توضیحات
گرافیت حالت کریستالی کربن میباشد که در این ماده اتمها در آرایش هگزاگنال در کنار هم قرار میگیرند. گرافیت پایدارترین حالت کربن در شرایط استاندارد میباشد که در طبیعت هم قابل یافت است.
در ساختار منظم گرافیت، شش اتم کربن با پیوند کئووالانس با هم متصل هستند و بین هرکدام از این صفحات ششتایی، پیوند واندروالس قرار دارد. از این جهت گرافیت هادی الکتریسیته بوده و کاربردهای فراوانی خواهد داشت.
مصرف گرافیت در صنعت متالورژی:
کربن مهمترین عنصر آلیاژی در فولادهاست. در حقیقت این ماده کنترل کننده مقدار زیادی از خواص مکانیکی در فولادها، چدن ها و به طور کلی قطعات پایه فولادی میباشد.
وقتی در یک آلیاژ آهنی بیش از ۲ درصد کربن وجود داشته باشد، آن آلیاژ در گروه چدنها قرار میگیرد.
فولادهای کربنی به ترتیب با کمتر از ۰٫۸% کربن و بیشتر از آن به گروه هیپو یوتکتوئید و هایپر یوتکتوئید تقسیم میشوند. البته این درصد کربن با اضافه شدن مواد آلیاژی دیگر نظیره منگنز و سیلیسکون تغییر خواهد کرد. همچنین کاهش مقدار کربن کمک به ایجاد ساختار میکروآلیاژی میکند.
معمولا در تولید فولاد از مواد اولیه مانند چدن، آهن افنجی، قراضه و فروآلیاژ ها استفاده شده که کربن مورد نیاز ذوب را بیش از حد مورد نیاز تولید میکنند. ولی در مواردی که با دمش اکسیژن و یا نگهداری بیشتر ذوب در کوره، فرایند با کربن سوزی همراه است، باید از گرافیت به عنوان ماده اولیه کربنی استفاده کرد.
مواد دیگر رایج که جهت افزایش کربن استفاده می شوند عبارت اند از:
- گرافیت (کم سلفور و پر سلفور)
- کک
- پترولیوم کک
- ذغال آنتراسیت
- و چدنهای کربن بالا
همانطور که اشاره شد گرافیت دارای دو حالت کم و پر سولفور میباشد. در جدول ذیل آنالیز هر دو گرید را مشاهده میکنیم:
گرافیت موجود صرف نظر از مقدار سولفور، در دو نوع طبیعی و ستنزی موجود است. نوع طبیعی بیشتر در آمریکای شمالی استفاده شده و دلیل آن وجود منابع بزرگ از این ماده در مکزیک میباشد. گرافیت سنتزی دارای مقدار کمتر کربن (۷۰ تا ۸۵ درصد) نسبت به گرافیت مصنوعی بوده و ناخالصیهای آن بیشتر است و به همین دلیل استفاده از آن در صنعت محدود میباشد.
کک متالورژی نیز یکی دیگر از منابع کربن است. این ماده دارای Ash بالا (حدود ۹%) که این ماده را برای خیلی از مصارف نامطلوب میکند. همچنین پترولیوم کک کلسینه شده نیز دارای ۹۹ درصد کربن میباشد، سولفور موجود در این ماده معمولا بیشتر از ۱ % میباشد. هر دو نوع کک مذکور دارای ساختار آمورف هستند.
نقش کربن در ساختار فولاد:
با افزایش درصد کربن در فولاد، سختی و سختی پذیری آن افزایش مییابد. کربن در ساختار فریتی فولاد باعث تشکیل پرلیت و در مقادیر بیشتر سمانتیت خواهد شد.
افزایش کربن همچنین باعث کاهش تافنس و چقرمگی فولاد میشود و به همین دلیل مقدار کربن در فولادهای ساختمانی بین ۰٫۲ تا ۰٫۳۵ درصد نگه داشته میشود.
نقد و بررسی ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است .