پدیده سوختن فولاد چیست؟

پدبده سوختن فولاد

بعضی از فلزات فرایندی را تجربه می‌ کنند که با ذوب یا اکسیداسیون کاملاً متفاوت است، همچنین شباهت زیادی به تحریق چوب از اکسیژن دارد. این فرایند را سوختن فولاد می نامند. در حقیقت برقراری واکنش بین اکسیژن و فلزات باعث می شود تا ریسک سوختن و احتراق آنها افزایش پیدا کند.

همچنین فولاد ها به عنوان یکی از اصلی ترین آلیاژ های آهن در صورت عدم رعایت برخی نکات احتمال سوختن آنها به شدت وجود دارد. با پیشرفت تکنولوژی عناصر فلزی در محیط ها و موقعیت هایی که مورد استفاده قرار می‌ گیرد باید ایمن باشد و بر اساس الزامات سختگیرانه تضمین شود. در ادامه این مطلب از آرتاویل ساخت به شما می گوییم پدیده سوختن فولاد چیست؟ و عواقب آن را به شما خواهیم گفت.

 

پدیده سوختن فولاد چیست؟

فولادی که به درجه حرارت بیش از اندازه گرم برسد و دیگر امکان بازگشت به حالت اولیه خود را نداشته باشد، دچار پدیده سوختن می شود. در واقع گرمای بیش از حد فلزات سبب می شود تا اثرات و تغییرات منفی در ساختار فلز ایجاد شود که اغلب این تغییرات می تواند به حالت اولیه خود برگردد. اما سوختن فلز پدیده‌ ای است که امکان اصلاح و برگشت فلز به حالت اولیه وجود ندارد و همین امر باعث می شود تا ساختار فلز اسقاط شود.

زمانی که فولاد در زمان سوختن می باشد دو فرایند تخریب کننده به وجود می آید اولین فرایند همان پدیده سوختن است که بین ذرات در زمان اکسیداسیون اتفاق می افتد. اکسیداسیون موجود بین ذرات همان خوردگی فلز می باشد که مرز ذرات فلز را شکل می دهد. این امر زمانی اتفاق می افتد که اکسیژن با اجزای مقاوم پیوند خود را در برابر خوردگی بشکند.

دومین فرایند تخریب کننده زمانی رخ می دهد که فولاد در همان زمان ذوب اولیه بسوزد. ذوب اولیه همان موقعیتی است که آلیاژ در مرز برخی از ذرات فلز آلیاژ قرار بگیرد این موقعیت دارای اختلال و ناپیوسته های ذره ای می باشد که با حرارت درمانی از بین نخواهند رفت.

 

در ادامه مطلب اگر اطلاعی از کلید فولاد دارید پیشنهاد میکنم مطلب ” کلید فولاد چیست؟ ” را مطالعه کنید.

 

فولاد آلیاژی از آهن می باشد که مقدار کربن در آن وجود دارد. همین امر باعث می شود تا مقاومت فلز افزایش پیدا کند. بنابراین کربن موجود در فولاد باعث می‌ شود تا هنگامی که فولاد به نقطه ذوب می رسد شروع به سوختن کند؛ همچنین در زمان حرارت دادن و رسیدن فولاد به نقطه ذوب ( حدود 1500 درجه سلسیوس ) فولاد قبل از آنکه ذوب شود، می سوزد.

با توجه به شرایط بالا رنگ فلز به رنگ سفید تبدیل می شود و فلز جرقه به اطراف پرتاب می کند. با سوختن فولاد ساختار کریستالی آن تغییر می کند و شروع به فرو ریختن می کند به این معنی که آن سوخته است.

 

سوختن فولاد

 

سوختن پشم فولاد

یکی از نمونه های واکنش برگشت ناپذیر احتراق یا سوختن پشم فولاد می باشد. همانطور که می دانید پشم فولاد از آهن تشکیل می شود و در صورتی که با اکسیژن موجود در هوا واکنش پیدا کند نوعی اکسید آهن تولید می شود. این اکسید آهن امکان برگشت به حالت اولیه را از فولاد سلب می کند.

هنگامی که پشم فولاد در حال سوختن می باشد از خود جرقه های بی نهایتی تولید می کند که این جرقه بر اثر واکنش هوا و آهن تولید می شود. جالب است بدانید که هنگامی که پشم فولاد گرم می شود، حجم آن هم افزایش پیدا می کند.

 

در ادامه اگر از کاربرد فولاد نسوز اطلاعی ندارید پیشنهاد می کنم مطلب ” فولاد نسوز چیست؟ ” را مطالعه کنید.

 

سوختن فولاد ضد زنگ

آلیاژ مورد استفاده در فولاد ضد زنگ همان آلیاژ هایی می باشد که در سیستم های اکسیژن به صورت گسترده در لوله ها و دریچه ها استفاده می شود. در گذشته محققان بر این باور بودند که فولاد ضد زنگ می تواند به راحتی در محیط های غنی از اکسیژن بسوزد. از آن پس اجزای تشکیل دهنده فولاد ضد زنگ کاربرد کمتری در محیط های پر اکسیژن داشتند. پس از  بررسی ساختار فولاد ضد زنگ محققان فهمیدند که این فولاد پس از سوختن ساختار کریستالی آلیاژ اصلی آن تغییر پیدا نمی کند. 

 

نقطه سوختن برخی از فلزات

نقطه احتراق فلزات با هم تفاوت های بسیاری دارد برای مثال نقطه احتراق مس حدوداً 1030 درجه سلسیوس است. این دما 30 درجه کمتر از نقطه ذوب است و در صورتی که فشار اکسیژن کمتر از 34.5 MPa باشد فلز تا زمانی که قرار است به ذوب برسد مشتعل نخواهد شد. همچنین مس به عنوان یکی از فلزات می باشد که احتراق و سوختن آن کاری دشوار است. نقطه احتراق آهن 930 درجه سلسیوس است. همچنین این فشار و مقاومت آهن بر سوختن ضعیف است و احتراق آهن در محیط های پر فشار و غنی از اکسیژن نشان دهنده این است که زمان سوختن آهن داغ و اکسیژن باعث می شود اکسید موجب تغییر شود، همچنین انتقال گرمایی طبیعی را هم در بر دارد.

 

سوختن فلزات

 

در ادامه اگر نمی دانید فولاد به چه شیوه ای تولید می شود پیشنهاد می کنم مطلب ” فولاد چگونه تشکیل می شود؟ ” را حتما مطالعه کنید.

 

در نتیجه

همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم فولاد به عنوان یکی از آلیاژهای آهن شامل چندین فولاد دیگر همچون کربن می باشد. اضافه شدن آلیاژهای گوناگون به فولاد باعث می شود تا برخی ویژگی ها و خواص به آن اضافه شود. فولاد یکی از فلزاتی است که در شرایط های مناسب مشتعل خواهد شد.

همچنین فرایند سوختن فولاد به دو صورت اتفاق می افتد 1- خوردگی 2- افزایش دما، که در این دو حالت اکسیداسیون ناشی از سوختن موجب می شود که تغییرات غیر قابل بازگشت در ساختار فولاد ایجاد شود.