علم شیمی در ارتباط با فولاد آلیاژی

علم شیمی در ارتباط با فولاد آلیاژی


علم شیمی در ارتباط با فولاد آلیاژی چه دستاوردهایی دارد؟ با آهن رسان همراه باشید.

آهن به‌تنهایی کافی نیست

آهن در خالص‌ترین شکل آن نه فوق‌العاده سخت و نه قوی است. درواقع می‌توان یک قطعه آهن خالص را با چاقو برش داد. این علاوه بر کربن و از بین بردن اکسیژن است که به فولاد قدرت خارق‌العاده‌ای می‌بخشد.

آلیاژ به فلزی گفته می‌شود که از ترکیب دو یا چند عنصر فلزی ساخته‌شده باشد. با افزودن عناصر اضافی فلزی و غیرفلزی به آهن و کربن، می‌توان خواص مواد را متناسب با نیازی خاص یا کاربردی خاص دست‌کاری کرد. قیمت پروفیل ساختمانی را هر روز در این سایت مشاهده کنید.

حتی دست‌کاری مقدار کربن همراه با آهن می‌تواند بر خصوصیات مواد تأثیر بگذارد. فولاد پرکربن حاوی ۰.۶۰٪ تا ۰.۹۵٪ کربن است (به‌عنوان درصدی از وزن آن) و به طرز باورنکردنی سخت و محکم است، اما قابلیت جوشکاری و تراشکاری و ماشین‌کاری آن کمتر است. با کاهش کربن، مواد بیشتر شبیه آهن خالص می‌شوند: نرم‌تر و شکل‌پذیرتر می‌شود.

فولاد کربن بسیار بالا (۰.۹۶٪ -۲.۱٪ کربن)

فولاد کربنی بسیار بالا است که از طریق یک فرآیند تخصصی تولید می‌شود، بسیار قوی و قادر به مقاومت در برابر تغییر شکل موضعی تحت تنش‌های بالا قرار می‌گیرد (صحبت اصلی: آن بسیار قوی است). درنتیجه، خم شدن، ماشین‌کاری یا جوشکاری این ماده تقریباً غیرممکن است.

فولاد با کربن بالا (۰.۵۵٪) (۰.۹۵٪)

فولاد با کربن بالا که تا همین اواخر در برنامه‌های راه‌آهن مورداستفاده قرار می‌گرفت، کاملاً مستحکم است، اما شکل‌پذیری بیشتری نسبت به فولادهای کربن بالاتر دارد. سایر نمونه‌های استفاده‌شده شامل ابزارهای برش و تراشکاری است.

فولاد کربن معمولی (۰.۳٪) (۰.۵۴٪)

کربن متوسط ​​در درجه اول در قطعات ماشین (به‌عنوان‌مثال چرخ‌دنده، اکسل، پیچ و مهره) استفاده می‌شود، قدرت و سختی را با شکل‌پذیری متعادل می‌کند.

علم شیمی در ارتباط با فولاد آلیاژی

فولاد کربن پایین (۰.۰۵٪) (۰.۲۵٪)

در مقایسه با سایر دسته‌های فولاد، فولاد کربن پایین مقاومت باورنکردنی نسبت به وزن سبک را فراهم می‌کند. افزودن آلیاژها می‌توانند ویژگی‌های مختلفی از فولاد کم‌کربن داشته باشند بدون اینکه تأثیر زیادی بر وزن داشته باشند.درحالی‌که تمام دسته‌های فولاد می‌توانند از آلیاژها و عناصر غیرفلزی برای تغییر خواص استفاده کنند، این مقاله به چگونگی تغییر عناصر خاصیت فولاد کم‌کربن می‌پردازد. می توانید ویدئوهای جذابی را در کانال آپارات آهن رسان مشاهده کنید.

عناصری که در اصل سختی دارند

قبل از بررسی عناصر سخت‌کننده، ابتدا به تفاوت بین سخت شدن و تقویت کردن نگاهی میندازیم.سختی فولاد به میزان تأثیری که یک ماده می‌تواند قبل از ضرب و شتم جذب کند، اشاره دارد و معمولاً با آزمایش ضربه شارپی اندازه‌گیری می‌شود. دما می‌تواند سختی زیادی را تحت تأثیر قرار دهد، زیرا مواد به‌طورکلی می‌توانند در دمای سردتر تأثیر کمتری را جذب کنند.بااین‌وجود مقاومت فولاد بر روی نقطه عملکرد و مقاومت کششی متمرکز است. نقطه تسلیم نقطه‌ای است که در آن ماده‌ای تحت‌فشار قرارگرفته و تغییر شکل می‌یابد (اما نمی‌شکند). مقاومت کششی میزان تنش موردنیاز برای از بین رفتن، یا شکستن ماده است.عناصری که می‌توانند فولاد را سخت کنند میزان تأثیری را که یک ماده می‌تواند جذب کند افزایش می‌دهد.

بیشتر بخوانید: لوله گوشتدار چیست و چه کاربردی دارد

رایج‌ترین عناصر سخت‌کننده عبارت‌اند از:

منگنز – فسفر – سیلیکون – نیکل – کرومیوم – بورون – نیتروژن

این عناصر سخت‌کننده در گریدهای آب دیده و ملایم (به‌عنوان‌مثال ASTM A710 یا ASTM A514) و گریدهای دریایی (به‌عنوان‌مثال ASTM A633) معمول است. درحالی‌که نیکل به آلیاژهای فولاد کربن اضافه می‌شود، این ماده بیشتر در گریدهای فولاد ضدزنگ دیده می‌شود.* منگنز، فسفر و سیلیسیم بیشترین عناصری هستند که به فولاد افزوده می‌شوند. ASTM A36 (یک فولاد ملایم) و ASTM A572-50 (یک فولاد با مقاومت بالا و کم اجازه) دو گرید پرکاربرد در آمریکای شمالی هستند و حاوی سطح این سه عنصر هستند. علم شیمی در ارتباط با فولاد آلیاژی را در این مقاله مورد بررسی قرار دادیم.

عناصری که تقویت می‌شوند

  • فسفر – سیلیکون – کرومیوم – وانادیوم – نیکل – نیوبیوم – تیتانیوم – نیتروژن و آلومینیوم کامبو.
  • عناصری که قابلیت ساخت را بدون استفاده از ماشین‌آلات افزایش می‌دهند
  • فسفر – کرومیوم – سولفور – نیوبیوم

عناصری که در برابر زنگ‌زدگی مقاوم‌اند

فسفر – کوپر – کرومیوم – نیکل – زیروکونیوم

عضویت در خبرنامه آهن رسان

    برای دریافت آخرین اخبار بازار آهن آلات شماره تماس خود را وارد کنید