فلز در مقابل فولاد
فلزات و فولاد برای انسان مهم هستند و برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته اند.
فلز
فلزات برای زمان بسیار طولانی برای بشر شناخته شده است. شواهدی برای اثبات استفاده از فلز در 6000 سال قبل از میلاد وجود دارد. طلا و مس اولین فلزاتی بودند که کشف شدند. از اینها برای ساختن ابزار، جواهرات، مجسمه ها و غیره استفاده می شد. از آن زمان برای مدت طولانی، تنها تعداد کمی از فلزات دیگر (17) کشف شد. اکنون با 86 نوع فلز مختلف آشنا شده ایم.
فلزات به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان بسیار مهم هستند. معمولاً فلزات سخت و محکم هستند (در این مورد استثناهایی مانند سدیم وجود دارد.سدیم را می توان با چاقو برش داد). جیوه فلزی است که در حالت مایع قرار دارد. علاوه بر جیوه، تمام فلزات دیگر در حالت جامد یافت می شوند و شکستن آنها یا تغییر شکل آنها در مقایسه با سایر عناصر غیرفلزی دشوار است. فلزات ظاهری براق دارند. بیشتر فلزات درخشش نقره ای دارند (به جز طلا و مس). از آنجایی که برخی از فلزات با گازهای اتمسفر مانند اکسیژن بسیار واکنش نشان می دهند، به مرور زمان رنگ های کدر پیدا می کنند. این عمدتا به دلیل تشکیل لایه های اکسید فلزی است. از سوی دیگر، فلزاتی مانند طلا و پلاتین بسیار پایدار و غیر فعال هستند. فلزات چکش خوار و انعطاف پذیر هستند که به آنها امکان می دهد برای ساختن ابزار خاصی استفاده شوند.
فلزات اتم هایی هستند که با حذف الکترون ها می توانند کاتیون ها را تشکیل دهند. بنابراین آنها الکتروپوزیتیو هستند. به نوع پیوند بین اتم های فلزی، پیوند فلزی می گویند. فلزات در لایه بیرونی خود الکترون آزاد می کنند و این الکترون ها بین کاتیون های فلزی پراکنده می شوند. بنابراین، آنها به عنوان دریایی از الکترون‌های غیرمحلی شناخته می‌شوند.برهمکنش های الکترواستاتیکی بین الکترون ها و کاتیون ها پیوند فلزی نامیده می شود. الکترون ها می توانند حرکت کنند. بنابراین فلزات توانایی رسانایی الکتریسیته را دارند. همچنین رسانای حرارتی خوبی هستند. به دلیل پیوند فلزی، فلزات ساختار منظمی دارند. نقطه ذوب بالا و نقطه جوش فلزات نیز به دلیل این پیوند فلزی قوی است. علاوه بر این، فلزات چگالی بالاتری نسبت به آب دارند. عناصر گروه IA و IIA فلزات سبک هستند. آنها دارای برخی تغییرات با ویژگی های کلی فلز توصیف شده در بالا هستند.
فولاد
فولاد آلیاژی است که از آهن و کربن ساخته شده است. درصد کربن بسته به درجه می تواند متفاوت باشد و عمدتاً بین 0.2٪ تا 2.1٪ وزنی است. اگرچه کربن ماده آلیاژی اصلی برای آهن است، برخی از عناصر دیگر مانند تنگستن، کروم، منگنز نیز می توانند برای این منظور استفاده شوند. انواع و مقادیر مختلف عنصر آلیاژی مورد استفاده، سختی، شکل پذیری و استحکام کششی فولاد را تعیین می کند.عنصر آلیاژی وظیفه حفظ ساختار شبکه کریستالی فولاد را با جلوگیری از جابجایی اتم های آهن بر عهده دارد. بنابراین، به عنوان عامل سخت کننده در فولاد عمل می کند. چگالی فولاد بین 7، 750 و 8، 050 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است و این تحت تأثیر ترکیبات آلیاژی نیز قرار دارد. عملیات حرارتی فرآیندی است که خواص مکانیکی فولادها را تغییر می دهد. این بر شکل‌پذیری، سختی و خواص الکتریکی و حرارتی فولاد تأثیر می‌گذارد.
انواع مختلفی از فولاد مانند فولاد کربنی، فولاد ملایم، فولاد ضد زنگ و غیره وجود دارد. فولاد عمدتاً برای اهداف ساختمانی استفاده می شود. ساختمان‌ها، استادیوم‌ها، ریل‌های راه‌آهن، پل‌ها مکان‌های کمی هستند که در آنها فولاد به‌شدت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به غیر از آن، آنها در وسایل نقلیه، کشتی ها، هواپیماها، ماشین آلات و غیره استفاده می شوند. بیشتر لوازم خانگی مورد استفاده روزانه نیز از فولاد ساخته می شوند. اکنون اکثر مبلمان نیز با محصولات فولادی جایگزین شده اند.
تفاوت بین فلز و فولاد چیست؟
• فلزات عناصر هستند در حالی که فولاد یک آلیاژ است.
• فولاد عمدتاً از فلزات تشکیل شده است.
• فلزات به طور طبیعی در زمین وجود دارند، در حالی که فولاد ساخته دست بشر است.
