فرفورژه چیست؟

فرفوژه یا آهن مشکی، یکی از فلزات پرکاربرد و زیبا در جهان امروز است. احتمالاً شما هم نرده ها یا درهایی را از این نوع آهن دیده اید که زیبایی و جلوه بیشتری به نمای ساختمان ها می بخشند. اما دلیل محبوبیت آهن فرفورژه چیست؟ پاسخ به این سوال به خاصیت و ترکیب شیمیایی فرفوژه باز می گردد.

در این مقاله فرفورژه چیست؟ از سایت درب برش لیزری آرازلیزر به بررسی فلز فرفورژه می پردازیم. با ما تا انتهای مقاله همراه باشید.

جهت دریافت مشاوره رایگان تماس بگیرید: ۰۹۱۴۳۰۲۱۹۶۳

آلیاژ آهن با در درصد کم کربن

فرفوژه، یا گل نرده، یک آلیاژ از آهن است که درصد کربن آن بسیار کم (کمتر از 0.08٪) است. این نوع آهن به دلیل کم بودن درصد کربن، انعطاف پذیری بالایی دارد، در حالی که در چدن که درصد کربن آن بسیار بالا (2.1٪ تا 4٪) است، این انعطاف پذیری با سختی و مشکل همراه است. این انعطاف پذیری باعث می شود که آهنکاران و هنرمندان بتوانند به راحتی به آن شکل دلخواه بدهند.

آهن فرفوژه گونه ای نرم، شکل پذیر و الیافی است که از آهن نسبتا خالص که تا حدودی با سرباره احاطه شده تولید می گردد. معمولا این محصول حاوی 0.1 درصد کرین و 1 الی 2 درصد سرباره است. اما در مقابل فرفوژه، آهن چدن قرار دارد که به دلیل محتوای کربن بسیار زیاد، سخت و شکننده است.

تاریخچه فرفورژه

اولین آهن با قدمت از دوران باستان با استفاده از حرارت ذغال سنگ تهیه می‌شد. آهن در آن زمان هنوز خالص نبود و مخلوط با سرباره بود. اما این مخلوط امکان انجام عملیات جوشکاری و تراشکاری روی آهن را فراهم می‌کرد. در اروپا، آهن فرآوری شده می‌ توانست از چدن تولید شود. یکی از روش‌ های محبوب غیر مستقیم تولید چدن، فرآیند جوش زدن است که توسط هنری کورت از انگلستان در سال ۱۷۸۴ ابداع شد.

در ادامه مقاله فرفورژه چیست؟ می خوانیم که این روش شامل ذوب چدن در یک توپی تو خالی و سپس هم زدن آن با یک میله بود. این عمل باعث برداشتن کربن موجود در فلز توسط گازهای اکسید کننده کوره می‌ شد. با حذف کربن یا کاهش نا چیز آن، نسبت آهن خالص افزایش می‌ یافت و سپس مخلوط فلز و سرباره از طریق یک فشار دهنده هدایت می‌ شد. این عمل باعث از بین بردن مقدار زیادی سرباره و تولید یک ماده آهنی کم کربن برای فرم‌ دهی می‌ شد.

آهن فرفوژه در گذشته در مناطقی از آسیای صغیر محبوبیت بیشتری نسبت به مفرع داشت. استفاده از آهن فرفوژه برای ابزار و سلاح در چین، هند و منطقه مدیترانه تا قرن 3 پیش از میلاد رایج شد. مزیت اصلی آهن فرفوژه نسبت به مس و قلع، دسترسی آسان‌ تر آن در طبیعت بود. در سال‌ های بسیاری، آهن فرفوژه برای مصارف صلح، سلاح و زره سازی استفاده می‌ شد. در قرن 19 میلادی، استفاده از آهن فرفوژه در ساختمان‌ سازی ظهور کرد و مقاومت آن در برابر کشش آن را نسبت به چدن برتری می‌ بخشید.

تفاوت چدن و فرفورژه

تمایز اصلی بین چدن و فرفوژه در نحوی تولید آن ها است. تفاوت ها را می توان از نام این دو فلز نیز متوجه شد، فرفوژه یک آهن کار شده است و اغلب هر آنچه را توسط فرآیند ریخته گری شکل گرفته، توصیف می کند. آهن فرفوژه محصول جانبی از ذوب سنگ آهن می باشد که به طور کلی از مخلوط اکسیدهای سیلسیم، گوگرد، فسفر و آلومینیوم تشکیل شده است. این آهن با حرارت دادن مکرر و کار با ابزار تغییر شکل، ساخته می شود.

آهن فرفوژه بسیار قابل انعطاف است و اجازه می دهد تا آن را گرم کرده و دوباره گرم کرده و به اشکال مختلفی تبدیل کند. این آهن هرچه بیشتر کار کند، قوی تر می شود و از نظر ظاهری دارای فیبر می باشد. لذا این آهن در برابر خستگی بسیار مقاوم است و اگر مقدار زیادی فشار به آن وارد شود قبل از خراب شدن مقدار زیادی تغییر شکل می یابد.

اما حال در این قسمت از مقاله فرفورژه چیست؟ نوبت به چدن می رسد، چدن می‌ تواند به گونه های متعددی از آلیاژ های آهن اشاره کند. اما معمولاً با آهن خاکستری مرتبط است. چدن، آهن خالص نیست و شامل 4-2 درصد کربن به علاوه مقادیر کمی سیلیسیم و منگنز است. همچنین، ناخالصی‌ های دیگری مانند گوگرد و فسفر نیز در آن وجود دارد.

فلز چدن از طریق ذوب سنگ آهن و مخلوط کردن آن با ضایعات فلزات و سایر آلیاژ ها تشکیل می‌ شود. سپس مخلوط مایع در قالب ریخته می‌ شود تا خنک و جامد شود. چدن دارای خاصیت شکنندگی بالا است، به این معنی که نسبتاً سخت و غیرقابل انعطاف است.

چدن نسبت به آهن فرفوژه سخت‌ تر، شکننده‌ تر و کمتر قابل انعطاف است. امکان خم کردن، کشش و ضربه زدن چدن وجود ندارد. زیرا مقاومت کششی ضعیف آن به این معنی است که قبل از خم شدن یا تحریف، شکستگی رخ خواهد داد. با این حال، چدن از مقاومت فشاری خوبی برخوردار است.

ویژگی های آهن فرفوژه چیست؟

با شناخت ویژگی های فلز فرفورژه در ادامه این مقاله فرفورژه چیست؟ می توان راحت تر به درک فرفورژه دست یافت. با آرازلیزر همراه باشید.

مقاومت بالا

آهن فرفوژه، در مقایسه با چدن، مقاومت کششی بالاتری دارد و در برابر خستگی بسیار مقاوم است. به طور معمول، بدون خراب شدن تغییر شکل می‌ دهد، مگر اینکه بارگیری بسیار زیادی تحمل کند یا در معرض دمای بالا قرار گیرد. با این حال، مقاومت آن به اندازه فولاد قوی نیست.

چکش خوار بودن

آهن فرفوژه، با گرم شدن یا سرد شدن مجدد، به اشکال مختلفی قابل تبدیل است. در واقع، هرچه چکش خوارتر باشد، قوی‌تر می‌شود.

جوشکاری آسان

به دلیل محتوای اندک کربن، آهن فرفوژه قادر است با جوشکاری متصل شود. این موضوع که در این قسمت از مقاله فرفورژه چیست مطالعه کردیم، باعث افزایش دامنه اشکال و روش های استفاده می شود.

مقاومت در برابر خوردگی

اگر چه آهن فرفوژه زمانی که در معرض هوا و رطوبت قرار می گیرد، دچار خوردگی می شود. ولی زنگ زدگی آن کند تر از چدن می باشد. همچنین می تواند با رنگ و دیگر پوشش ها از چدن محافظت کرد تا طول عمر آن بیشتر شود.

کاربرد آهن فرفورژه چیست؟

در گذشته، از آهن فرفوژه برای ساخت انواع وسایل استفاده می‌ شد. این ماده به خاطر خواص خاص خود، برای تولید میخ، نعل اسب، مهره و پیچ، پرچ، ریل و اتصالات راه‌ آهن، و لوله‌ های حمل بخار و آب، و همچنین آهن‌ های تزئینی استفاده می‌ شد. اما کاربرد های امروزه ی آهن فرفوژه چیست؟ عمدتاً در زمینه‌ های تزئینی، ساخت دروازه‌ های فلزی، نرده‌ های آهنی، مبلمان باغ، و سایر آهن‌ آلات در فضای باز استفاده می‌ شود.

فواید استفاده از آهن فرفورژه چیست؟

آهن فرفورژه نسبت به گزینه های دیگر در برابر خوردگی مقاومت بالایی دارد به همین دلیل بسیاری از دروازه ها، تزئینات آهن فرفوژه عتیقه در کلیسا و خانه های باشکوه امروزه هنوز در شرایط عالی هستند، مانند دروازه های فرفوژه، تزئینات مقبره در ابی وست مینستر، برخی از قدمت آنها از قرن 13 میلادی است.

آهن فرفوژه در حالت معمولی برای جوشکاری می باشد. به این دلیل که از فولاد یا آهن خالص قابل انعطاف است. از این رو می شود برای کارهای تزئینی ظریف یا در زمینه مجسمه سازی انتخاب بهتری باشد. کار های حفاظتی را می شود با همان مواد و تکنیک های مورد استفاده برای نمونه اصلی به انجام رسانید. در حالی که انتهاب آهن فرفوژه برای قطعه های جدید می تواند به حفظ روش های سنتی آهنگری کمک کند.