ფოლადი
ფოლადი (სპარს.) – რკინის, ნახშირბადისა და სხვა ელემენტების შენადნობი. მაღალი სიმტკიცისა და დაბალი ფასის გამო ფოლადი წარმოადგენს ძირითად კომპონენტს შენობების, ნაგებობების, ხომალდების ასაგებად, ინფრასტრუქტურის განსავითარებლად, ხელსაწყოების, ავტომობილების, მანქანების, ხელსაწყოების, იარაღის საწარმოებლად და სხვა.
სიმკვრივე დამოკიდებულია მალეგირებელ კომპონენტებზე და მერყეობს ზღვრებში: 7750-7850 კგ/მ3;
- დნობის ტემპერატურა – 1450-1520°C;
- ტემპერატურული ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი – (11,0-11,9)10–6 1/°C;
- იუნგის მოდული – 210 გპა;
- ძვრის მოდული – 80 გპა;
- პუასონის კოეფიციენტი – 0,28-0,3.
ნახშირბადი ფოლადს ანიჭებს სიმტკიცეს, სიმაგრეს, ამცირებს პლასტიკურობასა და სიბლანტეს. მისი შემცველობა ფოლადში იცვლება ზღვრებში – 0,022-2,14%, თუმცა გამოჩნდა თანამედროვე ფოლადები ნახშირბადის შემცველობით 3,4%-მდე. ფოლადის წარმოების უძველესი ხერხია ცივსაბერი პროცესი, რომელსაც საფუძვლად ედო ქურაში (მოგვიანებით შახტურ ღუმელში) რკინის აღდგენა მადნიდან ხის ნახშირით. ძველი ქართველი მელითონეები სიტყვა ფოლადს უწოდებდნენ მაგარ რკინას, რომელიც რუსულ ენაში „ბულატის“ სახელწოდებით დამკვიდრდა. ადრეული მეტალურგიის უდიდეს მიღწევად ამ სახის ფოლადი ითვლება, რომლის ნამზადის ზედაპირი ტალღოვანია ან ქსოვილისებრი ბოჭკოვნებით გამოირჩევა, ახასიათებს მაღალი ფხამახვილობა, დიდი დრეკადობა და სიმტკიცე. ფოლადის მასობრივად გამოყენება დაიწყო XVII საუკუნიდან, როდესაც დამუშავებული იქნა ეფექტური მეთოდები ტიგელური ფოლადის მიღებისა, ხოლო XIX საუკუნის შუახანებში ბესემერის პროცესის გამოყენებამ საწყისი დაუდო სერიული ფოლადების ახალ ეპოქას. მას მოჰყვა სიმენსმარტინის, თომასისა და სხვათა პროცესები, რომლებმაც გააუმჯობესეს ფოლადის ხარისხი (რბილი ფოლადი შეიცვალა ჭედადი ფოლადით).
დანიშნულების მიხედვით ფოლადი არის საკონსტრუქციო, კოროზიამედეგი (უჟანგავი), საიარაღო, მხურვალმტკიცე და კრიოგენული; ქიმიური შედგენილობის მიხედვით – ნახშირბადიანი და ლეგირებული, მათ შორის ნახშირბადის შემცველობის მიხედვით: ნახშირბადმცირე (0,25%-მდე C), საშუალონახშირბადიანი (0,3-0,55%-მდე C) და ნახშირბადუხვი (0,6-2% C); მალეგირებელი ელემენტების მიხედვით: მცირედ ლეგირებული (მალეგირებელი ელემენტების რაოდენობა 4%-მდე), საშუალოდ ლეგირებული (11%-მდე) ან უხვად ლეგირებული (11%-ზე მეტი); სტრუქტურის მიხედვით – აუსტენიტური, ფერიტული, მარტენსიტური, ბეინიტური და პერლიტური. თუ სტრუქტურაში ჭარბადაა ორი ან მეტი ფაზა, მაშინ ფოლადებს ყოფენ ორფაზიან და მრავალფაზიანად; ხარისხის მიხედვით (მავნე მინარევებისა და აირების შემცველობის მიხედვით) – ჩვეულებრივი (ნახშირბადიანი), ხარისხიანი (ნახშირბადიანი კონსტრუქციული), მაღალხარისხიანი (ნახშირბადიანი და ლეგირებული კონსტრუქციული და ინსტრუმენტალური) და განსაკუთრებით მაღალხარისხიანი (ლეგირებული ინსტრუმენტალური სპეციალური).
ზოგადად ფოლადის მრავალი სახეობა არსებობს: აზოტიანი, ალუმინიანი, ანტიკოროზიული, არადწფორმირებადი, არაევტექტოიდური, არალეგირებული, არამაგნიტური, ბეინიტური, ბერილზოლოვანა, ბესემერის, ბორშემცველი, გაგლინული, გადამეტხურებული, განუჟანგავი, გასაუმჯობესებელი, გაუმჯებესებული, გემთსაშენი, გრაფიტიზებული, დააზოტებული, დაკალიბრებული, დამასკოს, დამშვიდებული, დასააზოტებელი, დაცემენტებული, დეფორმირებადი, დიამაგნიტური, დინამოს, ევტექტოიდური, ელექტროტექნიკური, ვაკუუმირებული, ვანადიუმიანი, ვერცხლა, ვოლფრამიანი, ვოლფრამმოლიბდენიანი, „ვუცი“, ზეევტექტოიდური, ზეწვრილმარცვლოვანი, ზოლოვანი, თბომდგრადი, თბომედეგი, თვითწრთობადი, თომასის, თხელფურცვლოვანი, ინსტრუმენტული, კარბიდული, კონვერტერის, კობალტიანი, კოროზიამედეგი, ლეგირებული, ლედებურიტებული, მაგნიტური, მაგნიტურრბილი, მაგნიტურსალი, მაგნიტურხისტი, მანგანუმიანი, მანქანათსამშენებლო, მარტენის, მარტენსიტული, მარტენსიტულად დაძველებადი, მაღალლეგირებული, მაღალმანგანუმიანი, მაღალი სიმტკიცის, მაღალი შეწრთობადობის, მაღალქრომიანი, მაღალხარისხოვანი, მდარე ხარისხის, მდუღარე, მემკვიდრეობით მსხვილმარცვლოვანი, მემკვიდრეობით წვრილმარჩვლოვანი, მეტად მაღალხარისხოვანი, მიკროლეგირებული, მიტკეცილი, მოთუთიებული, მოკალული, მოლბობილი, მჟავა, მჟავაგამძლე, მჟავამედეგი, მოლიბდენიანი, მომინანქრებული, მცირედ ლეგირებული, მშვიდი, მჭრელი, მხურვალგამძლე, მხურვალმედეგი, მხურვალმტკიცე, საწრთობი, ნაწრთობი, ნაჭედი, ნახევრადთბომედეგი, ნახევრადმშვიდი, ნახშირბადმცირე, ნახშირბადიანი, ნახშირბადუხვი, ნეობიუმიანი, ნიკელიანი, ნიკელმანგანუმიანი, ნორმალიზებული, ორფაზა, ორფაზა ფერიტულმარტენსიტული, პერლიტური, პლასტიკური, პრეციზიული, რბილი, რესორის, საავტომატე, საარმატურე, საბურულე, საბურღი, საგვერდვე, საზამბარე, საზომი ინსტრუმენტის, საიარაღო, საიარაღო არალეგირებული, საიარაღო მცირედ ლეგირებული, საიარაღო ლეგირებული, საიარაღო ლეგირებული ცხელი დეფორმირებისათვის, საკონსტრუქციო, საკონსტრუქციო ამაღლებული დამუშავებადობის, საკონსტრუქციო თბომდგრადი, საკონსტრუქციო ლეგირებული, საკონსტრუქციო რესორზამბარის, საკონსტრუქციო სასაკისრე, სამანქანო, სამოქლონე, სამსხმელო, სანაკეთო, სამშენებლო, სარელსო, სასაკისრე, საქვაბე ფურცლოვანი, საშტამპე, საშუალოლეგირებული, საშუალონახშირბადიანი, საშუალოსორტული, საცემენტაციო, სორტული, სილიკონიანი, სილიციუმიანი, სილიციუმქრომიანი, სპეციალური, სპილენძიანი, სქელფურცლოვანი, სწრაფმჭრელი, სხმული, ტიგელის, ტრანსფორმატორის, უჟანგავი, უნივერსალური, უძველებელი, უწრთობი, უხვადლეგირებული, ფართოზოლიანი, ფართოზოლიანი უნივერსალური, ფერიტული, ფოსფორიანი, ფურცლოვანი, ქრომვანადიუმიანი, ქრომვოლფრამიანი, ქრომიანი, ქრომნიკელიანი, შედუღებადი, ჩვეულებრივი, ცვეთა-გამძლე, ცვეთამდგრადი, ცვეთამედეგი, ცივი დეფორმირებისათვის, ცივი შტამპვისათვის, ცივნაგლინი, ცივნაჭიმი, ცხლადგლინული, ცხლად დეფორმირებისათვის, წვრილმარცვლოვანი, წვრილსორტული, წრთობადი, ჭედადი, ხარისხიანი, ჰადფილდის და სხვა.
ფოლადი რკინაბეტონთან და მერქანთან ერთად ყველაზე გამოყენებადი საშენი მასალაა მზიდი სამშენებლო კონსტრუქციების დასამზადებლად.
აშშ-ში ლითონებისა და შენადნობების სტანდარტიზაციის ხაზით მომუშავე ცნობილი ორგანიზაციებია:
- AISI (თუჯისა და ფოლადის ამერიკული ინსტიტუტი);
- ACI (სხმულების ამერიკული ინსტიტუტი);
- ANSI (სტანდარტიზაციის ამერიკული ნაციონალური ინსტიტუტი);
- AMS (აეროკოსმოსური მასალების სპეციფიკაცია);
- ASME (ინჟინერ-მექანიკების ამერიკული საზოგადოება);
- ASTM (მასალების გამოცდის ამერიკული საზოგადოება);
- AWS (შემდუღებლების ამერიკული საზოგადოება);
- SAE (ინჟინერ-ავტომობილისტების საზოგადოება).
