مقاله جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ

اختصاصی از هایدی مقاله جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:47

تجربه نشان داده که درصورتیکه بتوانیم از ورود هوا به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیائی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود. در این جا کلمه هوا به مخلوطی از گازهای اکسیژن هیدروژن نتیتروژن و بخار آب که همگی باعث کاهش کیفیت جوش می شوند اطلاق می گردد. باید اضافه کرد که اکسیدهای فلزی و گرد و غبار و ذرات پراکنده در هوا نیز باعث کاهش کیفیت جوش می گردند.

در بسیاری از مراحل جوشکاری با قوس الکتریکی و همچنین لحیم کاری و لحیم کاری سخت گازهای حاصل از سوختن پوشش الکترودها و همچنین گازهائی که مخصوص این کار پیش بینی شده اند از ورود و تماس هوا و دیگر عناصر مضر به منطقه جوش جلوگیری می کنند.

اصول اساسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ

اصول کار این طریقه جوشکاری بسیار ساده است. الکترودگیر که در اینجا به آن تفنگ یا مشعل هم گفته می شود طوری طراحی شده که علاوه برالکترود جریانی از یک گاز خنثی مانند بی اکسیدکربن هلیوم یا آرگون را نیز از خود عبور می دهد.

غرض اصلی از استفاده از یک گاز محافظ درخلال جوشکاری درامان نگهداشتن فلز مذاب از ورود و تماس اکسیژن هوا و سایر گازهای مزاحم موجود در آن به منطقه جوش می باشد. در این طریقه با حذف اکسیداسیون وسیار ناخالصی های موجود جوشکاری بر روی فلزاتی که با سایر طرق جوشکاری غیرممکن و یا بسیار دشوار است ممکن می گردد. این طریقه جوشکاری با روش دستی خودکار و نیمه خودکار مرسوم و متداول است. در این قسمت روشهای دستی و نیمه خودکار مورد بررسی قرارگرفته و بحث درباره طریقه اتوماتیک به بخش دیگری موکول می شود.

درموقع کار با این روش جوشکاری گازی که از داخل الکترودگیر عبور می کند و اطراف الکترود را در برمی گیرد به محض خروج از الکترودگیر آتمسفر محیط را با فشار پس زده و الکترود قوس و منطقه مذاب را از ورود هوای اطراف در امان نگهمیدارد.

جوشکاری یا قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی سه مزیت اساسی نسبت به جوشکاری ساده با قوس الکتریکی دارد. این مزایا عبارتند از:

1. سرعت عمل بسیار زیاد است.
2. جوش خیلی تمیزتر است.
3. جوشکاری فلزاتی که با سایر روشها غیرممکن یا دشوار است ممکن می گردد.

یکی از مزایا سرعت مل کاهش تلفات و صرفه جوئی در وقت است. درصد تقریبی هزین ها بشرح زیرمی باشد:

الکترود تنگستن (اگر مصرف شود)        3%

انرژی الکتریکی                   5%

گاز محافظ                     92%

باین تریتب ملاحظه می شود که عمل کرد این روش بمراتب سریع تر از جوشکاری معمولی باقوس الکتریکی می باشد و البته بدیهی است که صرفه جوئی درتعداد وساعت کار کارگر نیز قابل توجه بوده و تولید بسیار زیاد خواهد بود همچنین در این روش چون نیازی به تمیز کردن تفاله جوش نیست. در زمان و مزدکارگر باز هم صرفه جوئی خواهد شد.

انواع روشهای جوشکاری با گاز خنثی

انواع روشهای جوشکاری مورد استفاه و مرسوم بشرح زیر می باشند:

الف. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود از جنس تنگستن (TIG یا GTAW) که اصطلاحا آن را تیک خواهیم نامید.

ب. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود فلزی (MIG یا GMAW) که آنرا میگ می نامیم.

ج. حوشکاری با قوس الکتریکی و بوسیله الکترود زغالی (CIG یا GCAW) که آنرا سیگ می نامیم.

د. جوشکاری با قوس الکتریکی به طریقه نقطه جوش GASW بهرحال درمجموع برای عبور جریان الکتریسیته سه روش پیشنهاد شده است:

1. جریان مستقیم با پلاریته مستقیم (DCSP)
2. جریان مستقیم با پلاریتهن معکوس (DCRP)
3. جریان متناوب (AC)

یونها ملکول های یک گاز می باشند که بصورت ذرات باردار (الکتریکی) در می آیند.

این عملیات قسمتی از تئوری الکترونی می باشند. در روش DCSP نفوذ بسیار عالی است چون جریان حرکت الکترون ها بطرف قطعه کار بوده و درنتیجه گرما را بر روی آنت متمرکز می کند.

اگر از روش DCSP استفاده کنیم کار بسیار تمیز خواهد بود ولی نفوذ خیلی زیادنمی باشد زیرا بیشتر گرما در روی الکترود تنگستن (آند) یا سیم جوش ایجاد خواهد شد. بلافاصله ملاحظه می شود که استفاده از این طریقه برای جوشکاری بر روی قطعات آلومینیومی منیزیمی و سایر موادی که جوشکاری آنها مشکل است بسیار مفید می باشد (در این حالت باید از الکترودی از جنس تنگستن استفاده نمود). اگر از جریان متناوب با فرکانس بالا (ACHF) استفاده شود هم نفوذ خوب بوده و هم کار تمیز خواهد ماند.

درموقع استفاده از روش (MIG) GMAW جریان گرمائی قوس متغیر است زیرا الکترود فلزی ذوب شده و قطرات مذاب از قوس عبور کرده و به منطقه جوش سقوط می کنند. این روش جوشکاری اغلب با طریقه DCRP صورت می گیرد. در این حالت قوس بسیار تمیز بوده و فلز جوش با سرعت بر روی قطعه کار ته نشین می شود. البته در این حالت جریان الکتریکی نسبتا زیاد لازم است تا فلزمذاب را به صورت پودر در آورده و آنرا بر روی قطعه کار ته نشین نماید. به این ترتیب میزان انتقال* زیاد شده و کنترل و دقت قوس افزایش می یابد. عین همین عمل را می توان درباره فلزات نازک انجام داد. در این حالت فقط کافی است شدت جریان را کاهش دهیم.

بحث بیشتر در این مورد را به صفحات بعد موکول می کنیم.

جوشکاری با قوس الکتریکی درپناه گاز خنثی و با الکترودی از جنس تنگستن GTAW (TIG)

دراین حالت از یک الکترود مصرف شدنی از جنس تنگستن استفاده می کنند. این الکترود در داخل یک الکترودگیر مخصوص که ضمنا از میان خود جریانی از یک گاز خنثی را نیز عبور می دهد قرارمی گیرد. درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کارو تنگستن در محیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.

درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کار و تنگستن درمحیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.

* Rate of transfer

دانلود قوس 11 ص

اختصاصی از هایدی دانلود قوس 11 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

1-مقدمه :

قوس را می توان سازه ای تعریف نمود که توانایی آن برای حمل بارهای قائم وارده ، بستگی به مولفه افقی واکنش تکیه گاههای دو طرف آن دارد که هر دو ، به طرف وسط دهانه قوس عمل می نمایند .

قوسها از زمانهای بسیار دور موارد استعمال فراوانی در ساخت طاقهای بزرگ و پلهای جاده دارند و نمونه های فراوان آنها را می توان در بناها و پلهای تاریخی کشورمان یافت .

با تنوجه به وجود نیروی فشاری در مقاطع مختلف قوس و هم چنین کم بودن اثر لنگر خمشی ، علاوه بر بتن مسلح و فولاد ، قوس را می توان از مصالح بنایی نیز بنا نمود که با توجه به استادکاران ماهر و همچنین کمبود فولاد و سیمان در کشور ، این شیوه می تواند کمک موثری در طرح و اجرای پلهای جاده های و راه آهن باشد . اکثر پلهایی که در مسیر راه آهن سراسری ایران قرار دارند ، از نوع پل قوسی بامصالح بنایی می باشند که سالهای متمادی است که بدون هیچ عیب و نقصی عمل می نمایند .

انروزه با پیشرفت تکنیک محاسبه و اجراء ، پلهای قوسی با دهانه بسیار بزرگ ساخته شده است . بزرگترین پل قوسی فلزی جاده که در حال حاضر در جهان وجود دارد ، پل Kill Van Kull با دهانه حدود 504 متر در نیوجرسی آمریکا می باشد . در بندر سیدنی استرالیا ، یک پل قوسی فلزی راه آهن با دهانه حدود 503 متر وجود دارد . هر دو پل فوق الذک از نوع دو مفصلی خرپایی می باشند که در بخشهای آینده در مورد آن صحبت خواهد شد . بزرگترین پل قوسی بتن مسلح ، پل Sando در سوئد می باشد که مخصوص عبور وسایط نقلیه است و دهانه آن حدود 264 متر می باشد . در Esla اسپانیا یک پل قوسی بتن مسلح مخصوص عبور راه آهن به دهانه 197 متر وجود دارد که بزرگترین دهانه در نوع خود می باشد .

2-انواع قوس :

قوسهایی که به قوسهای سه مفصل موسوم هستند ، از لحاظ ایستایی ، معین می باشند . قوسهای دو مفصل یک درجه نامعین و قوسهای دو سر گیردار یا بدون مفصل 3 درجه نامعین هستند . چون ایجاد و واکنشهای افقی در تکیه گاه های سازه برای عمل قوسها ضروری می باشد ، بنابراین بدیهی است که شرایط پی در تکیه گاههای قوسها باید بسیار مناسب باشد . در صورتی که شرایط پی چندان مناسب نباشد ، در این صورت مولفه های افقی تکیه گاهی را می توان توسط مهاری تحمل نمود .

در مقایسه با تیر ، به علت وجود واکنش افقی تکیه گاهی در قوس ، لنگر خمشی کوچکتری در قوس ایجاد می شود .در شکل فوق لنگرهای ایجاد شده در یک قوس و یک تیر ساده با دهانه های مساوی تحت اثر یک سیستم نیرو مقایسه گردیده است . ملاحظه می شود که لنگر مثبت حداکثر به علت عمل قوس کاهش بسیار یافته است .

البته لازم به تذکر است نیروهای محوری قابل ملاحظه ای در قوسها ایجاد می گردد . اقتصاد هر قوسی بستگی به نسبت به ارتفاع دهانه آن دارد . در موارد بسیاری این نسبت با توجه به شرایط موجود تعیین می گردد . در صورتی که شرایط برای ایجاد یک قوس اقتصادی مهیا باشد . این نسبت یعنی نسبت ارتفاع قوس به طول دهانه آن () باید بین 25/0 تا 3/0 باشد .

3-قوسهای سه مفصل :

تعیین واکنشهای تکیه گاهی :

واکنشهای مجهول قوس عبارتند از ، ، و ، با نوشتن سه

معادله تعادل برای تمام قوس و معادله تعادل لنگری قطعه یا قوس حول نقطه C واکنشهای مجهول به دست می آیند . ولی حتی الامکانباید از حل دستگاه معادلات همزمان خودداری نمود . برای مثال با نوشتن معادله تعادل لنگری قوس که تکیه گاه های آن همتراز می باشند ، حول مفصل B معادله ای به دست می آید که فقط واکنش قائم مجهول در آن وجود دارد . با دانستن اگر معادله تعادل لنگری قسمت را حول نقطه C بنویسیم ، در آن فقط مجهول وجود خواهد داشت . اکنون با نوشتن معادله تعادل لنگری تمام قوس حول نقطه A واکنش و با نوشتن معادله تعادلی نیروها در امتداد افق واکنش به دست می آید . درستی نتایج حاصل را می توان با نوشتن معادله تعادل نیروها در امتداد قائم کنترل نمود .

موقعی که دو تکیه گاه قوس در ترازهای مختلف قرار دارند ، در معادله دو مجهول و خواهد داشت . در نتیجه لازم است یک دستگاه دو معادله دو مجولی حل شود . در صورتی که هر یک از واکنشهای و را به دو مولفه که یکی از آنها در امتداد خط باشد ، تجزیه نماییم ، می توان از حل دو معادله دو مجهولی اجتناب نمود . پس از محاسبه

تحقیق درباره عارضة افزایش قوس پا

اختصاصی از هایدی تحقیق درباره عارضة افزایش قوس پا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

عارضة افزایش قوس پا

عارضه «گودی پا» یا «افزایش قوس»، به ناهنجاری اطلاق می شود که در آن قوس طولی پا از افزایش غیرطبیعی برخوردار بوده و همراه با چنگالی شدن انگشتان پا می باشد. عارضه مذکور از نظر علّت شناسی به انواع مادرزادی، اکتسابی و با علّت نامعلوم تقسیم می شود. همچنین برخی از منابع از پای گود نرم، که به وسیله حرکات و ماساژ قابل درمان است و پای گرد تغییر شکل یافته نام برده اند.

در نوع اکتسابی، این عارضه می تواند ناشی از کوتاهی نسوج نرم و کف پا، ضعف عضلات کوچک شست، عضلات بین استخوانی، ضعف عضله بازکننده دراز انگشتان باشد. همچنین ضعف عضله درشت نی قدامی و نیز فعّالیت بیش از اندازه عضلات ریز داخل کف پائی که گاه در اثر کوتاهی تاندون آشیل به وجود می آید از جمله عوامل دیگر بروز این عارضه است.

روش ارزیابی عارضه مذکور نیز ترسیم نقش پا است. هرگاه نقش داخلی کف پا از خط فرضی که از مرکز وتر آشیل و در امتداد کف به طرف انگشت دوّم می رود، فاصله زیادی داشته باشد می توان عارضه مذکور را مشاهده نمود و در مراحل شدیدتر انگشتان به صورت چنگالی درآمده و نقش لبة خارجی پا، محو می گردد. در برخی موارد شدید نیز، عارضه گودی کف پا، با چرخش داخلی پاشنه همراه است.

علائم

پائین افتادن استخوان های مچ به همراه کوتاهی وتر آشیل، محدودیّت حرکت در عمل خم شدن مچ را به همراه دارد. زاویه دار شدن قوس عرضی و وضعیّت انگشتان چنگالی نیز موجب محدودیّت در عمل خم شدن مفصل کف پائی و بند انگشتی شده که کاهش دامنه حرکتی در مفصل بند انگشتی میانی را به دنبال خواهد داشد. همچنین ممکن است در موارد شدید پاشنه مختصر چرخشی به داخل داشته باشد.

افزایش قوس طولی پا که همراه با عارضه انگشتان چنگالی مشاهده می شود، موجب کوتاهی و انقباضات اسپاستیک عضلات ریز کف پائی می شود. کوتاهی نیام کف پائی و رباط ناوی پاشنه ای (فنری) همراه با کوتاهی وتر آشیل در موارد شدیدتر ملاحظه می شود. همچنین کشیدگی و ضعف عضلات قدامی ساق، به ویژه ضعف عضلات دودی و بین استخوانی که به عنوان یک گروه عضلات کمکی در حین عمل عضلات تاکننده دراز دخالت دارند و به عنوان یک گروه عضله مخالف از خم شدن مفاصل بین انگشتی که در موقع راه رفتن توسط عضله خم کننده ایجاد می شود جلوگیری به عمل می آورد، نیز دیده می شود. ضعف عضلات دودی و بین استخوانی موجب بروی انگشتان چنگالی می شود. در این وضعیّت مفصل کف پائی بند انگشتی به حالت باز شدن بیش از حدّ و بند میانی به حالت خم در می آید. کاهش تعادل، برخورد پاها با موانع کم ارتفاع و سقوط های مکرّر، احساس درد و خستگی در عضلات جلوی ساق، وجود پینه های دردناک در روی مفاصل خم شده، کاهش استقامت و احساس خستگی در راه رفتن ها و ایستادن ها و در مراحل پیشرفته، راه رفتن سخت، دردناک و غیرموزون و پاره شدن سریع کفش ها از علائم این عارضه است.

حرکات باید بر کشش عناصر کف پائی، کشش وتر آشیل و تحرّک بخشیدن به مفاصل محدود شده مبتنی باشد. جلوگیری از خم شدن بند میانی و سوّم انگشتان و باز شدن بند اوّل انگشتان پا در اجرای حرکات ضروری است. انجام حرکات به صورت چرخش به خارج برای کشیده شدن نیام کف پائی، چرخش به خارج پاشنه و تقویت عضلات نازک نئی نیز مناسب است. تقویت عمل عضلات ریز داخل کف پائی و سایر عضلات ضعیف شده، انعطاف عضلات کوتاه شده و بهبود دامنة حرکتی مفاصل، از جمله اقدامات درمانی ممکن است که می تواند از سوی معلّمات ورزش و مربّیان اصلاحی، صورت گیرد و نتایج ثمربخشی را به همراه داشته باشد.

حرکات اصلاحی

الف) حرکات تقویتی

1) در وضعیت نشسته زانوها خم، پاشنه ها بر روی زمین پا را به حالت چرخش به خارج برده و سعی در دور کردن انگشتان از هم نمائید.

2) در وضعیّت نشسته با دست و یک حوله که از زیر کف پا گذاشته است، سعی در کشش کف پا نماید. پا مقاومتی در مورد خم شدن به پشت و چرخش خارجی نمی کند.

3) در وضعیّت نشسته مانند تمرین قبل با استفاده از دست یا حوله سعی کنید بند انتهائی و میانی انگشتان را به حالت باز شده درآورید. توجّه شود بند ابتدائی باز نشود.

4) در وضعیّت ایستاده شیئی را با ارتفاع کم زیر بندهائی ابتدائی انگشتان بگذارید. روی پای دیگر را زیر پای اوّلی قرار دهید. همزمان با فشاری که انگشتان پای اوّل به لبة شی وارد می کند، سعی در باز کردن بندها نمائید. پای دوّم را با فشار به ناحیه زیر مفصل انگشتی کف پائی مانع از باز شدن و بالا آوردن آن می شود.

5) در وضعیّت ایستاده پنجه ها را به صورت بادبزنی از یکدیگر باز نمائید.

ب) حرکات کششی

1) در وضعیّت نشسته با کمک دست ها بند اوّلی را به پائین، بندهای دیگر را به بالا فشار دهید.

2) در وضعیّت نشسته به حالت استارت دوهای سرعت، سعی در رساندن پاشنه به زمین و کشش ناحیه کف پا نمائید.

3) در وضعیّت خوابیده با پاهای مستقیم پنجه را به دیوار گذاشته، پاشنه ها را آرام به دیوار نزدیک کنید.

تحقیق درمورد جوشکاری قوس الکتریکی

اختصاصی از هایدی تحقیق درمورد جوشکاری قوس الکتریکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 70

عنوان تحقیق : جوشکاری قوس الکتریکی

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه 3

1-تدارک برای جوشکاری 7

آشنایی بافرآیند جوشکاری قوسی 8

انتخاب دستگاه جوش 15

انتخاب ابزارهای مناسب 21

انتخاب الکترود 22

آشنایی با مقررات ایمنی 33

2-ایجاد قوس وخط جوش 37

ایجاد قوس و برقرار نگه داشتن آن 37

ایجاد خط جوش 44

3-جوشکاری 51

آشنایی با طراحی و کاربرد اتصالهای جوشی 51

اتصالهای جوشی 60

مقدمه:

جوشکاری متداولترین روش اتصال فلزات در صنایع امروزی است . در هنگام جوشکاری دو قطعه فلز همجنس ذوب می شوند و به هم می چسبند.

اگر جوشکاری به روش صحیح انجام شود استحکام اتصال جوشکاری با استحکام فلز اصلی برابر یا بیشتر از آن است . جوشکاران اولیه آهنگرانی بودند که قطعات آهنی را با هم گرم می کردن و با پتک زدن به هم متصل می کردند .

سابقه انواع حرفه های فلز کاری به قرن ها می رسد اما سابقه جوش کاری قوس الکتریکی از 100 سال کمتر است . جوشکاری قوسی ا بتدا در دوران جنگ جهانی اول پس از اختراع تجهیزات و فنون ومصالح جدید متداول شد . از آن زمان به بعد این فرایند وسایر فرایند ها ی جوشکاری در عملیات ساخت و تعمیر قطعات و وسایلی که فلز در آنها بکار رفته رایج شده است .

با بهبود روشهای طراحی و ساخت ابزار ها و تجهیزات جوشکاری ، عده بیشتری به فراگیری جوشکاری پرداختند . امروز هنرمندان آرشیتکت ها و طراحان با استفاده از فنون جوشکاری آثاری خلق می کنند که به خاطر زیبایی و اصالت تحسین همگان را بر می انگیزند .

این روز ها جوش کاران به کار های هنری روی آورده اند و هنرمندان جوشکار شده اند . کاربرد جوشکاری در مجسمه سازی احتمالا نخستین کار برد فر آیند جدید ذوب فلز است که پس از فن باستانی ریخته گری در این شیوه هنری کار گرفته شده است .

مجسمه سازان جوشکاری را به سرعت فرا می گیرند و آن را با کار های هنری خود وفق می دهند . مجسمه سازان آموزش طراحی دیده اند و و در این کار تجربه کافی دارند . و همین در خلق مجسمه های جوشکاری شده مزیتی به شمار می رود .صنعت فلز کاری از حرفه های متنوعی تشکیل شده است که در بیشتر آنها دانش جوشکاری ضروری است .

صنایع تولید و ساخت نیز جوشکاران زیادی را به خدمت می گیرد . فرصت های اشتغال در طراحی ساخت و تعمیرات تجهیزات جوشکاری نیز متعدد است . کار گاههای متفاوت جوشکاری نیز از سایر مرکزی هستند که جوشکاران را استخدا م می کنند .

در حرفه هایی مانند لوله کشی و امور تاسیسات یا تعمیرات هواپیما نیز از جوشکار و جوشکاری استفاده می شود . سازندگان ماشین های سنگین معدن کاری و راه سازی نیز از جوشکاران برای تولید قطعات سخت چقرمه و مقام در برابر سایش استفاده می شود .

در صنعت ساختمان برای ساخت اسکلت های مقاوم و سبک فولادی قطعات فولادی را به هم جوش می دهند . پل های جاده و راه آهن را نیز از طریق جوشکاری می سازند تا نسبت استحکام به وزن بالاتری پیدا کنند .. نیرو گاههای آبی جدید نیز برای انتقال آب با فشار های بالا و رساندن آن با توربین های آبی که با جوشکاری فولاد ساخته می شود ، از لوله های جوشکاری شده به همدیگر استفاده می کنند .

مقاله در مورد کوره‌های قوس الکتریکی و القائی

اختصاصی از هایدی مقاله در مورد کوره‌های قوس الکتریکی و القائی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 40

مقدمه

امروزه یکی از اساسی ترین پایه های اقتصادی و اجتماعی کشورهای جهان را صنایع آهن و فولاد تشکیل می دهد و این به سبب نیاز مبرمی است که انسان جهت پیشبرد، مفاصد خود در زندگی دارد. با نگاه اجمالی به کارایی این عنصر حیاتی، می توان به نقش سازنده آن پی برد. زیرا علاوه برکارکرد آن درامر ساختمان سازی، پل سازی و غیره یکی از کالاهای اساسی در صنایع اتومبیل سازی، کشتی سازی و لکوموتیو سازی است و به صورت آلیاژ های مختلف، اساس تکنولوژی ماشین آلات را تشکیل می دهد. که آهن و فولاد به روش های مختلفی تهیه و تولید می شدند ما دراین تحقیق روش تهیه بوسیله کوره بلند را از ابتدا مورد بررسی قرار می دهیم.

آهن عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Fe و عدد اتمی 26 وجود دارد. آهن فلزی است که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد.

تاریخچه آهن (Fe)

اولین نشانه های استفاده از آهن به زمان سومریان و مصریان برمی گردد که تقریباً 4000 سال قبل از میلاد با آهن کشف شده از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه وزیور آلات می ساختند. از 2000 تا 3000 سال قبل از میلاد، تعداد فزاینده ای از اشیاء ساخته شده با آهن مذاب (فقدان نیکل، این محصولات را از آهن شهاب سنگی متمایز می کند) دربین النهرین، آسیای صغیر و مصر به چشم می خورد؛ اما ظاهراً تنها در تشریفات از آهن استفاده می شد و آهن فلزی گرانبها حتی با ارزش تر از طلا به حساب می آمد.

براساس تعداد از منابع آهن، به عنوان یک محصول جانبی از تصفیه مس تولید می‌شود مثل آهن اسفنجی – و به وسیله متالوژی آن زمان قابل تولید مجدد نبوده است. از 1600 تا 1200 قبل از میلاد درخاورمیانه بطور روز افزون ا زاین فلز استفاده می شد، اما جایگزین کاربرد برنز درآن زمان نشد. تیرآهنی متعلق به عنصر آهن سوند در گاتلند سوئد یافت شده است. از قرن 10 تا 12 در خاورمیانه یک جابجایی سریع درتبدیل ابزار و سلاحهای برنزی به آهنی صورت گرفت. عامل مهم دراین جابجائی آغاز ناگهانی تکنولوژی های پیشرفته کار با آهن نبود، بلکه عامل اصلی، مختل شدن تامین قلع بود. این دوره جابجایی که در زمانهای مختلف و درنقاط مختلفی از جهان رخ داد، دوره ای از تمدن به نام عصرآهن را به وجود آورد. همزمان با جایگزینی آهن به جای برنز، فرآیند کربوریزاسیون کشف شدکه به وسیله آن به آهن موجود درآن زمان کربن اضافه می کردند. آهن را بصورت اسفنجی که مخلوطی از آهن و سرباره به همراه مقدار ی کربن یا کاربید است، بازیافت کردند. سپس سرباره آنرا با چکش کاری جدا نموده و محتوی کربن را اکسیده می کردند تا بدین طریق آهن نرم تولید کنند.

مردم خاورمیانه دریافتند که با حرارت دادن طولانی مدت آهن نرم درلایه ای از ذغال و آب دادن آن در آب یا روغن می توان محصولی بسیار محکم تر بدست آورد. محصول حاصله که دارای سطح فولادی است، از برنزی که قبلاً کاربرد داشت محکمتر و مقاوم تر بود. در چین نیز اولین بار آهن شهاب سنگی استفاده شد و اولین شواهد باستان شناسی برای اقلام ساخته شده با آهن نرم درشمال شرقی نزدیک xinjiang مربوط به قرن 8 قبل از میلاد به دست آمده است. این وسایل از آهن نرم و با همان روش خاورمیانه و اروپا ساخته شده بودند و گمان می رفت که برای مردم غیر چینی هم ارسال می کردند.

درسالهای آخر پادشاهی سلسله ژو (حدود 550 قبل از میلاد) به سبب پیشرفت زیاد تکنولوژی کوره، قابلیت تولید آهن جدیدی بوجود آمد. ساخت کوره های بلندی که توانایی حرارتهای بالای k 1300 را داشت، موجب تولید آهن خام یا چدن توسط چینی ها شد. اگر سنگ معدن آهن را با کربن k1470-1420 حرارت دهیم، مایع مذابی بدست می آید که آلیاژی با 96.5% آهن و 53.5% کربن است. این محصول محکم را می توان به شکلهای ریز و ظریفی درآورد. اما برای استفاده، بسیار شکننده می باشند، مگر آنکه بیشتر کربن آنرا از بین ببرند.

از زمان سلسله ژو به بعد اکثر تولیدات آهن درچین به شکل چدن است. با این همه آهن بعنوان یک محصول عادی که برای صدها سال مورد استفاده کشاورزان قرارگرفته است، باقی ماند و تا زمان سلسله شین (حدود 221 قبل از میلاد) عظمت چین را واقعاً تحت تأثیر قرار ندارد.