فولادها آلیاژ هایی از جنس آهن هستند که به دلیل استحکام بالا و قیمت مناسب کاربرد گسترده ای در ساختمان سازی، صنعت و سازه های زیر ساختی دارند. در این مقاله سعی می کنیم اطلاعات بیشتری در مورد فولاد ، روش های تولید آن وانواع فولاد خدمت کاربران عزیز ارائه کنیم.
از شما کاربر گرامی دعوت می کنیم در ادامه با آهن بانک همراه باشید تا با انواع فولاد بیشتر آشنا شوید …
تاریخچه فولاد
با توجه به تعریفی که از فولاد در بالا ارائه دادیم، می‌توانیم بگوییم استفاده از فولاد به بیش از ۱۰۰۰سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد. دوره‌ای تاریخی که با نام عصرآهن شناخته می‌شود، سرآغاز تحول زندگی بشر امروز به کمک فولاد است. پس از آن، استفاده از فولاد، رفته رفته توسعه بیشتری پیدا کرده و انسان‌ها یاد گرفتند که چگونه می‌توانند از آهن برای ساخت ابزار کشاورزی و ادوات جنگی خود بهره ببرند.
اما تولید انبوه فولاد به روش مدرن به سال ۱۸۵۰ میلادی برمی‌گردد. جایی که هنری بسمر، دانشمند بریتانیایی توانست تکنیک موثری را برای ذوب و تولید فولاد ارائه کند. این روش، بعدها به اسم خود او نامگذاری شده و به روش بسمر معروف است. در این روش، ناخالصی با کمک دمش هوا به سرباره اضافه شده و از ذوب خارج می‌شود. شکل کوره‌های ابتدایی روش بسمر را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.
ویژگی های فولاد
از ویژگی های منحصر به فرد فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاومت برجسته و انعطاف‌پذیری باورنکردنی
- سختی مطلوب و نقطه‌ی ذوب بسیار بالا
- چگالی فوق‌العاده‌ی ۷.۹ گرم در سانتی‌متر مکعب
- خاصیت ضدزنگ و ضدخوردگی
- قدرت شکل‌پذیری بی‌نظیر
- هزینه‌ی مناسب امیدوارم این تغییرات، متن را جذاب‌تر و جالب‌تر کرده باشد.
طبقه بندی انواع فولاد ها
به طور کلی، فولادها را می‌توان براساس پارامترهای مختلفی طبقه‌بندی کرد. این دسته‌بندی‌ها، کلی‌ترین و جامع‌ترین نوع طبقه‌بندی انواع فولاد است که تمامی گریدهای فولادی در انواع شکل‌ها و خواص را شامل می‌شود. این دسته‌بندی شامل موارد زیر می‌شود:
- بر اساس ترکیب شیمیایی
- بر اساس روش تولید
- تمام‌کاری نهایی
- برحسب شکل محصول
- روش اکسیژن زدایی
- بر اساس ریزساختار
- بر اساس استحکام
- نوع عملیات حرارتی
انواع فولاد از نظر ترکیبات شیمیایی
- فولاد کم کربن : فولادی است که حداکثر ۰/۲۵ درصد آن را کربن تشکیل می دهد و بیشتر در ساختمان سازی و ساخت سازه مورد استفاده قرار می گیرد.
- فولاد با کربن متوسط :فولادی است که بین ۰/۲۵ تا ۰/۷ درصد کربن دارد. و بیشتر در اجزا قطعات متحرک استفاده می شود.
- فولاد پر کربن :فولادی است که بین ۰/۷ تا ۱ درصد و به ندرت تا ۱/۵ درصد کربن دارد و در تولید ابزار مهندسی و تولید سکه مورد استفاده می شود.
تفاوت این نوع فولاد ها در مقاومت آن ها و قابلیت جوشکاری آنهاست. زیرا هر چقدر که فولاد پر کربن باشد مقاوم ان بیشتر است. اما قابلیت جوشکاری آن کاهش می یابد.
۲- فولاد آلیاژی : در این نوع فولاد ها مقادیری کربن وجود دارد اما خصوصیات آنها را مواد شیمیایی به کار رفته در آن تعیین می کند
فولاد های آلیاژی انواع مختلفی دارند:
- فولاد آلیاژی کرم- مولیبدن
- فولاد آلیاژی نیکل-کرم مولیبدن
- فولاد آلیاژی کرم دار
- فولاد آلیاژی منگنز دار
۳- فولاد زنگ نزن : این نوع فولاد که نام خود را از مقاومت در برابر اکسیداسیون (زنگ زدگی) و خوردگی گرفته است ، در واقع همان فولاد معمولی است با این تفاوت که ورقه نازکی از ضد رنگ بر روی یک یا دو طرف آن کشیده شده است فولاد زنگ نزن از عنصر کرم به عنوان مهمترین ماده آلیاژی همراه با آهن، کربن، منگنز و سیلیس ساخته می شود.
گفتنی است متداول ترین فولاد زنگ نزن حدود ۸ درصد نیکل دارد. و از آن در ساخت کارد و چنگال، لوازم پخت و پز و حتی قطعات موتور جت استفاده می شود.
فولاد های زنگ نزن خود به ۳ دسته تقسیم می شود.
- فولاد مارتنزیتی : فولاد مارتنزیتی اولین فولاد ضد زنگی است که تولید شده است و دارای ۱۲_۱۴ درصد کروم و ۰.۱۲ تا ۰.۳۵ درصد کربن است . این نوع فولادها مغناطیسی هستند و با عملیات حرارتی که روی آنها انجام می شود ، سخت می شوند. و از آنها در تهیه انواع پمپ های هیدرولیک ، پمپ های بخار ، پمپ های روغن و شیرآلات و تجهیزات مهندسی دیگر استفاده می شود.
- فولادهای فریتیک : فولاد های فریتیک دارای ۱۶_۱۸ درصد کروم و حدود ۰.۱۲ درصد کربن هستند. این نوع فولادها نسبت به فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند اما ظرفیت کمی برای سخت شدن با استفاده از گرما دارند.
- فولادهای آستنیتی : فولاد های ضد زنگ آستنیتی دارای مقدار زیادی کروم و نیکل هستند. تغییرات زیادی در ترکیب شیمیایی آنها وجود دارد اما بیشترین آنها استفاده از ۱۸ درصد کروم و ۸ درصد نیکل با حداقل کربن است.
این نوع فولاد ها در برابر خوردگی مقاومت بسیار خوبی دارند و به این دلیل که قابل حرارت دادن نیستند از آنها در شافت پمپ ، قاب ، غلاف و اجزای روزمره مانند مهره و پیچ استفاده می شود.
انواع فولاد از نظر شکل ظاهری
- فولاد های طولی : این نوع فولاد ها شامل انواع تیرآهن، نبشی، سپری، میلگرد ، ریل راه آهن و انواع میله و مفتول می باشد. که در وزن های مختلف سبک ، متوسط و سنگین تولید می شوند.
- فولاد های تخت : فولاد های تخت شامل انواع ورق فولادی،انواع صفحه، کویل حاصل از نورد سرد و تسمه حاصل از نورد گرم و نورد سرد می باشد
کاربرد های فولاد
از فولادی که تا ۰٫۲ درصد کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط ۰٫۲ تا ۰٫۶ درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند.
فولادی که ۰٫۶ تا ۱٫۵ درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود. برخی دیگر از انواع فولاد در برابر حرارت بالا و آتش مقاومت بسیار بالایی دارند که از آنها در ساخت انواع مخزن و لوله در پالایشگاه ها و کارخانه ها استفاده می شود.
در حالت کلی می توان گفت فولاد در بخش عظیمی از تولیدات خودرو ، ماشین آلات کشاورزی و صنعتی ، ساخت لوازم خانگی، تانکر سازی ،صنایع پتروشیمی ،سلاح نظامی ابزارها ، سازه های زیر ساختی ،ریل ،کشتی سازی ،توربین های گازی ،موتور هواپیما ،دیگ بخار ،سد سازی و بسیاری از موارد دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد الیاژی چیست؟
علی رغم تمام مزایای انواع فولاد متداول، نظیر سختی و استحکام بالا، شکل‌پذیری مناسب و هدایت حرارتی و الکتریکی قابل قبول، فولادها عموما مقاومت به خوردگی مناسبی ندارند. همچنین گاهی نیاز به سختی و استحکام بالاتر وجود دارد.
اضافه کردن عناصر آلیاژی می‌تواند با افزایش سختی‌پذیری فولاد، استحکام و سختی آن را بالا ببرد. همچنین استفاده از عناصر آلیاژی، این امکان را به فولاد می‌دهد که بتواند در دمای کاری بالا نیز مورد استفاده قرار بگیرد. از جمله عناصر آلیاژی پرکاربرد در ساخت فولاد آلیاژی می‌توان به کبالت، کروم، نیکل، مولیبدن و تنگستن اشاره کرد.
فولاد های زنگ نزن مقاوم به حرارت
فولادهای زنگ‌نزن یا همان استنلس استیل، در مقایسه با نرم، ۲۰۰ برابر مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند و در عین حال، در برابر حرارت نیز مقاومت بالایی دارند. عنصر آلیاژی اصلی در این فولادها کروم بوده که حداقل مقدار آن ۱۱ درصد و معمولا بین ۲۰ تا ۳۰ درصد است. برای بهبود خواص دیگر فولادهای زنگ‌نزن، عناصری مانند نیکل، مولیبدن، مس، تیتانیم، آلومینیوم، سیلیسیم، نیوبیوم، نیتروژن، گوگرد و سلنیم را به آنها اضافه می‌کنند.
فولادهای زنگ‌نزن، شامل ۵ گروه هستند:
- آستنیتی: یکی از پرکاربردترین انواع فولاد بوده و مقدار بالای نیکل موجود، باعث مقاومت و انعطاف آن شده است. این فولاد برای جوشکاری مناسب بوده و در برابر خوردگی نیز مقاوم است.
- فریتی: انواع فولادهای فریتی، در برابر ترک‌خوردگی ایجاد شده در اثر تنش، مقاومت خوبی دارند، ولی استحکام دمای آنها در مقایسه با فولاد زنگ‌نزن آستنیتی کمتر است. مقدار کروم موجود در این نوع فولاد بین ۱۲ تا ۱۷ درصد و میزان کربن آن کمتر از ۰/۱ درصد است.
- مارتنزیتی: ترکیب آن شامل ۱۱ تا ۱۷ درصد کروم، ۰/۴ درصد نیکل و ۱/۲ درصد کربن است. مقاومت این نوع فولاد زنگ‌نزن در برابر ساییدگی، باعث حفظ لبه‌های تیز آن شده و به همین دلیل در ساخت کارد، لوازم جراحی و… به کار می‌رود.
- رسوب سخت‌شده: این فولاد مقاومت زیادی در برابر خوردگی دارد و میزان نیکل موجود در آن ۳ تا ۵ درصد و کروم ۱۵ تا ۱۷ درصد است. همچنین فلزات دیگری مانند مس، تیتانیوم و آلومینیوم نیز در ترکیب آن یافت می‌شوند.
- دوپلکس: نوعی آلیاژ ضدزنگ دوپلکس که حاوی ۲۲ تا ۲۵ درصد کروم، ۵ درصد نیکل، مولیبدن و نیتروژن است، نسبت به نوع آستنیتی مستحکم‌تر بوده و مقاومت تنش ترک‌خوردگی بالایی نیز دارد.
مهم ترین کارخانه های فولاد در ایران
برای شناخت مهمترین کارخانه‌های موجود در ایران، نیازمند این هستیم که بدانیم طبقه بندی‌ها بر چه اساسی انجام می‌شوند. برخی از کارخانجات داخلی همانند فولاد خوزستان، تنها به تولید محصولات اولیه نظیر تختال می‌پردازد. از طرفی، اگر فاکتور حجم تولید مورد بررسی قرار بگیرد، کارخانه‌هایی مانند ذوب آهن اصفهان از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین؛ فولاد مبارکه اصفهان به لحاظ تنوع در تولید ورق‌های فولادی در صدر تولید کنندگان کشور قرار دارد. فولاد آلیاژی اسفراین و یزد نیز از جمله مهمترین تولید کنندگان فولادهای آلیاژی در کشور به حساب می‌آیند.
آینده صنعت فولاد
تکنولوژی های نوین و پیشرفته امکاناتی را فراهم کرده‌اند که صنعت فولاد بتواند بهبود یابد و خود را به یک صنعت مدرن و پایدار تبدیل کند. از جدیدترین روش‌های تولید و پردازش فولاد تا استفاده از فناوری‌های هوشمند، صنعت فولاد به سمت یک آینده درخشان و پر از امکانات جدید حرکت می‌کند. این صنعت، با استفاده از انرژی‌های نو و پاک، به دنبال کاهش اثرات منفی بر محیط زیست و بهبود کیفیت محصولات خود است. آینده صنعت فولاد، با همکاری و تلاش مشترک تولیدکنندگان، تحقیقاتگران و فعالان این حوزه، وسیع و پر از امکانات روشنی را در پیش خواهد داشت.
سخن پایانی
محصولات فولادی یکی از شاخص های اصلی توسعه ی هر کشوری هستند زیرا باعث رشد ساختمان سازی و رشد صنعت و پیشرفت اقتصادی می شوند. در این راستا شرکت آهن بانک به عنوان یکی از مهم ترین و بزرگترین واحد های تولیدی فولاد کشور با بهره گیری از مواد اولیه مرغوب ،خط تولید پیشرفته ی آلمانی _ایتالیایی و نظارت مستقیم مهندسان اروپایی تولید انواع تیرآهن، میلگرد، نبشی ، ناودانی و سایر محصولات فولادی را بر عهده دارد.
مشاوره : جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد فروش اعتباری آهن و قیمت روز تیر آهن و قیمت ورق سیاه ، لطفاً از طریق کانال های ارتباطی با ما در تماس باشید.
شماره تماس: ۰۳۱۳۲۶۵۶۵۳۴ شماره واتساپ: ۰۹۱۰۱۱۸۰۵۹۵
