میلگرد آلیاژی چیست؟ انواع و کاربرد آن

میلگرد آلیاژی یکی از مقاطع طویل فولادی است که از افزودن عناصر مختلف مانند منیزیم، کروم، نیکل و غیره به آهن تولید می‌شود. این کار باعث می‌شود تا خواص مکانیکی و شیمیایی محصول تغییر کند؛ به عنوان مثال، میزان سختی آن بالا ‌رود. در واقع، وقتی به میلگردهای معمولی، عناصری به غیر از ترکیبات شیمیایی رایج اضافه شود، میلگرد فولاد آلیاژی نام می‌گیرد. آلیاژهای به کار برده در این محصول در بازار به گریدهای مختلفی همچون St47 ،Mo40 و CK45، استیل و غیره تقسیم‌بندی می‌شوند. با این حال، انواع مختلفی از این محصول وجود دارد که با توجه به روش ساخت و نوع آلیاژ آن‌ها بررسی می‌شود. در ادامه به سوال شما مبنی بر میلگرد آلیاژی چیست، پاسخ مناسبی ارائه می‌دهیم و به معرفی انواع میلگرد آلیاژی خواهیم پرداخت. قیمت میلگرد ساده فولاد آلیاژی را می‌توانید همه روزه در سایت مدیران آهن دنبال کنید. با ما همراه باشید.

فولادی آلیاژی چیست؟

فولاد آلیاژی به فولادی گفته می‌شود که علاوه بر آهن و کربن، حاوی عناصر آلیاژی دیگری مانند منگنز، نیکل، کروم و مولیبدن است. این عناصر به منظور بهبود خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی فولاد به آن افزوده می‌شوند و موجب افزایش استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی و دما می‌گردند. فولادهای آلیاژی معمولاً در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساخت و ساز و تولید ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع میلگرد آلیاژی کدامند؟

انواع میلگرد آلیاژی را می‌توان بر اساس روش تولید، از نظر نوع آلیاژ و از نظر میزان کربن به سه دسته مختلف تقسیم‌بندی کرد. در ادامه به انواع این نوع میلگرد خواهیم پرداخت.

انواع میلگرد آلیاژی از نظر روش تولید

میلگردهای آلیاژی در این دسته‌بندی در 2 گروه کلی قرار می‌گیرند: ترمکس و آلیاژسازی.

1. ترمکس: میلگردهایی که به این روش تولید می‌شوند، نسبت به میلگرد فولادی، دانه‌های ریز‌تر و یکپارچه‌تری دارند که این مسئله سبب بهبود مشخصات مکانیکی مانند خمکاری و جوش‌پذیری می‌شود. در ضمن، بار بیشتری را می‌توانند در سازه تحمل کنند و دوام آن‌ها نیز بسیار زیاد است.

به طور کلی، در این روش به دلیل اینکه شمش فولادی در این روش، دمای بیشتری دارد و زمانیکه داخل قالب می‌شوند، هنوز حالت مایع مانند دارند. خاصیت انعطاف‌پذیری بهتری پیدا می‌کنند و در عین حال، بسیار مقاوم هستند و از چکش‌خواری بیشتری هم برخوردار هستند.

2. آلیاژ سازی: در این روش، همان ابتدای کار به میلگرد، فروآلیاژ افزوده می‌شود؛ به این صورت که پس از ورود شمش‌های فولادی ذوب شده به دستگاه نورد، فروآلیاژها را به آن اضافه می‌کنند. فروآلیاژها به آلیاژهایی از آهن گفته می‌شود که حاوی عناصری مانند سیلیسیم، آلومینیوم، منگنز، کروم یا تیتانیوم هستند. پس میلگردهای آلیاژی که در این دسته قرار می‌گیرند، به خاطر اینکه در فضای باز و به تدریج خنک می‌شوند، سختی آن‌ها بالاتر می‌رود و در برابر نیروهای کششی-فشاری قدرت بیشتری خواهند داشت؛ از این رو، برای مناطق زلزله‌خیز بسیار کاربرد دارند.

انواع میلگرد آلیاژی از نظر نوع آلیاژ

با توجه به درصد عناصر استفاده شده، میلگردهای آلیاژی که در این گروه قرار می‌گیرند یا کمتر از 8 درصد آلیاژ دارند که به آن‌ها کم آلیاژ گفته می‌شود و یا بیش از 8 درصد، که به آن‌ها پر آلیاژ گفته می‌شود که در ادامه به توضیح آن‌ها خواهیم پرداخت.

1. میلگرد با فولاد آلیاژ تنگستنی: میزان سختی تنگستن، سه برابر بیشتر از فولاد است و همین باعث می‌شود تا از فولاد قوی‌تری استفاده شود و دوام بیشتری داشته باشد. میلگردهایی که با ترکیبی از تنگستن و فولاد ساخته می‌‎شوند، در برابر خوردگی مقاومت بالاتری دارند و خواص مکانیکی آن‌ها نیز بهبود می‌یابد.

2. میلگرد با فولاد آلیاژی وانادیومی: تا به حال به این فکر کرده‌اید که به چه علت وانادیوم را به فولاد اضافه می‌کنند؟ دلیل این مسئله را می‌توان افزایش خاصیت چکش‌خواری و شکل‌پذیری میلگرد دانست از وانادیوم اغلب زمانی استفاده می‌شود که بخواهند مقاومت کششی میلگرد را بیشتر کنند، زیرا باعث ایجاد دانه‌های ریزتر در فولاد شده که شکل‌پذیری و در عین حال استحکام آن را افزایش می‌دهد. برای همین، برای ساخت راکتورهای هسته‌ای و سازه‌های بسیار مقاوم استفاده می‌شود.

3. میلگرد های با فولاد آلیاژی منگنزی: میلگردهای فولادی معمولی یک درصد منگنز هم دارند که بین 0.75 تا 1.80 درصد است. ولی وقتی این درصد بیشتر شود و بین 10 تا 14 درصد باشد از حالت فولادی درآمده و تبدیل به آلیاژی می‌شود. منگنز ماده‌ای است که خاصیت ضدسایش را بالا می‌برد و محصول با دوام‌تری ارائه می‌دهد.

4. میلگرد با فولاد آلیاژی نیکل: وقتی نیکل را به میلگرد اضافه می‌کنند، هم ویژگی زنگ‌زدگی آن را بالا می‌برند و هم باعث افزایش شکل‌پذیری آن می‌شود. علاوه بر این، مقاومت حرارتی آن را بیشتر می‌کند که می‌توان از آن‌ها برای ساخت مفتول و مصارف صنعتی استفاده کرد. 

5. میلگرد با فولاد آلیاژی مولیبدن: مولیبیدن عنصری است که ویژگی‌های منحصر به فردی مانند نقطه ذوب بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و رسانایی حرارتی و الکتریکی زیادی دارد. وقتی این عنصر به میلگرد اضافه شود از رشد حفره‌های ریز جلوگیری می‌کند و در نتیجه از خوردگی در دراز مدت ممانعت به عمل می‌آورد.

6. میلگرد با فولاد آلیاژی کروم دار: کروم ماده است که هم سختی میلگرد را افزایش می‌دهد و هم ضد خوردگی. کروم زمانی که با اکسید هوا ترکیب می‌شود، اکسید کروم (III) را روی سطح تشکیل داده و از واکنش دادن اکسیژن با آهن جلوگیری می‌کند. همچنین، میزان درصد بالای کروم باعث می‌شود تا میزان چقرمگی آن بالا رود یعنی یک ماده چند کاره برای میلگرد به حساب می‌آید.

انواع میلگرد آلیاژی از نظر میزان کربن

میلگردهای آلیاژی از نظر میزان کربن به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• میلگردهای کربن پایین (Low Carbon Steel): این میلگردها دارای کربن کمتر از 0.25% هستند و معمولاً برای کاربردهای عمومی استفاده می‌شوند.
• میلگردهای کربن متوسط (Medium Carbon Steel): این نوع میلگردها دارای کربن بین 0.25% تا 0.60% هستند و برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بیشتری دارند، مناسب هستند.
• میلگردهای کربن بالا (High Carbon Steel): این میلگردها دارای کربن بیشتر از 0.60% هستند و معمولاً در کاربردهایی که نیاز به سختی و استحکام بالا دارند، استفاده می‌شوند.

میلگرد آلیاژی چه کاربردهای دارد؟

از میلگردهای آلیاژی برای تولید انواع تجهیزاتی مانند خطوط انتقال میعانات، میله‌های اتصال، ماشین ابزارها، پایه‌های قالب، میله‌های ارتباط، سازه‌های بزرگ مانند برج، ظروف تحت فشار و غیره استفاده می‌شود. کاربرد فولاد آلیاژی بسیار گسترده است و به نوع فولاد آلیاژی بستگی دارد. برخی از فولادهای آلیاژی برای تولید لوله‌ها، به ویژه آن‌هایی که برای مصارف مرتبط با انرژی استفاده می‌شوند، کاربرد دارند. در حالی که بقیه در تولید ظروف مقاوم در برابر خوردگی، ظروف نقره، قابلمه، تابه و اجزای گرمایشی برای توستر و سایر تجهیزات آشپزخانه کاربرد دارند.

فولادهای کم‌آلیاژ به دلیل استحکام، ماشین‌کاری و مقرون به صرفه بودن در بخش‌های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این محصول را می‌توان در کشتی‌ها، خطوط لوله، مخازن تحت فشار، سکوهای حفاری نفت، وسایل نقلیه نظامی و تجهیزات ساختمانی یافت. از سوی دیگر، تولید فولادهای پر آلیاژ می‌تواند گران و کار کردن با آن‌ها چالش برانگیز باشد. با این حال، آن‌ها به دلیل استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی بالا برای کاربردهای خودرو، فرآورده‌های شیمیایی و تجهیزات تولید برق مناسب هستند.

مشخصات فولاد آلیاژی کدامند؟

فولاد آلیاژی بسته به عناصر خاص و مقدار اضافه شده به فولاد می‌تواند دارای طیف وسیعی از خواص باشد. برخی از خواص کلیدی مرتبط با برخی از فولادهای آلیاژی عبارتند از: عملکرد بالا، دوام، استحکام بالا، عملکرد بالا در شرایط سخت و مقاومت در برابر خوردگی.

فولاد آلیاژی چگونه تولید می شود؟

فولاد آلیاژی از ذوب آلیاژهای پایه در یک کوره الکتریکی در دمای بیش از 1600 درجه سانتی‌گراد به مدت 8-12 ساعت ساخته می‌شود. سپس در دمای بیش از 500 درجه سانتی‌گراد آنیل یا بازپخت شده تا خواص شیمیایی و فیزیکی را تغییر دهد و ناخالصی‌ها را حذف کند. پوسته اکسید آهن (تولید شده از طریق بازپخت) با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک از سطح آن جدا می شود. آنیل و رسوب زدایی تا زمانی که فولاد ذوب شود تکرار می شود. فولاد ذوب شده بسته به ابعاد مورد نیاز برای نورد و شکل دادن به فرم نهایی ریخته گری می شود.

به طور کلی، فولاد با استفاده از یکی از دو فرآیند ایجاد می شود: کوره قوس الکتریکی (EAF) یا کوره بلند. کوره بلند فرآیند اولیه تبدیل اکسیدهای آهن به فولاد است. آهن خام در کوره بلند با استفاده از کک، سنگ آهن و سنگ آهک تولید می شود. تفاوت EAF با کوره بلند در این است که با ذوب ضایعات فولادی، آهن احیا مستقیم و یا آهن خام با استفاده از جریان الکتریکی، فولاد مذاب ایجاد می کند.

کلام آخر

میلگردهای آلیاژی از دسته مقاطع ساختمانی و صنعتی بسیار پر استفاده هستند که به غیر از کربن دارای ترکیباتی مانند منگنز، کروم، مولیبدن، کروم و نیکل هستند که ویژگی های مکانیکی آن را تقویت می‌کند مانند مقاومت در برابر خوردگی و سایش.  از این رو، برای تولید محصولات مختلفی مانند خطوط لوله، مخازن تحت فشار، سکوهای حفاری نفت، وسایل نقلیه نظامی و تجهیزات ساختمانی مورد استفاده است.

خرید میلگرد آلیاژی از مدیران آهن