فولاد های آلیاژی
آهن الات ساختمانی
فولادها و فلزات|براساس دسته‌بندی موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، فولاد را می‌توان به چهار گروه اصلی، براساس ترکیبات شیمیایی طبقه‌بندی کرد .
انواع طبقه بندی فولاد شامل: فولاد کربن، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و فولاد ابزار میباشد. انواع مختلف فولاد وجود دارد که خواص متنوعی را شامل می شوند .
این خواص می تواند فیزیکی، شیمیایی و زیست محیطی باشد. از مهم ترین این خواص می‌توان به چگالی فولاد کم کربن نیز اشاره کرد. به عنوان مثال، خواص ویژه ای که فولاد ابزارها دارند سبب می شود کاربرد متفاوتی داشته باشند.
تمام فولاد از آهن و کربن تشکیل شده است. مقدار کربن و آلیاژهای اضافی است که خواص هر گرید را تعیین می کنند.
عوامل مختلف موثردر طبقه بندی فولادها وفلزات
فولادها وفلزات می توانند با عوامل مختلفی طبقه بندی شوند.
از نظر ترکیب، فولادها وفلزات از نقطه نظرروش تولید، روش پوشش دهی، شکل، فرایند دی اکسید، ریز ساختار، استحکام فیزیکی، عملیات حرارتی
ترکیب: محدوده کربن، آلیاژ، فولاد ضد زنگ.
روش تولید: ریختگی پیوسته، کوره الکتریکی، و غیره
روش پوشش دهی استفاده شده: نورد سرد، نورد گرم، خرد شده (سرد و غیره)، و غیره
فرم یا شکل: میله، شمش، لوله، ورق، صفحه، سازه، و غیره
فرایند اکسید زدایی (حذف اکسیژن شده از فرآیند تولید فولاد)
ریزساختار: فریتی، پرلیتی، مارنزیتی، و غیره
استحکام فیزیکی بر اساس استانداردهای (ASTM)
عملیات حرارتی:در فولادها وفلزات آنیل شده، آبدیده شده، و غیره
کیفیت نامگذاری: کیفیت تجاری، کیفیت نقشه کشی، کیفیت مخازن فشار، و غیره
فولاد کربنی
فولاد کربنی رادر سه دسته اصلی تقسیم می کنند: فولاد کربن کم (گاهی اوقات به عنوان فولاد سبک شناخته می شود) ، فولاد کربنی متوسط ، و فولاد با کربن بالا.
فولاد کم کربن (فولاد سبک)
به طور معمول شامل 0.04٪ تا 0.30٪ کربن است. این فولاد، یکی از بزرگترین گروه های فولاد کربن است. این دسته، تنوع بزرگی از اشکال را پوشش می دهد.
درفولادها وفلزات از ورق مسطح تا آهن ساختمانی. بسته به خواص مورد نیاز، عناصر دیگر اضافه می‌شوند و یا افزایش می یابد. به عنوان مثال: در کیفیت نقشه کشی(DQ) سطح کربن پایین نگه داشته شده و آلومینیوم اضافه شده است. برای فولاد سازه محتوای کربن بالاتر است و محتوای منگنز اضافه شده است.
فولاد کربن متوسط
به طور معمول یک کربن 0.31٪ تا 0.60٪ و منگنز بین 60.0٪ تا 1.65٪ است. این محصول قویتر از فولاد کربن کم است و شکل، جوش و برش سخت تر است. فولادهای کربنی متوسط معمولا با استفاده از عملیات حرارتی سخت و تمپرمی شوند.
فولاد کربن بالا
به طور معمول به عنوان “فولاد ابزار کربنی” شناخته می‌شود، دارای محتوای کربن بین 0.61٪ و 1.50٪ است. فولاد کربن بالا برای برش، خم و جوش بسیار سخت است. هنگامی که عملیات حرارتی انجام می‌شود، بسیار سخت و شکننده می شود.
فولادها وفلزات آلیاژی
فولادها وفلزات آلیاژی محصولاتی هستند که دارای مقادیر کمی از یک یا چند عنصر آلیاژ (به غیر از کربن) مانند منگنز، سیلیکون، نیکل، تیتانیوم، مس، کروم و آلومینیوم است.
این عناصر، خواصی را به وجود می آورند که در فولاد کربنی معمولی یافت نمی شوند. به علت هزینه اقتصادی، دسترسی گسترده، سهولت پردازش و خواص مکانیکی خوب، فولادهای آلیاژی در صنعت بسیار پرکاربرد می‌باشند. فولادهای آلیاژی نسبت به فولادهای کربنی عمدتا به عملیات حرارتی و مکانیکی واکنش نشان می دهند.
فولادها وفلزات ضد زنگ
عنصر اصلی در فولادها وفلزات ضد زنگ، کروم (معمولا بین 10 تا 20 درصد) است. فولاد ضد زنگ به علت مقاومت در برابر خوردگی بالا ارزشمند است.
فولاد ضد زنگ، نسبت به فولاد سبک حدود 200 برابر در برابر خوردگی مقاوم تر است .
فولادها وفلزات ضد زنگ را می توان به پنج گروه تقسیم کرد
آستنیتی
فریتی
مارنزیتی
داپلکس
رسوب سخت شونده
آستنیتی
فولادها وفلزات آستنیتی بزرگترین بخش از بازار جهانی فولاد ضد زنگ را تشکیل می دهند. برخی از کاربردهای متنوع آن عبارتند از تجهیزات پردازش مواد غذایی، وسایل آشپزخانه و تجهیزات پزشکی. فولاد ضد زنگ آستنیتی بیشتر از سایر گریدهای فولاد ضد زنگ جوش پذیر است .
استنلس استیل آستنیتی به سه گروه تقسیم می‌شود:
کروم نیکل معمولی (300 سری)،
منگنز کروم
نیکل نیتروژن (200 سری) و آلیاژهای خاص
این فلزات غیر مغناطیسی هستند و عملیات حرارتی روی آنها قابل انجام نیست.
فریتی
فولادها وفلزات فریتی حاوی مقدار کمی نیکل، کروم 12-17٪، کمتر از 0.1٪ کربن و سایر عناصر آلیاژی مانند مولیبدن، آلومینیوم یا تیتانیوم هستند. فولادهای فریتی انعطاف پذیری و شکل پذیری خوبی دارند.
در مقایسه با گریدهای آستنیتی، در دماهای بالا استحکام نسبتا ضعیفی دارند. برخی از گریدهای ضدزنگ فریتی (مانند انواع 409 و 405) ارزانتر از سایر فولادهای ضد زنگ هستند. این فلزات مغناطیسی هستند، اما عملیات حرارتی روی آنها قابل انجام نیست. آنها توسط سرد کاری تقویت می‌شوند.
مارنزیتی
فولاد مارنزیتی حاوی 11-17٪ کروم، کمتر از 0.4% درصد نیکل و تا 1.2% کربن است. محتوای کربن این فولاد بر روی تشکیل و جوشکاری تاثیر می گذارد. برای به دست آوردن خواص مفید و جلوگیری از ترک خوردن، پیش گرم کردن و عملیات حرارتی پس از جوشکاری، مورد نیاز است.
فولاد ضد زنگ مارنزیتی مانند انواع 403، 410، 410NiMo و 420 مغناطیسی هستند. روی این فولادها می‌توان عملیات حرارتی انجام داد. این فولادهای ضد زنگ در چاقو، ابزار برش، و تجهیزات دندانپزشکی و جراحی استفاده می شود.
داپلکس
ابتدا در کارخانه های شیمیایی و کاربردهای لوله کشی استفاده می شد. فولاد ضدزنگ داپلکس معمولا حاوی 22-25٪ کروم و 5٪ نیکل با مولیبدن و نیتروژن است. داپلکس نسبت به فولاد ضد زنگ آستنیتی مقاومت بیشتری دربرابر خوردگی کلرید دارند .
رسوب سخت شونده
این یک فولاد ضد زنگ کروم نیکل است که حاوی ترکیبات آلیاژی مانند آلومینیوم، مس یا تیتانیوم است.
فولاد ابزار
فولاد ابزار دارای مقادیر مختلف تنگستن، مولیبدن، کبالت و وانادیم برای افزایش مقاومت در برابر حرارت و دوام فلز است. این باعث می شود استفاده از آنها برای برش و حفاری ایده آل باشد.
فولاد ابزار نوعی از فولاد آلیاژی کربن است که برای تولید ابزار دستی یا ماشینی مناسب است. سختی آن، مقاومت در برابر سایش و توانایی در حفظ شکل با افزایش دما، از خواص کلیدی این مواد است. فولاد ابزار به طور معمول در شرایطی که عملیات حرارتی باعث افزایش سختی می شود، کاربرد دارد.
عملیات حرارتی انجام شده روی فولاد ابزار، مشابه عملیات حرارتی انجام شده روی فولادهای غیرآلیاژی ویا کم آلیاژی است.
فولاد ابزار به شش گروه تقسیم می شوند: سخت کاری شده در آب (گرید W)، سخت کاری شده در روغن (گرید O)، نوع D، مقاوم در برابر ضربه (نوع S)، سرد کار(نوع C) و گرم کار(نوع H). انتخاب یک مورد از این گروه به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ اثربخشی هزینه، دمای کار، سختی سطح مورد نیاز، استحکام، مقاومت در برابر ضربه و سختی مورد نیاز است.
دسته سخت کاری شده در آب
این گرید از گریدهای مختلف فولاد ابزار اساسا فولاد با کربن بالا است. این معمولا به دلیل کم هزینه آن استفاده می شود.
دسته سخت کاری شده در روغن
این فولاد دارای سختی و مقاومت خوب دربرابر سایش برای طیف گسترده ای از کاربردها است کاربردهای معمول فولاد ابزار گرم کاری در ساخت ابزار آلات صنعتی است.
دسته نوع D
این یک فولاد ابزار با کروم بالا (سخت کاری با هوا) است. برای ترکیب هر دو خصوصیت مقاومت در برابر سایش وسخت کاری با هوا تنظیم شده است.
دسته های سرد کاری شده
شامل 3 گروه از فولاد ابزاری است ، سختکاری شده در روغن، سختکاری شده در هوا و کربن و کروم بالا. فولادهای این گروه دارای سختی بالا و مقاوم در برابر سایش با سختی متوسط می باشند. بطور معمول در تولید قطعات بزرگتر یا قطعاتی که نیاز به حداقل تخریب در هنگام سخت شدن دارند، استفاده می‌شود.
دسته فولادها وفلزات مقاوم در برابر ضربه
این دسته دارای مقاومت در برابر ضربه و سختی خوب است. این نوع برای مقاومت در برابر ضربه در هر دو دمای پایین و بالا طراحی شده است. همچنین دارای چقرمگی بسیار بالا و مقاومت کم دربرابر سایش است.
دسته فولادها وفلزات گرمکار
فولادها وفلزات ابزار این گروه، برای حفظ استحکام و سختی در شرایط با دمای بالا استفاده می‌شود.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
