باز کردن منو اصلی

تغییرات

۲۸ بایت اضافه‌شده، ۱ سال پیش
جز
←‏جایگزینی با [[وپ:اشتباه|اشتباه‌یاب]]: قطعه‌فلز⟸قطعه فلز، گلوبولهای⟸گلبول‌های، راکول⟸سختی راکول|راکول، بلوری⟸بلور|بلوری
در حدود ۱٬۴۰۰ پیش از میلاد، از ساخته‌های آهنی در قلمرو [[هیتی‌ها]] در [[ارمنستان]] کنونی استفاده می‌شد که این به عنوان نخستین شواهد مصرف این عنصر است.<ref>[http://www.iranicaonline.org/pages/chronology-1 CHRONOLOGY OF IRANIAN HISTORY PART 1] ''iranicaonline.org''</ref>
 
مانند دیگر عناصر گروه ۸؛ [[روتنیم]] و [[اوسمیوم]]، آهن نیز در طیف گسترده‌ای از [[عدد اکسایش|حالت‌های اکسیداسیون]] یافت می‌شود؛ از ۲- تا ۶، هرچند که اکسایش ۲ و ۳ متداول‌ترین هستند. سرچشمهٔ عنصری آهن در [[شهاب‌سنگ]]‌ها و سایر محیط‌های کم [[اکسیژن]] است، اما نسبت به اکسیژن و آب دارای واکنش‌است. سطح آهن تازه سطحی نقره‌ای-خاکستری درخشان به نظر می‌رسد، اما در هوای عادی [[اکسایش-کاهش|اکسیده]] می‌شود تا به صورت [[اکسید آهن]] [[هیدرات]] شده درآید، که معمولاً به عنوان [[زنگ زدن|زنگ]] شناخته می‌شود. بر خلاف دیگر فلزات که لایه‌های اکسید سطح، درون قطعه‌فلزقطعه فلز را (در برابر زنگ‌زدگی) [[رویینگی|رویینه]] می‌سازند، لایهٔ اکسید آهن، با ادامهٔ نفوذ و اشغال حجم بیشتری از فلز، و در نتیجه پوسته پوسته شدن و سوا شدن، سطح تازه‌ای را در معرض [[خوردگی]] قرار می‌دهد.
 
== ویژگی‌ها ==
 
=== وظایف ===
۱- انتقال اکسیژن در گلوبولهایگلبول‌های قرمز{{سخ}}
۲- تولید [[هموگلوبین]] خون{{سخ}}
۳- مقاومت در برابر [[استرس]] و ناخوشی{{سخ}}
 
== خواص مکانیکی ==
خواص مکانیکی و آلیاژهای آن با استفاده از آزمون‌های گوناگون مانند آزمون [[برنیل]] و [[سختی راکول|راکول]] یا آزمایش‌های مقاومت کششی ارزیابی می‌شود، نتایج این قسمت‌ها به گونه‌ای با یکدیگر سازگارند که قسمت‌های آهن اغلب برای مرتبط نمودن نتایج یک تست با تست دیگر به کار می‌رود.
اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهد که خواص مکانیکی آهن عمدتاً بستگی به خلوص دارد به گونه‌ای که خالص‌ترین کریستال‌های تک آهن که برای مقاصد تحقیقاتی تولید شده‌اند از [[آلومینیوم]] نرم ترند، افزودن تنها ۱۰ قسمت در میلیون کربن مقاومتش را دو برابر می‌کند. سختی نیز به سرعت با افزایش مقدار کربن تا ۰/۲٪ و اشباع شده تقریباً در ۰/۶٪ به سرعت افزایش می‌یابد. خالص‌ترین آهن تولید شدهٔ صنعتی (تقریباً ۹۹/۹۹٪ خلوص) دارای سختی ۲۰–۳۰ [[برنیل]] است.
 
آهن شاید بهترین مثال شناخته شده از [[دگروارگی]] در یک فلز باشد، سه فرم چند شکلی از آهن وجود دارد که به نام‌های α، ϒ و δ شناخته می‌شود.
 
همان‌طور که آهن ذوب شده سرد می‌شود در دمای ۱۵۳۸ درجهٔ سانتی گراد به [[آلوتروپ]] δ کریستالیزه می‌شود که دارای یک ساختمان کریستالی مکعبی مرکزی‌ست، همان‌طور که بیشتر سرد می‌شود ساختمان بلوری یا کریستالی در دمای ۱۳۹۴ درجهٔ سانتی گراد به شکل مکعبی وجه مرکزی تغییر می‌یابد که به نام آهن ϒ یا [[استنیت]] شناخته می‌شود، در دمای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد ساختمان [[بلور|بلوری]] یا کریستالی دوباره مکعبی بدنه مرکزی یا آهن α یا [[فریت]] می‌شود و در ۷۷۰ درجهٔ سانتی گراد (نقطهٔ کوری، TC) آهن مغناطیسی می‌شود، هنگامی که آهن از دمای کوری عبور می‌کند تغییری در ساختمان کریستالی وجود ندارد اما در ساختمان حوزه تغییری رخ می‌دهد (هر حوزه شامل اتم‌های آهن با یک [[اسپین]] الکترونیک خاص می‌باشد). در آهن غیر مغناطیسی شده همهٔ اسپین‌های الکترونیک اتم [[هادر]] یک حوزه در یک جهت قرار دارند هرچند در حوزهٔ مجاور آنها جهات متفاوت هستند و گوناگونی دارد و لذا یکدیگر را خنثی می‌کنند، در آهن مغناطیسی اسپین‌های الکترونیک همهٔ حوزه‌ها هم جهت شده‌اند لذا اثرات مغناطیسی حوزه‌های مجاور همدیگر را تقویت می‌کنند اگر چه هر حوزه، شامل بیلیون‌ها اتم است ولی آنها خیلی کوچک و در حدود ۱۰ [[میکرون]] می‌باشند. آهن وقتی با بعضی فلزات خاص دیگر و کربن مخلوط می‌شود تا فولاد را ایجاد نماید دارای بیشترین اهمیت خواهد بود، انواع مختلفی از فولاد وجود دارد که درای خواص متفاوتی می‌باشند و درک خواص آلوتروپ‌های آهن کلید ساخت فولادهایی با کیفیت خوب می‌باشد.
آهن α یا همان فریت پایدارترین شکل آهن در دمای اتاق است. این آهن فلز نسبتاً نرمی‌ست که دارای مقدار کمی کرین (نه بیش از ۰/۰۲۱٪ از جرم در ۹۱۰ درجهٔ سانتی گراد) می‌باشد.
در دماهای بالای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد و تا ۱۴۰۰ درجهٔ سانتی گراد آهن α یک انتقال فاز از حالت مکعب بدن مرکزی به حالت مکعب وجه مرکزی یعنی آهن ϒ را که [[استانیت]] نیز نامیده می‌شود تجربه می‌کند. این آهن نیز نرم است اما می‌تواند مقدار بسیار بیشتری کربن (به میزان ۲/۴٪ جرمی در دمای ۱۱۴۶ درجهٔ سانتی گراد) داشته باشد، این شکل آهن در فولاد ضد زنگ که برای ساختن کارد و چنگال، تجهیزات بیمارستان‌ها و صنایع غذایی به کار می‌رود استفاده می‌شود.