مروری بر فولاد و انواع آن

انواع مختلفی از فولاد وجود دارد که هر کدام با توجه به نوع و مقدار عناصر آلیاژیوی درباره فولاد و انواع مختلف آن را مطالعه کنید.

۲۶ دی ۱۴۰۲

شرکت فولاد حامیران با بیش از پنجاه سال تجربه در زمینه توزیع و تامین انواع فولاد با ارائه طیف گسترده‌ای از محصولات، از جمله فولادهای آلیاژی و آلیاژهای فلزی صنعتی و ساختمانی، به نیازهای مختلف مشتریان پاسخ می‌دهد. همچنین از به روزترین تجهیزات آزمایشگاهی برای حصول اطمینان از کیفیت آهن و مقاطع فولادی برخوردار است. قیمت فولاد قابل ارائه توسط فولاد حامیران، نسبت به انواع مختلف آن متفاوت است.

توزیع انحصاری از شرکت‌های بزرگ و معتبر مانند فولاد آلیاژی اصفهان، بهلر اتریش و کسمک ترکیه، نشان از همکاری نزدیک شرکت فولاد حامیران با شرکت‌های پیشرو و معتبر در صنعت فولاد دارد. این همکاری می‌تواند به ارائه محصولات با کیفیت و استانداردهای بالا به مشتریان این شرکت کمک کند.

یکی از عناصر اصلی تبدیل آهن به فولاد، کربن است که برای اضافه کردن به آهن در کوره های ذوب سنگ آهن از زغال سنگ استفاده میشود. چراکه زغال سنگ حاوی مقدار زیادی کربن است و می‌توان از این کربن در عملیات احیا سازی سنگ آهن استفاده کرد. بسیاری از عناصر دیگر را نیز می توان برای ایجاد چند درجه از آلیاژهای فولادی با خواص متفاوت اضافه کرد.

فولاد، فلز آهنی است که با کمتر از ۲ درصد کربن آلیاژ شده است. اضافه کردن کربن سبب زیاد شدن استحکام و مقاومت در برابر خورده شدن می‌شود که این با افزایش و کاهش عناصری که در فولاد است، انجام می‌شود و می‌تواند تاثیر زیادی در قیمت فولاد تولید شده داشته باشد و همچنین باعث ایجاد انواع مختلف فولاد و کاربردهای وسیع آن‌ها می‌شود.

چگونگی ساخت فولاد

فولاد عمدتاً با استفاده با دو روش زیر تولید می‌شود.

کوره بلند
کوره قوس الکتریکی

کوره بلند

کوره بلند اولین گام در تولید فولاد از اکسیدهای آهن است. حتی اگر تجهیزات بهبود یافته و نرخ تولید بالاتری حاصل شود، فرآیندهای داخل کوره بلند یکسان باقی می‌مانند. کوره بلند از کک، سنگ آهن و سنگ آهک برای تولید آهن خام استفاده می‌کند.

کوره قوس الکتریکی

اولین کوره‌های قوس الکتریکی (EAFs) در اواخر قرن نوزدهم ظاهر شدند. EAF با کوره بلند متفاوت است زیرا با استفاده از جریان الکتریکی برای ذوب ضایعات فولادی، آهن احیا شده مستقیم و یا آهن خام برای تولید فولاد مذاب، فولاد تولید می‌کند.

ویژگی های فولاد

مشخصات فولاد که یکی از فاکتورهای موثر بر قیمت آن هستند، شامل مواردی است که در جدول زیر بررسی می‌کنیم.

مشخصات فولاد	شرح مشخصات
استحکام	فولاد یک ماده با استحکام بالا به ویژه در کشش است و می‌تواند برای بارهای سازه‌ای استفاده شود
دوام	فولاد بسیار بادوام با طول عمر بالقوه بیش از 100 سال است. متورم یا خزش نمی‌کند، در عوض بسیار سفت باقی می‌ماند.
تطبیق پذیری	فولاد یک ماده فوق العاده همه کاره است. نمرات زیاد آن را می‌توان برای هزاران مورد استفاده کرد.
ماشینکاری	اکثر فولادها بسته به درجه، به راحتی قابل ماشینکاری هستند. برخی از گریدهای خاص فولاد (فولادهای برش آزاد) قابلیت ماشینکاری بالایی دارند.
جوش پذیری	اکثر گریدهای فولادی به راحتی قابل جوش هستند، اگرچه برخی از آن‌ها به روش‌های جوشکاری تخصصی نیاز دارند.
مقاومت در برابر خوردگی	فولاد را می‌توان با عناصر دیگری مانند کروم، نیکل و مولیبدن آلیاژ کرد تا در برابر خوردگی بهتر مقاومت کند.
رسانایی	فولاد به طور کلی در مقایسه با سایر فلزات رسانایی حرارتی و الکتریکی کمتری دارد. می‌توان از آن به عنوان یک ماده محافظ قوی و مقاوم در برابر حرارت استفاده کرد.

انواع فولاد

انواع مختلفی از فولاد وجود دارد که هر کدام با توجه به نوع و مقدار عناصر آلیاژی تعریف می‌شوند. قیمت فولاد نیز نسبت به نوع آن متفاوت است. از جمله انواع فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

فولاد ضد زنگ
فولاد کربنی
فولاد آلیاژی
فولاد ابزار
فولاد هوازدگی

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ با کروم در ترکیب آن تعریف می‌شود. فولادهای زنگ نزن آستنیتی (18/8 و 18/10، یا 304 و 316) محبوب‌ترین هستند و حاوی کروم و نیکل هستند. با این حال، فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی و دوبلکس نیز با خواص مهندسی خاص وجود دارد.

فولادهای زنگ نزن در درجه اول به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی ارزش دارند که تمیز کردن آنها را آسان می‌کند. هنگامی که با مقاومت و استحکام دما همراه می‌شوند، در برخی از صنایع مرکزی هستند. صنایع لبنی و سایر صنایع غذایی و نوشیدنی از فولاد ضد زنگ برای تقریباً تمام تجهیزات پردازش خود استفاده می‌کنند.

فولاد کربنی

فولاد کربنی به طور کلی به ساده‌ترین آلیاژهای فولاد کربن و آهن با مقادیر کمی منگنز، فسفر و گوگرد اطلاق می‌شود. عامل اصلی تعیین کننده برای هر گرید، محتوای کربن در فولاد است. مقدار محتوای کربن می‌تواند از 0.05٪ تا 2٪ باشد. درصد کربن بر بسیاری از خواص مانند استحکام، شکنندگی و جوش پذیری هر درجه از فولاد کربنی تأثیر می‌گذارد. فولاد کربنی را می‌توان برای سازه‌ها، قطعات خودرو و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده کرد.

فولاد آلیاژی

ترکیبات فولاد آلیاژی، حاوی عناصر آلیاژی اضافی (بیش از کربن) مانند: کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز، بور، سیلیکون و وانادیم است. عناصر آلیاژی می‌توانند 1% تا 50% آلیاژ را تشکیل دهند. فولاد کم آلیاژ به طور کلی دارای عناصر آلیاژی کمتر از 8 درصد و فولاد پر آلیاژ حاوی بیش از 8 درصد عناصر آلیاژی در نظر گرفته می‌شود.

فولاد آلیاژی یک دسته بسیار گسترده است. گریدهای آن در بسیاری از کاربردهای مختلف مانند فولاد ضد زنگ برای تولیدکنندگان لبنیات یا فولاد پیشرفته با استحکام بالا در صنعت خودرو استفاده می‌شود.

فولاد ابزار

فولاد ابزار طیفی از گریدهای فولادی است که به دقت توسعه یافته‌اند تا به عنوان ابزار کار کنند. بسیار سخت، بادوام و مقاوم در برابر سایش است. درجات مختلفی از فولاد ابزار وجود دارد؛ اما معمولاً بین 0.7٪ تا 1.5٪ کربن دارند، منگنز کمی دارند و عملیات حرارتی می شوند. فولاد ابزار برای ساخت قطعات چکش و قالب‌های آهنگری استفاده می‌شود.

فولاد هوازدگی

یک فولاد کم آلیاژ است که برای مقاومت در برابر خوردگی در کاربردهای فضای باز طراحی شده است. مکانیسم خوردگی یک لایه اکسید شده غیرفعال بر روی سطح فولاد ایجاد می‌کند که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌کند. فولاد هوازدگی معمولاً به‌عنوان اعضای سازه‌ای برای پل‌ها و سایر سازه‌ها استفاده می‌شود، جایی که برای عمر مفید بیش از 100 سال به نگهداری بسیار کمی نیاز دارد.