تصور کنید ساختمان های قرن ها قدیمی، عناصر پیچیده آهن ریخته شده ی آنها که با گذشت زمان از بین رفته اند، برخی لکه دار شده اند، برخی دیگر زنگ زده اند. این سازه ها در حالی که با چالش های شدید خوردگی روبرو هستند، خاطرات تاریخی را در خود دارند.چگونه این "حراستگران آهنین" می توانند درخشش خود را به دست آورند و جذابیت معماری را حفظ کنند؟این مقاله ویژگی های آهن ریخته، مسائل رایج و استراتژی های حفظ را بررسی می کند.

آهن گداخته: ماده ای قوی و شکننده

آهن ریخته، یک آلیاژ آهن با تاریخچه طولانی در معماری و دکوراسیون بیرونی، عمدتا از آهن (Fe) ، کربن (C) و سیلیکون (Si) ، با آثار گوگرد (S) ، منگنز (Mn) ،و فسفر (P)محتوای کربن آن (2٪٪) ویژگی های متمایزی را به آن می دهد: سختی، شکنندگی، عدم انعطاف پذیری و نقطه ذوب پایین تر از فولاد.ساختار بلوری آن تحت فشار بیش از حد شکسته می شود اما در فشرده سازی برجسته است، که باعث می شود آن را ایده آل برای پشتیبانی ساختاری.

ترکیب و تولید عملکرد را تعیین می کند. آهن خاکستری، رایج ترین نوع سنتی، به راحتی ریخته می شود اما نمی تواند جعل یا ماشینکاری شود. در اینجا، کربن به عنوان دانه های گرافیتی وجود دارد. آهن سفید، که در آن سنگ های سنگ شکن ساخته شده است، به راحتی می تواند به صورت سنگ شکن ساخته شود.با کربن مرتبط شیمیایی (کاربید آهن)، مقاومت کششی و انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهد، نام هایی مانند " آهن انعطاف پذیر" یا " آهن انعطاف پذیر" را به دست می آورد.

روش های تولید تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است: سنگ آهن در کوره های بالا با کوک و سنگ آهک گرم می شود، آهن ذوب شده ایجاد می شود که به قالب ریخته می شود تا خنک شود و کریستالیزه شود.

کاربردها: از ساختار تا هنر

آهن ریخته ای ارزان قیمت، با دوام و متنوع در شکل، در:

• تابلوهای تاریخی و نشانگرها
• دستگاه های سخت افزاری (شلوار، قفل)
• ستون ها، چوکات
• پله ها
• وصل کننده های ساختاری در بناهای تاریخی
• مجسمه ها و الگوهای تزئینی
• حصار
• ابزارها و ظروف آشپزی
• توپخانه تاریخی
• اجاق و اجاق آتش
• لوله کشی

علیرغم شباهت های تصویری، تغییرات در اندازه، ترکیب، محیط و استفاده، نیاز به رویکردهای نگهداری متناسب دارند. هر قطعه باید به عنوان بخشی از یک سیستم بزرگتر ارزیابی شود.

پاشنه آشیل: خوردگی و شکست

آهن ریخته شده که به درستی نگهداری می شود، به ویژه تحت فشرده سازی بسیار مقاوم است، اما قرار گرفتن در معرض رطوبت باعث خوردگی می شود. اشکال اصلی تخریب عبارتند از:

زنگ: دشمن اصلی

اکسیداسیون زمانی آغاز می شود که رطوبت بیش از ۶۵٪ باشد (با آلاینده هایی مانند دی اکسید گوگرد کمتر). آهن با اکسیژن و بخار آب واکنش نشان می دهد،ایجاد زنگ (Fe2O3 / Fe3O4) ۰ پوشش نارنجی پوسته ای که از دست دادن فلز برگشت ناپذیر را نشان می دهدپوشش های محافظ (قیر، موم، رنگ یا لایه های فلزی) موانع حیاتی هستند، در حالی که کنترل رطوبت در فضای باز غیر عملی است.

پیشرفت زنگ بستگی به یکپارچگی پوشش و رطوبت محیط دارد. ترکیبات گند هیدراته شده و مخازن گند متخلخل می توانند آسیب را به طور نامرئی تسریع کنند.بازرسی های منظم باید بر روی طرح های جذب رطوبت مانند شکاف ها متمرکز باشد.

گرافیتیسم: یک تهدید مخفی

در محیط های اسیدی (به عنوان مثال، باران اسیدی، آب دریا) ، آهن به اکسید های غیرقابل حل تبدیل می شود در حالی که کریستال های گرافیتی پایدار باقی می مانند.قطعه شکل خود را حفظ می کند اما قدرت مکانیکی خود را از دست می دهداین مشکل نادر معمولاً بعد از قرار گرفتن طولانی مدت یا مفاصل شکست خورده است.

نقص پوشش

پوشش های مانع (نقش، ورنیش، روغن) اولین دفاع آهن ریخته است. پوست کردن، ترکیدن یا پف کردن پوشش ها رطوبت را به دام می اندازد و سرعت خوردگی را افزایش می دهد. پوشش های شفاف نیاز به بررسی دقیق زنگ دارند.برنامه های تعمیر و نگهداری باید به سرعت نقص های پوشش را برطرف کنند.

خرابی های مکانیکی

دو نوع غالب هستند:

1. نقص های ساختاری:نقص های ساختمانی (خلاء، ترک ها، گنجانده های slag) قطعات را تضعیف می کنند، که اغلب تنها از طریق تکنیک های تخصصی مانند اشعه ایکس یا آزمایش فلورسنت قابل تشخیص است.ترک های فشار در رنگ یا فلز ممکن است نشانه ی شکست قریب الوقوع باشد.
2. خطای اتصال:پیچ ها یا پیچ های گشاده یا شکسته در مجموعه های چند قطعه ای (به عنوان مثال، چوکات) خطر سقوط را دارند. بازرسی ها باید برای عدم ثبات بررسی شود، در حالی که تعمیرات نادرست (به عنوان مثال، تعمیرات نادرست)بتنی) ممکن است باعث خوردگی شکاف شود.. "

آلیاژ ها: افزایش مقاومت

اضافه کردن سیلیکون، نیکل، کروم یا مس مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. آلیاژ های سیلیکون بالا فیلم های اکسید محافظ را تشکیل می دهند؛ انواع نیکل / کروم بالا دوام برتر را نشان می دهند.قطعات تعویض باید ترکیب آلیاژ با تخصص متالورژیک را در نظر بگیرند.

اصول نگهداری

اولویت بندی کنید:

1. جلوگیری از زنگ و خوردگی
2. نقاشي مجدد و مهر و موم شکاف ها
3. تضمین ثبات ساختاری
4. قفل کردن قطعات گسسته (بولت ها، جوش)
5. تکثیر عناصر گمشده ( آهن ریخته، اپوکسی یا جایگزین های چوب)

بازرسی های معمول باید لکه های زنگ آلود، نقص های پوشش و جمع آوری رطوبت را شناسایی کند. مداخله زودهنگام از سوراخ کردن و فروپاشی سازه جلوگیری می کند.آسیب های شدید ممکن است نیاز به مهندسان ساختمانی و آهنگران تخصصی داشته باشد. تاسیسات جدید نیاز به سطوح خشک و بدون آلاینده دارند.

با مراقبت های مراقب، آهن گلاس می تواند دوام بیاورد و عملکرد و زیبایی خود را برای نسل ها حفظ کند.