مقدمه انواع فولاد
فولاد به صورت آلیاژی از آهن تعریف می شود که حاوی کمتر از 2 درصد کربن است. در ساختار فولاد عناصر دیگری نیز می تواند وجود داشته باشد. چنانچه درصد کربن در فولاد بیشتر از 2 درصد باشد آلیاژ در دسته ی "چدن" قرار می گیرد.
تصویر شماره 1 - فولاد کربنی
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
معرفی آلیاژ فولاد کربنی
فولادهایی که در آن ها تنها از کربن به عنوان عنصر آلیاژی استفاده شده است به عنوان فولاد کربنی شناخته می شوند. این فولاد ها می توانند تا ماکزیمم 1.2 درصد منگنز و 0.4 درصد سیلیسیم داشته باشد. برخی عناصر دیگر مانند نیکل، کروم، آلومینیوم، مولیبدیم و مس هم در مقادیر بسیار کم می تواند در ساختار فولاد کربنی وجود داشته باشد. علاوه بر آن برخی ناخالصی ها مانند فسفر و گوگرد هم در این دسته از فولادها دیده می شود.
بیشتر بخوانید: نحوه تولید انواع فولاد
فولاد نرم، فولاد جوشپذیر معمولی یا استحکام نرمال
هر کدام از عنوان های فوق برای توصیف دسته ای از فولادها به کار می رود که کاربرد اصلی آن ها در ساخت سازه هاست. فولادهایی نظیر AS3679 گرید 250 یا گرید 300.
عبارت فولاد نرم (فولاد معمولی) به طور تجاری برای این گروه از فولاد به کار برده می شود. مقدار کربن فولاد نرم از مقادیر بسیار کم تا حدود 0.3 درصد متغیر است. به طور کلی فولاد نرم تجاری می تواند به راحتی جوش داده شود و ویژگی های سردکاری بسیار خوبی دارد اما عبارت "فولاد نرم" چندان درست نیست و نباید در ادبیات مهندسی به کار برده شود.
تصویر شماره ۲ - فولاد نرم
فولاد کربن-منگنز
مقدار منگنز موجود در فولاد به منظور افزایش سختی شوندگی و اصلاح استحکام و سختی افزایش داده می شود. فولادهای کربنی که بین 1.2 تا 1.8 درصد منگنز در خود دارند را فولاد کربن-منگنز می گویند. از جمله نمونه ی این فولاد می توان به AS3679 گرید 300 و AS1442/1320 اشاره کرد.
فولاد آلیاژی
فولادهای آلیاژی که مطابق با استاندارد ایزو به شماره 4948/1 تعریف می شوند حاولی عناصری هستند که مقادیر آنها می تواند برابر یا بیشتر از جدول زیر باشد.
|
Al |
B |
Bi |
Cr |
Co |
Cu |
Mn |
Mo |
Pb |
عنصر |
|
0.1 |
0.008 |
0.1 |
0.3 |
0.1 |
0.4 |
1.65 |
0.06 |
0.4 |
درصد |
|
Se |
Si |
Te |
Ti |
W |
V |
Zr |
لانتانیدها |
سایرعناصر |
عنصر |
|
0.1 |
0.5 |
0.1 |
0.05 |
0.1 |
0.1 |
0.05 |
0.05 |
0.05 |
درصد |
بیشتر مطالعه کنید: ورق آلیاژی چیست
فولاد کم آلیاژ
تلاش های زیادی انجام شده است تا فولادهای کم آلیاژ و پرآلیاژ از هم تمیز داده شوند اما تعاریف در استانداردهای و کشورهای گوناگون متفاوت است. به عنوان یک شاخص کلی، فولاد کم آلیاژ می تواند طبق استاندارد ISO حاوی 1 تا کمتر از 5 درصد عناصر دلخواه باشد که برای بهبود ویژگی های فولاد به آن اضافه شده است.
بیشتر بخوانید: محصولات فولادی در ساختمان سازی و صنایع
فولاد میکرو آلیاژی
فولاد میکروآلیاژی را می توان به فولاد کربن-منگنزی تعریف کرد که سایر عناصر آلیاژی در مجموع تنها به میزان 0.05 تا 0.1 درصد به آن اضافه شده است. عناصری که در این مقدار کم می توانند بر ویژگی های فولاد تاثیر گذار باشد عبارتند از برم، نیوبیم، وانادیم. (برم حتی از 0.005 درصد نیز کمتر است)
فولادهای میکروآلیاژی در تناژهای بالا تولید می شوند و برای خطوط لوله ی تحت فشار در صنایع پتروشیمی و فورجینگ اتومبیل استفاده می شود.
یک مزیت فولاد آلیاژی این است که در این فولادها در زمان فورجینگ با کنترل دقیق دمای فرایند می تواند پیامدهای عملیات حرارتی را حذف کرد. این ویژگی به خصوص در ساخت برخی قطعات اتومبیل بسیار مفید است.
تصویر شماره ۳ - فولاد میکرو آلیاژی