درباره انواع فولاد بیشتر بدانید

در این مطلب از خانه معماری قصد داریم شما عزیزان را با انواع فولاد و کاربردهای آن ها بیشتر آشنا کنیم. با ما همراه باشید.

فولاد چیست؟

آهن یکی از فراوان ترین و پرکاربردترین متریال در دنیا است که به عنوان یکی از عناصر سازنده هسته و پوسته زمین محسوب می شود. آهن نوعی فلز خاکستری رنگ است که به صورت ترکیب با عناصر دیگر در پوسته زمین یافت می شود. خوب است بدانید، آهن به صورت خالص کاربردی در صنعت ندارد و باید به صورت آلیاژهای مختلف درآید تا مورد استفاده قرار گیرد. فولاد یکی از مهم ترین آلیاژهای آهن است که کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف در جهان دارد. زمانی که آهن با کربن ترکیب می شود، عنصری به نام فولاد ایجاد می شود که از مقاومت بیشتر نسبت به آهن برخوردار می باشد. این استحکام و دوام بالاتر به دلیل کربنی است که به آهن اضافه می شود. کربن همچنین باعث می شود تا انعطاف پذیری و شکنندگی آهن کاهش پیدا کند.

فولاد را می توان با عناصر مختلف ترکیب کرد و خواص جدیدی به آن افزود. برای تولید فولاد ضد زنگ از کروم و نیکل و یا برای افزایش سختی از منگنز در فولاد استفاده می شود. نیکل همچنین از خوردگی فولاد جلوگیری کرده و فلز تنگستن موجب افزایش استحکام آن می شود.

انواع فولاد از لحاظ میزان کربن موجود در آن

فولاد از لحاظ میزان کربن موجود به سه دسته: فولاد کمک کربن، فولاد پر کربن و فولاد با کربن متوسط تقسیم می شود که در ادامه به بررسی بیشتر آن ها می پردازیم:

در تولید و ساختار فولاد کم کربن، میزان کمی کربن به کار می رود که این میزان در حدود 25 صدم درصد می باشد. فولاد کم کربن از قابلیت جوش پذیری بالاتری برخوردار بوده و برای جوشکاری و ماشین کاری بسیار ایده آل است. لحیم کاری فولادهای کم کربن بسیار آسان است که از ویژگی های این نوع فولاد به شمار می رود. پروسه تولید فولاد کم کربن پیچیده نیست و سالانه میلیون ها تن از این نوع فولاد تولید می شود. به عبارتی می توان گفت، بیشترین تناژ تولیدی را در انواع فولاد به خود اختصاص داده است. فولاد کم کربن در ساخت سازه های فلزی، لوله سازی و صنایع خودروسازی کاربرد فراوانی دارد.

وزن کربن به کار رفته در تولید فولاد پرکربن بین 6 تا 4 دهم درصد است و به همین دلیل با عنوان فولاد پر کربن شناخته می شود و در دسته سخت ترین و بادوام ترین نوع فولاد غیر آلیاژی قرار دارد. مقاومت فولاد پرکربن در برابر سایش بسیار بالا است، از این رو در تولید تیغه های برش کاربرد فراوانی دارد. از آنجایی که میزان کربن در این نوع فولاد بسیار بالا است، قابلیت جوش پذیری آن کم است و از آن در ساخت انواع فنرها، تیغه ها و تیغه اره ها استفاده می شود.

در فولاد با کربن متوسط در حدود 65 صدم درصد کربن وجود دارد و از استحکام متوسط و قابل قبولی برخوردار است و قابلیت اجرای عملیات حرارتی بر روی آن کم می باشد. فولاد کم کربن در تولید چرخ دنده ها, ریل راه آهن, پیچ های اتصال و میل لگ خودرو کاربرد زیادی دارد.

معرفی انواع فولاد آلیاژی

زمانی که در ترکیب فولاد از فلزات و عناصر دیگری نیز استفاده می شود، خواص مختلفی به آن اضافه می گردد که باعث می شود فولاد کاربردهای مختلفی داشته باشد. در ادامه به معرفی و بررسی آلیاژهای فولاد و کاربردهای آن می پردازیم:

انواع فولاد: فولاد ضد مغناطیس و ضد زنگ

یکی از آلیاژهای فولاد، فولاد ضد مغناطیس است که در تولید آن از میزان قابل توجهی منگنز استفاده می شود و در ساخت ظروف دکوراتیو، ظروف غذاخوری، قطب نما و قاب ساعت کاربرد زیادی دارد.

فولاد ضد زنگ یکی دیگر از فولادهای آلیاژی است که از مقاومت بالایی در شرایط متغیر جوی و آب و هوای مرطوب و همچنین در برابر مواد اسیدی، بازی و یا عوامل خورنده برخوردار بوده و ضد زنگ زدگی است. در این نوع فولاد از عناصری مانند مولیبدن، کروم و نیکل استفاده می شود که از خوردگی این فولاد در محیط های خورنده جلوگیری می کنند. برخی از فولادهای ضد زنگ با عنوان فولاد نسوز نیز معرفی و شناخته می شوند و این به دلیل وجود کروم در آن ها است که منجر به افزایش و حفظ خواص مکانیکی و مقاومت آن ها در حرارت های بالا می شود. کاربرد این نوع فولاد در ساخت کوره های حرارتی و بویلرها بسیار زیاد است.

انواع فولاد: فولاد ساختمانی و فولاد فنز و نیتروژنه

فولاد ساختمانی در دسته فولادهای معمولی قرار دارد که دارای درجه کیفیت ۱، ۲ و ۳ می باشد و همان طور که از نام آن برمی آید در صنعت ساختمان سازی کاربرد دارد. از این نوع فولاد برای ساخت سازه اسکلت فلزی، نرده ها، توری ها، جرثقیل ها و بسیاری موارد مربوط به صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. مقاومت فولاد فنر در برابر ارتعاش و سایش بسیار بالا است. لازم به ذکر است، مقاومت کششی این نوع فولاد بسیار بالا بوده ولی خاصیت الاستیسیته آن به دلیل وجود سیلیسیم در آن همچنان بالا می باشد. از فولاد فنر در ساخت انواع فنرهای استوانه ای، تخت، مخروطی استفاده می شود.

فولاد نیتروژنه که با عنوان فولاد ازته نیز معرفی و شناخته می شود از ترکیب فولاد با عناصر کروم، مولیبدن و آلومینیوم ایجاد می شود. از آنجایی که میزان جذب ازت در این نوع فولاد بالا است، آن را فولاد ازته می نامند و برای سخت تر کردن سطح آن باید کاری کردن که ازت را به خود جذب کند. از این نوع فولاد در ساخت قطعات توربین و سوپاپ خودرو سواری استفاده می شود.

فولاد جوشکاری، فولاد بهسازی شونده و کربوریزه

فولاد جوشکاری یکی دیگر از آلیاژهای فولاد است که قابلیت مطلوبی برای جوشکاری دارد و در تولید اگزوز، شاسی خودرو و تاسیسات نقاله مورد استفاده قرار می گیرد. از فولاد بهسازی شونده نیز در ساخت قطعاتی که در برابر ضربه قرار می گیرند از قبیل: میل گاردان و میل لنگ ها استفاده می شود. فولاد کربوریزه در ساخت قطعاتی نظیر چرخ دنده ها، مفصل ها، پین ها، وسایل اندازه گیری که در کل مغزی نرم و سطحی سخت دارند، کاربرد زیادی دارد.

انواع فولاد: فولاد ورق سازی و فولاد ابزار

فولاد ورق سازی یا فولاد ورق از جمله پرکاربردترین نوع فولاد است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. فولاد ورق در چهار نوع ورق های فولادی ظریف، متوسط، خشن و ورق های دیگ سازی وجود دارد. از ورق های ظریف، متوسط و خشن در ساخت تسمه ها و ورق های دیگ سازی در ساخت تاسیسات دیگ بخار و مخازن تحت فشار استفاده می شود. یکی دیگر از انواع آلیاژهای فولاد، فولاد ابزار است که برای ساخت ابزارهایی نظیر قیچی، چکش، مته و سنبه ماتریس مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع فولاد از قابلیت برش و سختی بالا برخوردار است و عناصری نظیر کروم، وانادیوم، نیکل، مولیبدن و تنگستن در ساختار آن وجود دارد.