دسته‌بندی نشده

فولاد آلیاژی

فولاد آلیاژی و کاربرد آن در صنایع بسیار زیاد می باشد. فولاد آلیاژی یکی از مهم ترین فلزات جهان است. فلز فولاد با داشتن صرفه اقتصادی و قابلیت هماهنگ شدن با همه صنایع از جایگاه ویژه ای در دنیا برخوردار است. تقریبا همه صنایع جهان با فلز فولاد و محصولات آن سر وکار دارند.
در این میان فولاد آلیاژی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. فولاد می¬تواند خواص برخی از عناصر را جذب و ویژگی¬های چشمگیری پیدا کند. که در نتیجه به آن فولاد آلیاژی می¬گوییم.
فولاد آلیاژی در صنایعی همچون نفت، پتروشیمی، هواپیماسازی، خودروسازی، کشتی سازی ساخت قطعات مختلف و غیره کاربرد دارد. در این مقاله تصمیم داریم به بررسی بیشتر در رابطه با فولاد آلیاژی بپردازیم

فولاد-آلیاژی

فولاد در واقع خود یک آلیاژ است که از ترکیب آهن و کربن به وجود می¬آید. آلیاژ فولادی است که به دلیل استحکام، مقرون به صرفه بودن، ارزان و دسترس بودن، راحتی در استخراج و تولید بسیار حائز اهمیت و پرکاربرد می¬باشد.
همین دلیلی است که فولاد آلیاژی در تمام صنایع دیده شود. اما چیزی که فولاد را نسبت به بقیه آلیاژ¬ها و فلزات منحصر به فرد کرده است؛ امکان ساخت انواع فولاد آلیاژی با اضافه کردن برخی عناصر به آن است.
هنگام تولید فولاد و در مرحله ذوب فولاد عناصر مختلفی را به هدف تولید فولاد با قابلیت ¬های بیشتر اضافه می¬کنند. مهمترین این عناصر کربن بوده که تعیین کننده میزان سختی و نرمی آن است.
به طوریکه هرچقدر میزان کربن بیشتر باشد حالت سختی شکنندگی و جوش ناپذیری آن نیز افزایش می¬یابد. از همین رو کربن را به میزان متعادل در فولاد به کار می¬برند تا آنجا که فولاد هم سخت شود و هم خاصیت جوش پذیری مناسبی پیدا کند.
برای تولید فولاد آلیاژی و کاربرد آن، در کنار کربن که از خود آن نیز ورق کربنی ساخته می شود از عناصر دیگری مانند منگنز، بور ، وانادیم، کروم، منگنز، سیلیسم، تنگستن و غیره استفاده می¬شود. هر کدام از این عناصر نوع خاصی از فولاد آلیاژی را با قابلیت¬ها وخواص ویژه به وجود می¬آورند.
در نتیجه فولاد آلیاژی، فولادی است که در ترکیب خود علاوه بر کربن یک یا چند تا عناصر ذکر شده را داشته باشد

آنالیز انواع فولاد­های آلیاژی

انواع فولاد آلیاژی و کاربرد آن به طور کلی به دو دسته فولاد کم آلیاژ و فولاد پر آلیاژ تقسیم می¬شوند. فولاد کم آلیاژ به آن نوع از فولاد آلیاژی اطلاق می¬شود که کمتر از 8 درصد عناصر آلیاژی را در محتوای خود داشته باشند. فولاد پر آلیاژ بر خلاف دسته قبلی بیشتر از 8 درصد عناصر آلیاژی در آن وجود دارد.
فولاد ضد زنگ در همین دسته فولاد پر آلیاژ قرار می¬گیرد. فولاد¬های آلیاژی کم نیستند ولی در این مقاله 7 نوع از بهترین فولاد¬های آلیاژی را بررسی می¬کنیم.

فولاد آلیاژی کروم دار

این نوع فولاد آلیاژی در کنار کربن و برخی عناصر دیگر دارای درصد قابل توجهی عنصر کروم است. این عنصر درون آهن ذوب شده و گداخته شده ریخته می¬شود. سپس در مجاورت کربن تبدیل به کربور ساده و مضاعف از آهن وکربن می¬گردد.
عنصر کروم خاصیت بی نظیر ضد زنگ زدگی را به این فولاد آلیاژی می¬دهد. هر چه قدر درصد کروم بیشتر شود خاصیت ضد خورندگی و ضد زنگ فولاد آلیاژی افزایش می¬یابد.
روش مقاومت فولاد آلیاژی کروم دار به خوردگی به این صورت است که وقتی این آلیاژ در مجاورت اکسیژن قرار بگیرد عنصر کروم تولید ماده ای می¬کند که اکسید می¬شود و این اکسید شدن منجر به تولید لایه ای می¬شود که بقیه قسمت¬های آلیاژ را از خوردگی محافظت می¬کند. فولاد آلیاژی و کاربرد آن نیز بسته به میزان کروم آن متفاوت است.

فولاد آلیاژی وانادیوم دار

وانادیوم یکی از عناصری است که به فولاد ویژگی¬های خاصی اضافه می¬کند . این عنصر به آهن گداخته اضافه می¬شود و کاربید¬های آن شروع به دانه سازی می¬کنند. این کار به دانه¬های فولاد اجازه بزرگ شدن نداده و آن¬ها را کنترل می¬کند.
فولاد آلیاژی وانادیوم دار دارای بافت ریز دانه و ظریف می¬باشد. و شکل پذیری خوبی دارد. در برخی فولاد¬های آلیاژی که میزان وانادیوم 15 درصد الی 2 درصد است کاربیدهای این عنصر در کنار کنترل اندازه دانه¬ها به استحکام و سختی فولاد می-افزاید.

فولاد آلیاژی تنگستن دار

وقتی که فولاد کربن دار ساده با تنگستن ادغام شود، نوعی فولاد آلیاژی تولید می¬شود که خاصیت قابل توجهی پیدا می¬کند. این فولاد آلیاژی سختی بسیار بالا و برندگی زیاد دارد و برای ساخت انواع تیغه و مته، ابزار برنده، قلم تراش و غیره بهره گرفته می¬شود.\

فولاد آلیاژی منگنز دار

منگنز یکی از عناصری است که اضافه کردن آن به فولاد به آن خواص ویژه ای می¬بخشد. این عنصر وقتی به فولاد افزوده بشود مانع تشکیل ذرات آستنیت شده و شکل پذیری فولاد را بیشتر می¬کند.
گاهی نیاز است که برای افزایش سختی و استحکام فولاد عملیات حرارتی به نام کوئینچ کردن روی آن اعمال بشود. این فرآیند باید در بازه زمانی مشخص صورت بگیرد و اگر این فرآیند زودتر یا دیرتر از بازه زمانی انجام بشود باعث بی ثباتی فولاد می-گردد.

فولاد آلیاژی کبالت دار

عنصر کبالت در فولاد باعث می¬شود که ذرات استنیت در آن شکل نگیرند و در نتیجه سختی فولاد حتی در دما¬های بسیار بالا و بحرانی تغییر نکند. معمولا برای اینکه سختی و استحکام فولاد کبالت دار بیشتر بشود مقداری تنگستن به آن اضافه می¬کنند.

فولاد آلیاژی نیکل دار

نیکل عنصری بسیار مهم در بحث آلیاژ سازی می¬باشد. این عنصر باعث افزایش نیروی کششی و سختی فولاد می¬شود و در عین حال منجر به کاهش خاصیت شکل پذیری آن نمی¬شود. معمولا نیکل تا سطح 35 درصد به فولاد اضافه می¬شود.
و وجود آن در این مقدار خواص فوق العاده ای به فولاد می¬بخشد. یکی از مهم ترین ویژگی¬های فولاد آلیاژی نیکل دار افزایش مقاومت فولاد در برابر زنگ زدگی و زنگ خوردگی است. چیزی که در این میان راجع به آلیاژی قابل توجه است امکان ادغام چند عنصر همزمان با هم است. به عنوان مثال: اگر به فولاد آلیاژی نیکل دار کروم اضافه شود خواص فولاد تا چندین برابر افزایش پیدا می¬کند.

فولاد آلیاژی مولیبیدن دار

مولیبیدن عنصری است که به راحتی هم در آهن آلفا و هم در آهن گاما قابل حل شدن می¬باشد. این عنصر بلافاصله بعد از حل شدن در آهن باعث آزاد شدن کربور¬های مرکب و مضاعف می¬شود.
عنصر مولیبیدن می¬تواند خواصی همچون مقاومت به خوردگی، نیروی کششی و چقرمگی فولاد را چندین برابر افزایش دهد. بنابراین برای ساخت انواع ابزار مربوط به ماشین آلات مورد استفاده قرار می¬گیرد.

تفاوت فولاد آلیاژی و فولاد غیر آلیاژی

میزان کربن: بررسی میزان کربن یکی از راه¬های تشخیص فولاد آلیاژی از غیر آلیاژی است. فولاد غیر آلیاژی فقط یک درصد کربن دارد و فولاد آلیاژی و کاربرد آن نیز به میزان کربن آن بستگی دارد.
نحوه ذوب: فولاد آلیاژی در هنگام ذوب کردن با عناصر دیگری ترکیب می¬شود تا خواص آن بهتر شود ولی فولاد غیر آلیاژی به غیر از درصد ناچیز کربن با هیچ عنصر دیگر ترکیب نمی¬شود.
خوردگی:فولاد غیرآلیاژی به دلیل خلوص بالای آهن به راحتی با اکسیژن محیط واکنش می¬دهد و اکسید می¬شود.

فولاد آلیاژی و کاربرد آن

فولاد آلیاژی به دلیل داشتن ویژگی¬هایی همچون سختی، چقرمگی، مقاومت به سایش و خوردگی، شکل پذیری و غیره برای ساخت موتور جت، پره¬های توربین، راکتور¬های هسته ای، فضاپیماها بسیار مورد استفاده قرار می¬گیرد. فولاد¬های آلیاژی پاسخ¬های مختلفی در محیط¬های مغناطیسی می¬دهند و برای همین برای ساخت موتور¬های الکتریکی و مبدل¬ها کاربرد دارند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *