در زیر تجزیه و تحلیل مقایسه ای آهن و آلیاژهای خالص ارائه شده است:
1، تعریف و ترکیب
آهن خالص: آهن خالص به یک ماده خالص از عنصر آهن اطلاق می شود، بدون اینکه با سایر عناصر فلزی دوپینگ شود. عمدتاً از آهن (Fe) تشکیل شده است و معمولاً حاوی مقادیر بسیار کمی ناخالصی است.
آلیاژ: آلیاژ ماده ای است که از مخلوط کردن دو یا چند فلز یا غیرفلز با هم و استفاده از فرآیندهایی مانند گرمایش و سرمایش به وجود می آید. ترکیب آلیاژها میتواند شامل آهن باشد، اما معمولاً سایر عناصر فلزی یا غیرفلزی مانند کروم (کروم)، نیکل (نیکل)، کربن (C) و غیره را نیز شامل میشود.
2، خواص فیزیکی
استحکام و چقرمگی: آلیاژها معمولاً استحکام و چقرمگی بالاتری نسبت به آهن خالص دارند. این به این دلیل است که چندین عنصر در آلیاژ با یکدیگر ترکیب می شوند و ساختار بلوری پیچیده تری را تشکیل می دهند و در نتیجه استحکام و چقرمگی مواد را بهبود می بخشند. اگرچه آهن خالص سخت است، اما چقرمگی آن نسبتاً کم است.
سختی: سختی آلیاژها به طور کلی بیشتر از آهن خالص است. به عنوان مثال، سختی آهن خام (نوعی آلیاژ کربن آهن) بسیار بیشتر از سختی آهن خالص است.
پلاستیسیته: پلاستیسیته آلیاژها معمولاً بهتر از آهن خالص است که باعث می شود آلیاژها در طول فرآیند تولید به شکل و اندازه مورد نظر بهتر شکل بگیرند.
چگالی: چگالی آهن خالص حدود 7.874 گرم بر سانتی متر مکعب است، در حالی که چگالی آلیاژها ممکن است بسته به ترکیب آنها متفاوت باشد.
نقطه ذوب: نقطه ذوب آهن خالص 1538 درجه است، در حالی که نقطه ذوب آلیاژها معمولا کمتر از فلزات تشکیل دهنده آنها است. این به این دلیل است که عناصر مختلف در آلیاژ یک مخلوط یوتکتیک را تشکیل می دهند و در نتیجه نقطه ذوب را کاهش می دهند.
3، خواص شیمیایی
مقاومت در برابر خوردگی: آلیاژها معمولاً مقاومت به خوردگی قویتری نسبت به آهن خالص دارند. این به این دلیل است که عناصر خاصی در آلیاژ، مانند کروم و نیکل، می توانند یک لایه محافظ اکسید متراکم برای جلوگیری از خوردگی بیشتر مواد تشکیل دهند. در مقابل، آهن خالص بیشتر مستعد زنگ زدگی و خوردگی است.
واکنش پذیری: آهن خالص یک فلز نسبتاً واکنش پذیر است که می تواند با اسیدهای غیر اکسید کننده مانند اسید کلریدریک رقیق و اسید سولفوریک رقیق تحت واکنش های جابجایی قرار گیرد. واکنش پذیری آلیاژها ممکن است بسته به ترکیب آنها متفاوت باشد.
4، زمینه های کاربردی
آهن خالص: به دلیل رسانایی عالی، رسانایی حرارتی و شکل پذیری، آهن خالص به طور گسترده در زمینه هایی مانند صنعت الکترونیک و ساخت دستگاه های الکترومغناطیسی استفاده می شود. علاوه بر این، آهن خالص در تولید ابزار دقیق، ابزارهای نوری و سایر کاربردهایی که نیاز به دقت و پایداری بالایی دارند نیز استفاده می شود.
آلیاژ: آلیاژها به دلیل استحکام بالا، چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب و پلاستیسیته، به طور گسترده در زمینه هایی مانند خودروسازی، مصالح ساختمانی، ساخت مکانیکی، هوافضا و غیره استفاده می شوند. به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ (یک آلیاژ آهن کروم نیکل) ) به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی و زیبایی شناسی، به طور گسترده در ظروف آشپزخانه، ظروف غذاخوری، دکوراسیون ساختمان و سایر زمینه ها استفاده می شود. و چدن به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر سایش به طور گسترده در ریخته گری، آهنگری و سایر زمینه ها استفاده می شود.