧٢٣-٧٢٤. كما طُوّرت عملية أخرى لشركة كولبروكديل على يد الأخوين كرانج . [ ٣٣ ] وكانت هناك عملية أخرى مهمة من ابتكار جون رايت وجوزيف جيسون من ويست بروميتش . [ ٣٢ ] : ٧٢٥-٧٢٦.

عملية التبلور

رسم تخطيطي لفرن التكتل

مع بداية الثورة الصناعية في النصف الثاني من القرن الثامن عشر، طُورت عدة طرق لتصنيع الحديد المطاوع دون استخدام الفحم . وكانت أنجح هذه الطرق هي عملية التلبيد، باستخدام فرن التلبيد (وهو نوع من أفران الانعكاس )، الذي اخترعه هنري كورت عام ١٧٨٤. [ ٣٤ ] وقد طُوّرت هذه الطريقة لاحقًا على يد آخرين، من بينهم جوزيف هول ، الذي كان أول من أضاف أكسيد الحديد إلى الشحنة. في هذا النوع من الأفران، لا يلامس المعدن الوقود، وبالتالي لا يتلوث بشوائبه. تنتقل حرارة نواتج الاحتراق فوق سطح بركة المعدن، ويعكس سقف الفرن هذه الحرارة على بركة المعدن الموجودة على جسر النار في الفرن.

ما لم تكن المادة الخام المستخدمة هي الحديد الزهر الأبيض، كان لا بد من تكرير الحديد الخام أو أي منتج خام آخر من عملية التكرير أولاً إلى حديد مكرر ، أو معدن أنعم. ويتم ذلك في مصفاة حيث يُستخدم الفحم الخام لإزالة السيليكون وتحويل الكربون الموجود في المادة الخام، على شكل جرافيت، إلى مركب مع الحديد يُسمى السمنتيت.

في عملية هول المتطورة بالكامل، كان يُوضع هذا المعدن في موقد فرن الصهر حيث يُصهر. وكان الموقد مُبطّنًا بعوامل مؤكسدة مثل الهيماتيت وأكسيد الحديد. [ 35 ] وكان الخليط يُعرّض لتيار هواء قوي ويُحرّك بقضبان طويلة تُسمى قضبان الصهر أو قضبان التحريك، [ 36 ] : 165 [ 37 ] من خلال أبواب التشغيل. [ 38 ] : 236-240 . ساعد الهواء والتحريك و"غليان" المعدن العوامل المؤكسدة على أكسدة الشوائب والكربون من الحديد الزهر. ومع أكسدة الشوائب، كانت تُشكّل خبثًا منصهرًا أو تتصاعد على شكل غاز، بينما يتصلب الحديد المتبقي ليُشكّل حديدًا مشغولًا إسفنجيًا يطفو على سطح الصهر ويُستخرج من المصهور على شكل كرات باستخدام قضبان الصهر. [ 35 ]

القرميد

كانت لا تزال بعض الخبث متبقية في كرات الصهر، لذا بينما كانت لا تزال ساخنة، كانت تُقسّم [ 39 ] لإزالة ما تبقى من الخبث والرماد. [ 35 ] كان ذلك يتم عن طريق طرق الكرات بمطرقة، أو عن طريق عصر الكتلة في آلة. تُعرف المادة الناتجة في نهاية عملية التقسيم باسم الكتلة. [ 39 ] لم تكن الكتل مفيدة في هذه الحالة، لذلك تم دحرجتها إلى منتج نهائي.

في بعض الأحيان، كانت مصانع الحديد الأوروبية تتجاهل عملية التبليط تمامًا وتكتفي بدحرجة كرات الحديد الخام. العيب الوحيد في ذلك هو أن حواف القضبان الخام لم تكن مضغوطة جيدًا. فعند إعادة تسخين القضبان الخام، قد تنفصل الحواف وتسقط في الفرن. [ 39 ]

التدحرج

كانت كتلة الحديد تُمرر عبر أسطوانات لإنتاج قضبان. وكانت قضبان الحديد المطاوع رديئة الجودة، تُسمى قضبانًا رديئة [ 39 ] [ 36 ] : 137 أو قضبانًا غير مكتملة [ 35 ] . ولتحسين جودتها، كانت تُقطع وتُكدس وتُربط معًا بالأسلاك، وهي عملية تُعرف باسم التجميع أو التكديس [ 39 ] . ثم تُسخن مرة أخرى حتى تصبح قابلة للحام، وتُلحم بالحدادة، وتُدحرج مرة أخرى إلى قضبان. ويمكن تكرار هذه العملية عدة مرات لإنتاج حديد مطاوع بالجودة المطلوبة. ويُطلق على الحديد المطاوع الذي دُحرج عدة مرات اسم قضبان تجارية أو حديد تجاري [ 37 ] [ 40 ] .

عملية لانكشاير

كانت ميزة عملية التكوير بالفحم هي استخدامها للفحم الحجري، وليس الفحم النباتي، كوقود. إلا أن هذه الميزة لم تكن ذات فائدة تُذكر في السويد، التي كانت تفتقر إلى الفحم. لاحظ غوستاف إيكمان مصانع تكوير الفحم النباتي في أولفرستون ، والتي كانت مختلفة تمامًا عن أي مصانع في السويد. بعد عودته إلى السويد في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، أجرى تجارب وطوّر عملية مشابهة للتكوير بالفحم النباتي، لكنها استخدمت الحطب والفحم النباتي، وقد لاقت هذه العملية رواجًا واسعًا في منطقة بيرغسلاجن في العقود اللاحقة. [ 41 ] [ 14 ] : 282-285

عملية أستون

في عام ١٩٢٥، طوّر جيمس أستون من الولايات المتحدة الأمريكية عمليةً لتصنيع الحديد المطاوع بسرعة واقتصادية. تتضمن هذه العملية أخذ الفولاذ المنصهر من محوّل بسمر وسكبه في خبث سائل بارد. تبلغ درجة حرارة الفولاذ حوالي ١٥٠٠  درجة مئوية، بينما تُحافظ على درجة حرارة الخبث السائل عند حوالي ١٢٠٠  درجة مئوية. يحتوي الفولاذ المنصهر على كمية كبيرة من الغازات المذابة، لذا عندما يلامس الفولاذ السائل الأسطح الباردة للخبث السائل، تنطلق هذه الغازات. ثم يتجمد الفولاذ المنصهر ليُشكّل كتلة إسفنجية تبلغ درجة حرارتها حوالي ١٣٧٠  درجة مئوية. [ ٣٥ ] بعد ذلك ، تُصقل الكتلة الإسفنجية وتُدحرج كما هو موضح في قسم التكوير (أعلاه). يمكن تحويل ما بين ثلاثة إلى أربعة أطنان في كل دفعة باستخدام هذه الطريقة. [ ٣٥ ] [ ٤٢ ]

انخفاض

بدأ الفولاذ يحل محل الحديد في صناعة قضبان السكك الحديدية فور اعتماد عملية بسمر لتصنيعه (منذ عام 1865). وظل الحديد مهيمناً على التطبيقات الإنشائية حتى ثمانينيات القرن التاسع عشر، بسبب مشاكل هشاشة الفولاذ الناتجة عن النيتروجين المُضاف، أو ارتفاع نسبة الكربون، أو زيادة الفوسفور، أو ارتفاع درجة الحرارة أثناء الدرفلة أو سرعتها المفرطة. [ 9 ] : 144-151 [ ملاحظة 2 ] وبحلول عام 1890، حلّ الفولاذ محل الحديد إلى حد كبير في التطبيقات الإنشائية.

كان للحديد الصفائحي (حديد أرمكو النقي بنسبة 99.97%) خصائص جيدة للاستخدام في الأجهزة المنزلية، فهو مناسب تمامًا للطلاء بالمينا واللحام، ومقاوم للصدأ. [ 9 ] : 242

في ستينيات القرن العشرين، انخفض سعر إنتاج الصلب نتيجة لإعادة التدوير، وحتى مع استخدام عملية أستون، كان إنتاج الحديد المطاوع يتطلب عمالة كثيفة. وتشير التقديرات إلى أن تكلفة إنتاج الحديد المطاوع تبلغ ضعف تكلفة إنتاج الصلب منخفض الكربون تقريبًا. [ 7 ] في الولايات المتحدة، أُغلق آخر مصنع عام 1969. [ 7 ] أما آخر مصنع في العالم فكان مصنع أطلس فورج التابع لشركة توماس والمسلي وأبنائه في بولتون ، بريطانيا العظمى، والذي أُغلق عام 1973. ونُقلت معداته التي تعود إلى ستينيات القرن التاسع عشر إلى موقع بليست هيل التابع لمتحف آيرونبريدج جورج لحفظها. [ 43 ] ولا يزال يُنتج بعض الحديد المطاوع لأغراض ترميم التراث، ولكن فقط عن طريق إعادة تدوير الخردة.

ملكيات

البنية المجهرية للحديد المطاوع، تُظهر شوائب الخبث الداكنة في الفريت

يحتوي الحديد المطاوع على ما يقارب 250,000 شوائب خبث، أو خيوط ، لكل بوصة مربعة، مما يمنحه خصائص لا توجد في أنواع أخرى من المعادن الحديدية. [ 7 ] يظهر الكسر الحديث لونًا أزرقًا صافيًا مع لمعان حريري عالٍ ومظهر ليفي.

يفتقر الحديد المطاوع إلى نسبة الكربون اللازمة للتصليد بالمعالجة الحرارية ، ولكن في المناطق التي كان فيها الفولاذ نادرًا أو غير معروف، كانت الأدوات تُشكّل أحيانًا على البارد (ومن هنا جاء مصطلح " الحديد البارد" ) لتصليدها. ومن مزايا انخفاض نسبة الكربون فيه سهولة لحامه. [ 7 ] علاوة على ذلك، لا يمكن ثني صفائح الحديد المطاوع بنفس قدر ثني صفائح الفولاذ عند تشكيلها على البارد. [ 44 ] [ 45 ] يمكن صهر الحديد المطاوع وصبّه؛ إلا أن المنتج الناتج لم يعد حديدًا مطاوعًا، إذ تختفي خيوط الخبث المميزة للحديد المطاوع عند الصهر، فيصبح المنتج شبيهًا بفولاذ بسمر المصبوب غير النقي. لا توجد أي ميزة هندسية لصهر الحديد المطاوع وصبّه، مقارنةً باستخدام الحديد الزهر أو الفولاذ، وكلاهما أرخص. [ 46 ] [ 47 ]

نظراً لاختلاف مصادر خام الحديد وطرق تصنيعه، قد يكون الحديد المطاوع أقل أو أكثر مقاومة للتآكل مقارنةً بسبائك الحديد الأخرى. [ 7 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] وتتعدد الآليات الكامنة وراء مقاومته للتآكل. فقد وجد تشيلتون وإيفانز أن طبقات النيكل الغنية تقلل من التآكل. [ 51 ] كما وجدا أيضاً أنه في الحديد المصقول والمطروق والمكدس، تعمل عمليات معالجة المعدن على نشر شوائب النحاس والنيكل والقصدير، مما يُنتج ظروفاً كهروكيميائية تُبطئ التآكل. [ 49 ] وقد ثبت أن شوائب الخبث تُوزع التآكل على شكل طبقة متجانسة، مما يُمكّن الحديد من مقاومة التنقر. [ 7 ] وأظهرت دراسة أخرى أن شوائب الخبث تُعد مسارات للتآكل. [ 52 ] وتشير دراسات أخرى إلى أن الكبريت في الحديد المطاوع يُقلل من مقاومته للتآكل، [ 50 ] بينما يزيد الفوسفور من هذه المقاومة. [ 53 ] كما أن أيونات الكلوريد تقلل من مقاومة الحديد المطاوع للتآكل. [ 50 ]

يمكن لحام الحديد المطاوع بنفس طريقة لحام الفولاذ الطري، ولكن وجود الأكاسيد أو الشوائب سيؤدي إلى نتائج غير مرضية. [ 54 ] يتميز الحديد المطاوع بسطح خشن، مما يجعله أكثر قدرة على الاحتفاظ بالطلاءات والطبقات الواقية من الفولاذ الأملس. على سبيل المثال، يكون طلاء الزنك الجلفاني المطبق على الحديد المطاوع أكثر سمكًا بنسبة 25-40% تقريبًا من الطلاء نفسه على الفولاذ. [ 7 ] في الجدول 1، تتم مقارنة التركيب الكيميائي للحديد المطاوع مع الحديد الزهر والفولاذ الكربوني . على الرغم من أن التركيب الكيميائي للحديد المطاوع والفولاذ الكربوني العادي يبدو متشابهًا، إلا أن هذا مضلل. فمعظم عناصر المنجنيز والكبريت والفوسفور والسيليكون الموجودة في الحديد المطاوع تندمج في ألياف الخبث، مما يجعل الحديد المطاوع أنقى من الفولاذ الكربوني العادي. [ 39 ]

الجدول 1: مقارنة التركيب الكيميائي للحديد الزهر، والفولاذ الكربوني العادي، والحديد المطاوع
مادةحديدالكربونالمنغنيزالكبريتالفوسفورالسيليكون
مكابس التنظيف91–943.5–4.50.5–2.50.018–0.10.03–0.10.25–3.5
الفولاذ الكربوني98.1–99.50.07–1.30.3–1.00.02–0.060.002–0.10.005–0.5
الحديد المطاوع99–99.80.05–0.250.01–0.10.02–0.10.05–0.20.02–0.2
جميع الوحدات هي نسب مئوية من الوزن. المصدر: [ 39 ]
الجدول 2: خصائص الحديد المطاوع
ملكيةقيمة
قوة الشد القصوى [psi (MPa)] [ 55 ]34000–54000 (234–372)
قوة الضغط القصوى [psi (MPa)] [ 55 ]34000–54000 (234–372)
قوة القص القصوى [psi (MPa)] [ 55 ]28000–45000 (193–310)
نقطة الخضوع [psi (MPa)] [ 55 ]23000–32000 (159–221)
معامل المرونة (في الشد) [psi (MPa)] [ 55 ]28,000,000 (193,100)
نقطة الانصهار [°F (°C)] [ 56 ]2800 (1540)
الكثافة النوعية7.6–7.9 [ 57 ]
7.5–7.8 [ 58 ]

من بين خصائصه الأخرى، يصبح الحديد المطاوع ليناً عند تسخينه حتى الاحمرار ، ويمكن تشكيله بسهولة ولحامه بالحدادة . [ 59 ] ويمكن استخدامه لصنع مغناطيسات مؤقتة ، لكن لا يمكن مغنطته بشكل دائم، [ 60 ] [ 61 ] وهو قابل للسحب والطرق والصلابة . [ 39 ]

الليونة

في معظم الحالات، تُعدّ الليونة، لا قوة الشد، مقياسًا أكثر أهمية لجودة الحديد المطاوع. في اختبار الشد، يتميز الحديد الأفضل بقدرته على تحمل استطالة كبيرة قبل أن ينكسر. أما الحديد المطاوع ذو قوة الشد العالية فهو هش.

نظراً لكثرة انفجارات الغلايات في السفن البخارية في أوائل القرن التاسع عشر، أصدر الكونغرس الأمريكي تشريعاً عام 1830 خصص بموجبه أموالاً لمعالجة المشكلة. ومنحت وزارة الخزانة عقداً بقيمة 1500 دولار لمعهد فرانكلين لإجراء دراسة. وكجزء من هذه الدراسة، أجرى والتر ر. جونسون وبنيامين ريفز اختبارات قوة على حديد الغلايات باستخدام جهاز اختبار صنعاه عام 1832 استناداً إلى تصميم لاغرهيلم في السويد. ونظراً لسوء فهمهما لقوة الشد والليونة، لم يُسهم عملهما إلا قليلاً في الحد من حالات الفشل. [ 5 ]

أدرك البعض أهمية الليونة في وقت مبكر جدًا من تطوير غلايات الأنابيب، ويتضح ذلك من تعليق ثورستون:

إذا صُنعت من حديد جيد كما ادعى صانعوها "والذي يعمل مثل الرصاص"، فإنها، كما زُعم أيضاً، عند تمزقها، ستنفتح عن طريق التمزق، وتُفرغ محتوياتها دون إحداث العواقب الكارثية المعتادة لانفجار الغلاية. [ 62 ]

أظهرت تحقيقاتٌ عديدةٌ أُجريت في القرن التاسع عشر حول انفجارات الغلايات، ولا سيما تلك التي أجرتها شركات التأمين، أن الأسباب الأكثر شيوعًا هي تشغيل الغلايات فوق نطاق الضغط الآمن، إما للحصول على مزيد من الطاقة، أو بسبب خلل في صمامات تخفيف الضغط في الغلاية وصعوبة الحصول على مؤشرات موثوقة للضغط ومستويات المياه. كما كان سوء التصنيع مشكلةً شائعةً أيضًا. [ 63 ] بالإضافة إلى ذلك، كان سُمك الحديد في أسطوانات البخار منخفضًا وفقًا للمعايير الحديثة.

بحلول أواخر القرن التاسع عشر، عندما تمكن علماء المعادن من فهم أفضل للخصائص والعمليات التي تجعل الحديد جيدًا، بدأ الحديد في محركات البخار يحل محله الفولاذ، بينما حلت غلايات الأنابيب المائية الأكثر أمانًا محل الغلايات الأسطوانية القديمة ذات أنابيب النار. [ 63 ]

نقاء

في عام ٢٠١٠، أثبت جيري ماكدونيل [ ٦٤ ] في إنجلترا، من خلال التحليل، إمكانية تحويل كتلة من الحديد المطاوع، من مصهر تقليدي، إلى حديد نقي بنسبة ٩٩.٧٪ دون وجود أي أثر للكربون. وقد وُجد أن الخيوط الشائعة في أنواع الحديد المطاوع الأخرى غير موجودة، مما يجعله سهل التشكيل للغاية بالنسبة للحداد، سواءً على الساخن أو البارد. يتوفر مصدر تجاري للحديد النقي، ويستخدمه الحدادون كبديل للحديد المطاوع التقليدي والمعادن الحديدية الحديثة الأخرى.

التطبيقات

للأثاث المصنوع من الحديد المطاوع تاريخ عريق يعود إلى العصر الروماني . توجد بوابات من الحديد المطاوع تعود إلى القرن الثالث عشر في دير وستمنستر بلندن، ويبدو أن هذا النوع من الأثاث قد بلغ ذروة شعبيته في بريطانيا خلال القرن السابع عشر، في عهد الملك ويليام الثالث والملكة ماري الثانية . إلا أن ظهور الحديد الزهر والفولاذ الأرخص ثمناً أدى إلى تراجع تدريجي في صناعة الحديد المطاوع، حتى أُغلقت آخر مصانع الحديد المطاوع في بريطانيا عام ١٩٧٤.

كما يستخدم أيضًا لصنع عناصر ديكور المنزل مثل رفوف الخبازين ، ورفوف النبيذ ، ورفوف الأواني ، ووحدات العرض ، وقواعد الطاولات، والمكاتب، والبوابات، والأسرة، وحوامل الشموع، وقضبان الستائر، والبارات، وكراسي البار.

تُصنع الغالبية العظمى من الحديد المطاوع المتوفر اليوم من مواد مُعاد تدويرها. وتُعد الجسور القديمة وسلاسل المراسي التي جُرفت من الموانئ مصادر رئيسية له. وتعود مقاومة الحديد المطاوع العالية للتآكل إلى الشوائب السيليسية (الموجودة طبيعياً في خام الحديد)، وتحديداً سيليكات الحديدوز . [ 65 ]

استُخدم مصطلح "الحديد المطاوع" لعقود كمصطلح عام في صناعة البوابات والأسوار ، على الرغم من استخدام الفولاذ الطري في تصنيع هذه البوابات التي تُوصف بأنها "حديد مطاوع". [ 66 ] ويعود ذلك أساسًا إلى محدودية توفر الحديد المطاوع الحقيقي. كما يمكن جلفنة الفولاذ بالغمس الساخن لمنع التآكل، وهو ما لا يمكن فعله مع الحديد المطاوع.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ بعض هذه العناصر وليس كلها مذكورة في غوردون، آر بي (1996) [ 5 ]
  2. ↑ من ميسا، تي جيه (1995): [ 9 ] "أدت مشاكل الجودة في قضبان السكك الحديدية إلى سمعة سيئة للغاية للفولاذ البسمي لدرجة أن المهندسين والمعماريين رفضوا تحديده للتطبيقات الإنشائية. كان للفولاذ المصنّع في الأفران المفتوحة سمعة أفضل، وحل محل الحديد الإنشائي بحلول عام 1889..."

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 تايلكوت، آر إف (1992). تاريخ علم المعادن (  الطبعة الثانية). لندن: دار ماني للنشر، لصالح معهد المواد. ISBN 978-0901462886.
  2. ↑ "الحديد المطاوع - الخصائص والتطبيقات" . Azom.com . AZoNetwork. 13 أغسطس 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2019 . 
  3. ↑ أليكس والتر (31 أكتوبر 2018). "ما هو الحديد المطاوع؟" . موقع ميكانيكي . مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2019 .
  4. ↑ "ما هو الحديد المطاوع؟" . شركة Iron Gates N Railings المحدودة . 2017. مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2023. تم الاطلاع عليه في 27 أكتوبر 2019 .
  5. 1 2 3 4 5 غوردون، روبرت ب. (1996). الحديد الأمريكي 1607-1900 . بالتيمور ولندن: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 0-8018-6816-5.
  6. ↑ "الحديد المطاوع: حلم أثاث الفناء" . مراجعات سي نت . مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 29 سبتمبر 2009 .
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 دانيال، تود. "تبديد اللبس حول الحديد المطاوع" . فابريكاتور . العدد: نوفمبر/ديسمبر 1993. نوما. ص 38. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 أكتوبر 2019 .  
  8. ↑ "مصنوع" . قاموس ميريام ويبستر: القاموس الإلكتروني الأكثر موثوقية في أمريكا . ميريام ويبستر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2020 .
  9. 1 2 3 4 ميسا، توماس ج. (1995). أمة من فولاذ: صناعة أمريكا الحديثة، 1865-1925 . بالتيمور: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 9780801849671.
  10. ↑ إيمهوف، والاس ج. (1917). "رماد البرك كخام حديد لفرن الصهر" . مجلة جمعية كليفلاند الهندسية . 9 (621.76): 332.
  11. ↑ سكوفيرن، جون (1869). المعادن المفيدة وسبائكها ( الطبعة الخامسة). هولستون ورايت. ص 6.  
  12. ↑ ماك آرثر، هيو؛ سبالدينغ، دنكان (2004). علم المواد الهندسية: الخصائص، والاستخدامات، والتدهور، والمعالجة . دار هوروود للنشر. ص 338. ISBN  978-1-898563-11-2.
  13. ↑ كامبل، فليك سي. (2008). عناصر علم المعادن وسبائك الهندسة . الجمعية الأمريكية للمعادن الدولية. ص 154. ISBN  978-0-87170-867-0.
  14. 1 2 إيفانز، سي.؛ ريدن، جي. (2007). حديد البلطيق في العالم الأطلسي في القرن الثامن عشر . بوسطن، ماساتشوستس: بريل. ISBN 9789004161535.
  15. 1 2 3 تشايلدز، دبليو آر (1981). "تجارة الحديد في إنجلترا في القرن الخامس عشر". مجلة التاريخ الاقتصادي . الطبعة الثانية. ص 25-47 . 
  16. ↑ كاهان، أ. (1985). المحراث والمطرقة والسوط: تاريخ اقتصادي لروسيا في القرن الثامن عشر . مطبعة جامعة شيكاغو. ISBN 9780226422534.
  17. ↑ موتون، نورمان (1976). "رابطة المحامين المدرجين: تنظيم الأسعار في تجارة الحديد المطاوع في بلاك كانتري". دراسات ويست ميدلاند ( الطبعة التاسعة). ص 2-8 .  
  18. ↑ باوميستر؛ أفالون؛ باوميستر (1978). دليل ماركس القياسي للمهندسين الميكانيكيين ( الطبعة الثامنة). ماكجرو هيل. الصفحات 6-18 ، 17. ISBN   978-0-07-004123-3.
  19. ↑ "الحديد المطاوع". موسوعة بريتانيكا ( طبعة فاخرة 2009). شيكاغو. 2009. {{cite encyclopedia}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  20. ↑ "تأثير الفوسفور على خواص الفولاذ الكربوني: الجزء الأول" . مجلة توتال ماتيريا . أكتوبر 2007. تاريخ الاطلاع: 27 أكتوبر 2019 .
  21. 1 2 غودواي، مارثا (مايو 1987). " الفوسفور في أسلاك الموسيقى الحديدية القديمة". مجلة ساينس . 236 (4804): 927-932 . Bibcode : 1987Sci...236..927G . doi : 10.1126/science.236.4804.927 . PMID 17812747. S2CID 45929352 .  
  22. ↑ كير، جوردون (2013). تاريخ موجز للصين . سلسلة بوكيت إسينشالز. رقم ISBN 978-1842439692.
  23. ↑ نيدهام، جوزيف (1995). "الجزء 3: الاكتشاف والاختراع في علم الكيمياء: دراسة تاريخية من إكسير الزنجفر إلى الأنسولين الاصطناعي". العلم والحضارة في الصين . المجلد 5: الكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية. مطبعة جامعة كامبريدج. ص 105. ISBN   9780521210287.
  24. 1 2 3 بيغوت، فينسنت سي. (1999). علم المعادن الأثري للعالم الآسيوي القديم . متحف جامعة بنسلفانيا للآثار. ISBN 9780924171345.
  25. ↑ فاغنر، رودولف ج. (2001). فن المعلق الصيني: وانغ بي على كتاب لاوتزه . ص 80-83 . 
  26. ↑ لوكاس، أ. (2006). الرياح، الماء، العمل: تكنولوجيا الطحن القديمة والوسيطة . ليدن، هولندا وبوسطن، ماساتشوستس: بريل. الصفحات 251-255 ، 347. 
  27. ↑ ريتشارد بوكوك . جيه جيه كارترايت (محرر). الرحلات عبر إنجلترا ... خلال عامي 1750 و1751 والسنوات اللاحقة . جمعية كامدن، العدد 42، 1888، صفحة 13.  
  28. ↑ لويس، و. (1775). التاريخ الكيميائي والمعدني للحديد (مخطوطة في مكتبة كارديف المركزية). الصفحات 4، 76. 
  29. ↑ بولارد، جي سي (1998). "التجريب في إنتاج الحديد في مصانع الصهر في القرن التاسع عشر: أدلة من جبال أديرونداك في نيويورك". علم المعادن التاريخي . العدد 1 ( الطبعة 32). الصفحات 33-40 .   
  30. ↑ إتش آر شوبرت، تاريخ صناعة الحديد والصلب البريطانية من 450 قبل الميلاد إلى 1775 ميلادي (روتليدج وكيجان بول، لندن 1957) ، 299-304.
  31. ↑ أ. دين أودين، "إنتاج الحديد المطاوع في أفران التشطيب" علم المعادن التاريخي 15(2) (1981)، 63-87 و 16(1) (1982)، 29-32.
  32. 1 2 مورتون، جي آر؛ ماتون، إن. (1967). "الانتقال إلى عملية كورت للتلبيد". مجلة معهد الحديد والصلب . 205 .
  33. ↑ هايمان، ر. (2004). "الأخوان كرانج وتقنية الحدادة في القرن الثامن عشر". علم المعادن التاريخي . العدد 2 ( الطبعة 28). ص 113-120 .   
  34. ↑ RA Mott (ed. P. Singer), Henry Cort, The Great Finer (The Metals Society, London 1983).
  35. 1 2 3 4 5 6 راجبوت، آر كي (2000). مواد هندسية . إس. تشاند. ص 223. ISBN  81-219-1960-6.
  36. 1 2 غيل، دبليو كيه في (1971). صناعة الحديد والصلب: قاموس المصطلحات . نيوتن أبوت: ديفيد وتشارلز.
  37. 1 2 أوفرمان، فريدريك (1854). صناعة الحديد، بجميع فروعها المختلفة . فيلادلفيا: إتش سي بيرد. الصفحات 267، 287، 344. 
  38. ↑ تايلكوت، آر إف (1991). "الحديد في الثورة الصناعية". الثورة الصناعية في المعادن . لندن: معهد المعادن.
  39. 1 2 3 4 5 6 7 8 كامب، جيمس ماكنتاير؛ فرانسيس، تشارلز بلين (1920). صناعة وتشكيل ومعالجة الفولاذ . بيتسبرغ: شركة كارنيجي للصلب. الصفحات 173-174 . ISBN  1-147-64423-3.{{cite book}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )
  40. ↑ غيل، دبليو كيه في (1967). صناعة الحديد والصلب البريطانية . نيوتن أبوت: ديفيد وتشارلز. ص 79-88 . 
  41. ↑ ريدن، ج. (2005). "ردود الفعل على تكنولوجيا الفحم بدون فحم: صناعة الحديد السويدية في القرن التاسع عشر". في ريدن، ج.؛ إيفانز، س. (محرران). الثورة الصناعية في الحديد: أثر تكنولوجيا الفحم البريطانية في أوروبا في القرن التاسع عشر . ألدرشوت : أشغيت. ص 121-124 . 
  42. ↑ أستون، جيمس؛ ستوري، إدوارد ب. (1957). الحديد المطاوع، صناعته وخصائصه وتطبيقاته ( الطبعة الرابعة). بيتسبرغ: شركة إيه إم بايرز. OCLC 1966102 .  
  43. ↑ سميث، ستيوارت ب؛ غيل، دبليو كي في (1987). "الحديد المطاوع يعود من جديد: افتتاح مصنع بليست هيل للحديد رسميًا". علم المعادن التاريخي . العدد 1 ( الطبعة 21). الصفحات 44-45 .   
  44. ↑ هاسبند، جوزيف؛ هاربي، ويليام (1911). الهندسة الإنشائية . نيويورك: لونغمانز، غرين، وشركاه. ص 21. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2008 . 
  45. ↑ بيرن، أوستن توماس (1899). فحص المواد والحرفية المستخدمة في البناء ( الطبعة الأولى). نيويورك: جون وايلي وأولاده. ص 105. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 فبراير 2008 .  
  46. ↑ سكوفيرن، جون (1861). المعادن المفيدة وسبائكها، بما في ذلك تهوية المناجم، وقانون التعدين، والكيمياء المعدنية . لندن: هولستون ورايت. ص 328. تاريخ الاطلاع: 20 فبراير 2008 . 
  47. ↑ آدامز، هنري (1891). دليل المهندسين الميكانيكيين ( الطبعة الثانية). نيويورك: إي. وإف إن سبون. ص 29. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2008 .  
  48. ↑ Hudson, JC, 1931–43, Reports of the Corrosion Committee's Field Tests, Iron and Steel Institute.
  49. 1 2 "الدكتور جيه بي تشيلتون، 1929-2006" (ملف PDF) . مجلة Material Eyes ( طبعة ربيع 2007). قسم علوم المواد والمعادن، جامعة كامبريدج: 4. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 1 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 29 نوفمبر 2008 . 
  50. 1 2 3 ووكر السابع، روبرت (أبريل 2002). "إنتاج الحديد المطاوع وبنيته المجهرية وخواصه" (ملف PDF) . مجلة التعليم الكيميائي . 79 (4): 443-447 . Bibcode : 2002JChEd..79..443W . doi : 10.1021/ed079p443 . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 24 سبتمبر 2007.
  51. ↑ تشيلتون وإيفنز، مجلة معهد الحديد والصلب، 1955
  52. ↑ هارفي، ل.، دور شوائب الخبث في تآكل الحديد المطاوع، أطروحة دكتوراه، جامعة برادفورد، 1996
  53. ↑ بالاسوبرامانيام، ر. (25 يناير 2003). "عمود دلهي الحديدي وأهميته للتكنولوجيا الحديثة" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . 84 (2): 162-163 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 4 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 29 نوفمبر 2008 .
  54. ↑ بيندريد، لوغ (1945). كتاب كيمب السنوي للمهندسين (الطبعة 52 ). لندن: مورغان براذرز. ص 1278. ASIN B0033RUEVW .   
  55. 1 2 3 4 5 أوبيرغ، إريك؛ جونز، فرانكلين د.؛ ريفيل، هنري هـ. (2000). مكولي، كريستوفر ج. (محرر). دليل الآلات (الطبعة 26 ). نيويورك: دار النشر الصناعية، ص 476. ISBN   0-8311-2666-3.
  56. ↑ سميث، كارول (1984). مهندس للفوز . موتور بوكس ​​/ شركة إم بي آي للنشر. الصفحات 53-54 . رقم ISBN  0-87938-186-8.
  57. ↑ "المواد الصلبة والمعادن - الكثافة النوعية" . أدوات الهندسة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2008 .
  58. ↑ بول، ويليام (1872). الحديد كمادة بناء: خلاصة سلسلة محاضرات أُلقيت في المدرسة الملكية للهندسة البحرية، ساوث كنسينغتون (طبعة منقحة وموسعة ). لندن: إي. وإف إن سبون. الصفحات 136-137 . تاريخ الاطلاع: 20 فبراير 2008 .  
  59. ↑ ريختر، فيكتور فون؛ سميث، إدغار فاهس (1885). كتاب في الكيمياء غير العضوية ( الطبعة الثانية). فيلادلفيا: بي. بلاكيستون، سون وشركاه. ص 396. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2008 .  
  60. ↑ موسوعة الكهرباء التطبيقية . المجلد 1. الجمعية التقنية الأمريكية. 1916. ص 14. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2008 .  
  61. ↑ تيمبي، ويليام هنري؛ بوش، فانيفار ( 1922). مبادئ الهندسة الكهربائية . نيويورك: جون وايلي وأولاده، ص 318-319 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 فبراير 2008 . 
  62. ↑ ثورستون، روبرت (1878). "تاريخ تطور المحرك البخاري" . ص 165. مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 1997. 
  63. 1 2 هانتر، لويس سي. (1985). تاريخ القوة الصناعية في الولايات المتحدة، 1730-1930 . المجلد 2: قوة البخار. شارلوتسفيل: مطبعة جامعة فرجينيا. 
  64. ↑ ماكدونيل، ج (9 سبتمبر 2010). "تقرير تعديني عن الحديد المصهور لسلسلة الحرف الرئيسية". تم إرساله ( طبعة ربيع 2010). 
  65. ^ الكيمياء الصناعية . كريشنا براكاشان ميديا. 1991. ص. 1645. ردمك  8187224991تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2019 .
  66. ↑ "التعرف على أسوار الحديد المطاوع" . لون ستار. 8 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2019 .

للمزيد من القراءة

  • بيلر، أليكس و. (1995). فن الحدادة . إديسون، نيوجيرسي: دار كاسل للنشر. الصفحات 28-45 . ISBN  0-7858-0395-5.
  • غوردون، روبرت ب. (1996). الحديد الأمريكي 1607-1900 . بالتيمور ولندن: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 0-8018-6816-5.
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بالحديد المطاوع على ويكيميديا ​​كومنز