در مورد انواع فولادهای صنعتی بیشتر بدانیم

فولاد از فلزهای پرکاربرد در صنعت است. انواع فولاد صنعتی با درصدها و ترکیب‌های متفاوت تولید می‌شود.

خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت جوشکاری، انعطاف پذیری، قیمت مناسب و دیگر مزیت‌ها سبب استفاده آن در سازه‌ها، لوازم جانبی و صنایع مختلف شده است.

 انواع فولاد

فولادها بر اساس روش تولید، خواص فیزیکی، شیمیایی، نوع آلیاژ و ترکیبات شیمیایی به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

بیشترین فولادی که در صنایع استفاده می‌شود؛ ترکیبی از آهن و کربن با سایر عناصر است. اگر بخواهیم فولادها را بر اساس آلیاژ تقسیم بندی کنیم؛ به سه گروه فولاد غیرآهنی، فولاد آلیاژی و فولاد کربنی تقسیم می‌شوند.

فولاد غیر آهنی

در این طبقه‌بندی فولاد غیر آهنی خود شامل استنلس استیل فریتی، استنلن استیل مارتنزیتی، استنلس استیل آستنیتی می‌شود. این گروه از سرب، برنج، نیکل و گاهی مواد دیگر تشکیل شده‌ است و در صنایع پزشکی، غذایی، شیمیایی و صنایع گازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولاد ضد زنگ هم در این گروه قرار گرفته که ترکیبی از آهن، کروم و نیکل است و مقاوم به سایش و خوردگی می‌باشد و در صنایع پزشکی، لوازم آشپزخانه و مکانیکی کاربرد دارد.

فولاد کربنی

نام دیگر فولاد کربنی، فولاد غیر آلیاژ می‌باشد که آهن و کربن ترکیب اصلی آن است و در ساخت سازه‌های سبک استفاده می‌شود. این فولاد مقاوم به شکست و خمش می‌باشد.

فولادهای کربنی خود شامل فولاد کم کربن یا فولاد نرم با ۰.۰۵  تا  ۰.۲۵ درصد کربن، فولاد کربن متوسط با ۰.۲۵ تا ۰.۴۵ درصد کربن و فولاد با کربن بالا یا پرکربن با بیش از ۰.۴۵ درصد کربن هستند.

 -فولاد نرم: این فولاد در صنایع خودروسازی در قسمت‌هایی که مقاومت به خوردگی و زنگ زدگی مطرح است؛ نظیر قطعات شاسی و موتور ماشین استفاده می‌شود. همچنین در صنایع ساختمانی در ساخت درب و پنجره و لوله‌ها به علت وزن کم و سختی زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد کم کربن در صنعت الکترونیکی هم در تولید کنتاکت‌ها، مسترال کیت و بافرها کاربرد دارد.

-فولاد با کربن متوسط: این فولاد در صنایع خودرو مانند موتورهای دیزل، بدنه خودرو، گیربکس، دیسک ترمز، لوله مایعات ماشین و در بخش‌های پتروشیمی برای لوله‌های نفت و گاز و قطعات پمپ استفاده می‌شود. این فولاد نسبت به سایر فولادهای کربنی در صنعت از اهمیت بیشتری برخوردار هستند.

-فولاد با کربن بالا: فولاد با کربن بالا در صنایع بسیاری کاربرد دارد اما به علت مقاومت بالای خمشی و کششی، بیشتر در ابزارهای برش، تراش، سوراخ کاری و ریخته‌گری مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از این فولاد در تهیه چاقو، صنایع موسیقی، ورزشی، هنری و آهنگری استفاده می‌کنند.

فولاد آلیاژی

فولادهای آلیاژی دارای عناصر منگنز، کروم، نیتروژن و گاهی نیکل، مولیبدن، وانادیوم، آلومینیوم و تیتانیوم می‌باشند و در برابر فشار و خمش و نفوذ آب مقاوم هستند. فولاد آلیاژی شامل فولاد کم کربن و عناصر آلیاژی است.

از دیگر فولادها می‌توان به فولاد پیشرفته اشاره کرد که دارای ریز ساختار هندسی بوده و کیفیتی بالا دارد و توسط فناوری‌های جدید تولید می‌شود. همچنین می‌توان فولاد ضد سایش را نام برد که با کربید فلزی که متریالی سخت است ترکیب می‌شود. فولاد ابزار نیز شامل فولاد ابزار سرد که در دمای محیط تولید می‌شود و فولاد ابزار گرم که در دماهای بالاتر از محیط ساخته می‌شود، فولاد الکتروگالوانیزه که مقاومت خوردگی بالایی دارد، فولاد ساختمانی که برای ساخت قطعات ساختمانی مثل پل‌ها و تیرآهن‌های بلند استفاده می‌شود از دیگر انواع فولاد هستند.

انواع فولاد ساختمانی

فولاد ساختمانی برای ساخت مقاطع و مصالح ساختمانی استفاده می‌شود و جزو فولادهای ساده کربنی با کربن حداکثر ۰.۳ درصد است. این فولاد گریدهای مختلفی دارد که به علت ارزان بودن و ویژگی‌های مناسب، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

فولاد ساختمانی دارای قابلیت جوشکاری است، مقاوم به خوردگی می‌باشد و چقرمگی و استحکام کششی و استحکام تسلیمی خوبی دارد. فولادهای ساختمانی بر اساس سطح مقطع و محل استفاده شامل میلگرد، ورق فولادی، تیرآهن، نبشی، ناودانی، قوطی پروفیل، سپری، پروفیل z و انواع لوله هستند.

 دیگر انواع فولادها و کاربرد آنها

• فولاد ضد زنگ که مقاوم به شرایط آب و هوایی، مقاوم به خوردگی و زنگ زدگی است. از این فولاد در ساخت کوره‌های حرارتی، بویلرها و داربست‌ها استفاده می‌شود.
• فولاد ضد مغناطیس که منگنز زیادی دارد و در قطب‌نماها، قاب ساعت و ظروف دکوراتیو استفاده می‌شود.
• فولاد فنر که به علت وجود سیلیسیم، مقاومت بالایی در برابر ارتعاش، سایش، کشش و الاستیسیته دارد و در انواع فنرها نیز استفاده می‌شود.
• فولاد نیتروژن یا ازوته که در ساخت توربین و سوپاپ استفاده می‌شود.
• فولاد جوشکاری که در تولید اگزوز، شاسی خودرو و نوار نقاله استفاده می‌شود.
• فولاد بهسازی شده که در میل لنگ‌ها و گاردان کاربرد دارد.
• فولاد کربوریزه که در چرخ دنده‌ها، مفاصل و پین‌ها استفاده می‌شوند.
• فولاد ورق سازی که در صنایع دیگ‌سازی، تاسیس دیگ بخار و مخازن تحت فشار کاربرد دارند و در چهار گروه قرار می‌گیرند.
• فولاد ابزار که در ساخت چکش، قیچی، مته و غیره استفاده می‌شود.

انواع فولاد CK

فولاد CK به استیل CK هم معروف هست و در طی فرایند نورد تولید می‌شود. فولاد CK جزو گروه کربن متوسط است که علاوه بر کربن دارای کروم، منگنز و نیکل نیز می‌باشد. این نوع فولاد مقاوم به ضربه و کشش بوده و استحکام بالایی دارد.

فولاد CK10: که در اتصالات و پیچ و بست استفاده می‌شود.

فولاد CK15: دارای استاندارد ۱.۱۱۴۱ آلمانی می‌باشد و بیشترین کاربرد را در خودروسازی دارد.

فولاد CK45: که ارزان بوده و کربنی متوسط دارد و در ساخت پمپ استفاده می‌شود

فولاد CK60: که جزو نوردگرم‌ها می‌باشد و شکل پذیری و استحکام بالا دارد.

فولاد CK75: که جزو فولادهای فنری بوده و از نیکل، مولیبدن، گوگرد، منگنز، کروم تشکیل شده و الاستیسیته و استحکام و کیفیت سطح بالایی دارد.

انواع فولاد St

St مخفف فولاد ساختمانی می‌باشد و برای بیان کیفیت ورق سیاه مطرح می‌شود. این فولاد بر اساس استاندارد 17006 DIN نامگذاری می‌شود. نماد St در کنار اعداد بیان می‌شود که اعداد استحکام کششی را نشان می‌دهند و گاهی همراه با پیشوندهایی استفاده می‌شوند.

در این فولادها افزایش کربن باعث افزایش تنش و کاهش شکل پذیری می‌شود. انواع ورق‌های St شامل ورق St52 و ورق St37 و ورق St44 و انواع فولاد St شامل فولاد St50 و فولاد St60 و فولاد St33 می‌باشد. برای تولید ورق St از فولاد سرد و گرم استفاده می‌شود.

امروزه در نامگذاری ورق‌های St از استاندارد   DIN EN 10027-۱  استفاده می‌شود. عناصر موجود در فولاد St شامل کربن، سیلیسیم، منگنز، فسفر، گوگرد، نیتروژن و مس می‌باشد.

سختی انواع فولاد

سختی فولاد مقاومت آن در برابر فرورفتگی، خراش و نفوذ است. عوامل موثر بر سختی فولاد شامل ترکیب آن و عناصر آلیاژی موجود در آن می‌باشد. کربن، کروم و منگنز جزو عناصر موثر بر سختی فولاد هستند.

همچنین فرایندهای عملیات حرارتی، سرعت خنک شدن و متوسط کوئنچ روی سختی فولاد اثر دارند. تست سختی در فولاد توسط تست راکول، تست برینل و تست ویکرز انجام می‌شود و انواع سختی فولاد شامل سختی دینامیک، سختی استاتیک و سختی سطح هست. از سختی فولاد در صنایع خودرو، پروژه‌های ساختمانی، کارهای سازه‌ای، صنایع ابزارسازی و قالب سازی استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که می‌توان با تکنیک‌هایی نظیر آنیلینگ، سخت‌کاری و تمپرینگ سختی فولاد را افزایش داد. البته سختی همه فولادها قابل افزایش نمی‌باشد.

نتیجه‌گیری

فولادها جزو مهم‌ترین مواد اولیه هستند که  در بیشتر صنایع نظیر صنایع ساختمانی، خودرو، هوا فضا، غذایی، پزشکی، خانگی و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. فولاد ها می‌توانند هم به تنهایی و هم در ترکیب با یکدیگر به کار برده شوند. فولادهای ترکیبی‌، کارایی بیشتر و کیفیت بهتر دارند.

در هنگام انتخاب فولاد باید نیاز و درخواست خود را به دقت بررسی کرده و با توجه به ویژگی‌های هر فولاد، مناسب ترین را انتخاب کنیم..