به‌طورکلی فلزات و انواع آلیاژهای برگرفته از فلز، کاربرد وسیعی در اکثر کارخانه‌ها و تولیدات آن‌ها دارند. فلزات در صنایع مختلفی نظیر ساختمان‌سازی، خودروسازی، لوازم‌خانگی، تجهیزات مختلفی پزشکی، بسته بندی مواد غذایی، در صنایع هوا فضا، نظامی و … استفاده می شود. اما در این بین فلزاتی هستند که کاربرد بیشتری نسبت به باقی انواع آن‌ها در این دسته‌بندی دارند و تولیدات برخی ازکارخانه‌ها به استخراج این نوع فلزات وابسته است. عموما نوع و ارزش فلز، قیمت آلیاژ را مشخص می‌کند. به طورمثال قیمت فولاد که یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین آلیاژهای صنعتی محسوب میشود به‌طور مستقیم به قیمت آهن بستگی دارد.
کاربرد فلزات در صنایع
فلزات شامل طیف وسیع و گسترده‌ای می‌شوند که هرکدام از آن‌ها کاربرد ویژه خود را در صنعت دارند. انواع مختلف فلزهای موجود در طبیعت عموما وارد کارخانه‌ها می‌شوند تا به شکل مورد نیاز صنایع مختلف تبدیل شوند. فلزات در صنایع مختلفی نظیر خودرو سازی، صنایع غذایی، صنعت پزشکی، صنایع نظامی و امنیتی، کشاورزی، صنایع مادر و ساخت مقاطع فلزی، دکوراسیون و شهرسازی به‌کاربرده می‌شوند. هزینه به‌کار بردن فلزات در صنایع بستگی به نحوه استخراج و گاها قیمت آهن امروز دارد. به‌طبع با افزایش قیمت آهن، قیمت تیرآهن و قیمت میلگرد نیز که مقاطعی پرکاربرد در ساختمان‌سازی هستند، افزایش پیدا می‌کند.
آلیاژ چیست و چگونه تولید میشود؟
فلزات از موادی تشکیل شده‌اند که به طورمعمول دارای ویژگی‌های مشترکی هستند اما در کنار این موضوع خواص منحصر‌به‌فرد خود را نیز دارند ولی برای رسیدن به خصوصیات خوب و ایده‌آل باید خالص شوند یا با فلز دیگری ترکیب شوند یا اصطلاحا به صورت آلیاژ تولید شوند. یعنی در ترکیب شیمیایی آهن آن‌ها مقادیری از مواد، فلزات و عناصر دیگر را اضافه می‌کنند تا به قابلیت‌های آن‌ها افزوده، محدودیت‌هایشان برطرف شده و ویژگی های خوبشان نیز تقویت شود. فلزات پرکاربردترین ماده اولیه کارخانه‌ها و صنایع به‌شمار می‌آیند که آهن از مهم‌ترین و پرکاربردترین نوع فلزات در تهیه آلیاژهاست. آهن پس از استخراج از معادن و سنگ آهن در انواع مختلف آهن خام، آهن نرم، آهن طبیعی، آهن خاکستری تولید میشود.
انواع پرکاربردترین آلیاژها در دنیا
آلیاژها به عنوان ترکیبات فلزی و غیرفلزی، خواص و کاربردهای متفاوتی دارند و به‌طبع هرکدام از آن‌ها در صنعتی به‌‌خصوص استفاده می‌شوند. به‌خاطر کاربرد بالای فلز آهن در ساخت آلیاژهای مختلف، آلیاژهای عمدتا به دو دسته اصلی آلیاژهای آهنی و آلیازهای غیرآهنی تقسیم می‌شوند. به فلزاتی که در ترکیب آن‌ها مقادیری از آهن وجود دارد، آلیاژ آهنی گفته میشود. به آلیاژهایی که در ترکیب آن‌ها فلز آهن وجود نداشته باشد، فلز غیرآهنی گفته میشود. از جمله آلیاژهای آهنی می‌توان به فولاد و چدن اشاره کرد. این فلزات دارای آلیاژهای زیادی هستند که بر اساس کاربردشان ساخته می شود. در مقابل از فلزات غیرآهنی نیز می‌توان به مس، آلومینیوم، روی، نقره، قلع، سرب، برنز و نیکل اشاره کرد. لازم است بدانید فلزات غیرآهنی نیز دارای آلیاژهای مختلفی هستند و هر آلیاژ خصوصیات ویژه‌ای دارد. البته فلزات غیرآهنی بسیاری وجود دارد که از زمین استخراج می‌شوند و کاربردهای خاصی دارند. این نوع فلزات ممکن است بسیار گران‌بها، نادر و سمی باشند. در ادامه به بررسی برخی از آلیاژهای پرکاربرد در صنعت و خواص آن‌ها می‌پردازیم.
فولاد (استیل)
فولاد یا همان استیل یکی از پرکاربردترین آلیاژهای آهن در صنعت خودروسازی و ساختمان است. فولاد به دلیل استحکام و مقاومت کششی بالایی که دارد در جاهایی که استحکام و مقاومت از اهمیت بالایی برخوردارند استفاده میشود. علاوه‌براین فولاد تنوع تولیدی بالایی دارد و در حال حاضر بیش از ۳۵۰۰ گرید مختلف فولاد با خواص و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متفاوت تولید میشود.
از طرفی فولاد به‌عنوان یک آلیاژ که قابلیت بازیافت دارد، سازگاری بسیاری با طبیعت دارد و محبوبیت این آلیاژ آهنی را در بین صنعت‌گران افزایش می‌دهد. مواد تشکیل‌دهنده اصلی فولاد، آهن و کربن هستند و درصد کمی سیلسیوم، گوگرد، فسفر، اکسیژن و منگنز در آن وجود دارد. از فولاد در ساختمان سازی، ساخت بدنه خودرو، تجهیزات مکانیکی، لوازم خانگی و … استفاده میشود.
آلومینیوم
آلومینیوم فراوان‌ترین فلز پوسته زمین است و پس از آلیاژهای آهن و فولاد در رده دوم قرار می‌گیرد. از نظر خواص آلومینیوم جزو فلزات سبک محسوب میشود اما در بعضی از مواقع آلیاژهای این فلز از فولاد مورد استفاده در ساختمان نیز مقاوم‌تر هستند. پس از استخراج سنگ آلومینیوم و تولید آلومینیوم خام با خلوص بالا عناصر مختلف آلیاژی برای ترکیب با شمش آلومینیوم وارد کوره‌های مخصوص می‌شوند تا آلیاژ مورد نظر تولید شود. آلیاژهای آلومینیوم معمولا بر اساس درصد ناخالصی و میزان خلوص آلیاژ در ۷ سری دسته‌بندی می‌شوند. تمام این آلیاژها امکان شکل‌پذیری با فرایندهایی مثل نورد و اکستروژن را دارند. آلیاژهای آلومینیوم در ساخت قطعات الکتریکی، لوله‌های ظریف و پروفیل درب و پنجره و… کاربرد دارد.
استینلس استیل
آلیاژ استنلس استیل یا فولاد ضدزنگ با توجه به خاصیت و مقاومت ویژه‌ای که در مقابل خوردگی و اکسید شدن دارد. آلیاژ استنلس استیل به‌طور عمده از فولاد و کروم تشکیل میشود و درصد کمی نیکل، تیتانیوم، مس، کربن و نیتروژن برای شکل‌پذیری بیشتر به آن اضافه میشود. استنلس استیل کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، سیستم‌های زیردریایی، تجهیزات داروسازی و غذایی و … دارد. از آلیاژهای شناخته شده استنلس استیل می‌توان به ۳۱۶، ۳۱۶L و ۳۰۴ اشاره کرد.
برنج
برنج نیز به‌عنوان یک آلیاژ کاربرد فراوانی دارد در صنایع مختلف دارند. این ترکیب فلزی از مس و روی ساخته میشود و کمی سرب نیز به آن اضافه میشود. آلیاژ برنج به دلیل رنگ زیبایی که دارد عموما در دکوراسیون به‌ویژه در دستگیره‌های درب، قفل، چرخ دنده و برخی از قطعات ماشین استفاده میشود. این آلیاژ از نظر فیزیکی و ظاهری طلایی رنگ است اما گاها در رنگ‌های سفید و نقره‌ای نیز دیده میشود.
چدن
چدن نیز مانند فولاد از آهن و کربن تشکیل میشود اما میزان کربن آن بیشتر از ۲ درصد است. آلیاژ چدن به ۴ دسته سفید، خاکستری، مالیبل و نشکن تقسیم میشود و تفاوت اصلی آن‌ها در رنگ و خواص چکش‌خواریست. این نوع آلیاژ پرکاربرد در برابر سایش مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد و مقرون‌به‌صرفه‌تر از فولاد است. انواع مختلف چدن به دلیل امکان ماشین‌کاری و چکش‌خواری و الاستیسیته بالا در شیرآلات صنعتی استفاده می‌شوند.
اینکونل
اینکونل یکی از آلیاژهای فلزی مهم صنعتی است که در برابر حرارت بسیار بالا، مقاومت مناسبی از خود نشان می‌دهد. به‌طور معمول از اینکونل درجایی استفاده می‌کنند که نیاز است آلیاژها نسبت به خوردگی مقاوم باشند. این خصوصیات مناسب موجب شده تا از این آلیاژ در ساخت تجهیزات و ماشین‌آلاتی استفاده شود که در فرآوری شیمیایی و صنعت پتروشیمی کاربرد دارند. همچنین از این آلیاژ فلزی در ساخت توربین‌های گازی، سیستم‌هایی که در معرض آب شور دریا قرار دارند، موتور موشک، هواپیما و راکتورهای هسته‌ای و حتی در سیستم‌های حفاری نفت نیز بهره می‌برند.
هستلوی
آلیاژ هستلوی نیز شباهت بسیاری به اینکونل است و در برابر دمای بالا و خوردگی و اکسیداسیون مقاومت بالایی دارد. از این آلیاژ فلز به دلیل اینکه در برابر موادی مثل سولفوریک اسید، کلریک اسید، فسفریک اسید، اسید فرمیک و چند مورد دیگر مقاوم است، در ساخت لوله و شیرآلات، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، راکتورهای هسته ای و امثال آن استفاده می‌کنند.
سخن پایانی
در این مقاله با پرکاربردترین انواع آلیاژ در صنایع متفاوت آشنا شدید که هرکدام در تولید محصولی مختلف استفاده می‌شوند. فلزات در مقایسه با انواع دیگر مصالح ساختمانی از تنوع و استحکام بیشتری برخوردارند و همچنین با قیمت کمتری به‌فروش می‌رسند. آهن‌رسان این امکان را به شما می‌دهد که تمام آلیاژهای مورد نظرتان را به‌صورت غیرحضوری و تلفنی خریداری کنید. همچنین می‌توانید برای اطلاع از قیمت لحظه‌ای آهن و محصول موردنظرتان با پشتیبانی آهن‌رسان(۳۱۹۱۶) تماس بگیرید تا ضمن اطلاع از قیمت آهن امروز و قیمت تیرآهن از مشاوره رایگان نیز بهره ببرید.
سوالات متداول
آیا آهن فلز پرکاربردی است؟
بله آهن یکی از مهم ترین و پرکاربردترین فلزات است که در چندین آلیاژ مختلف استفاده میشود.
چه آلیاژهایی در صنعت ساختمان کاربرد دارند؟
فولاد، آهن، برنج، مس، تیتانیوم، آلومینیوم و فولاد نرم در ساختمان‌سازی پرکاربرد هستند.
فلزات به چند دسته تقسیم می‌شوند؟
به‌طورکلی فلزات بسته به خواص خود به دسته آهنی و غیرآهنی تقسیم می‌شوند.
متشکرم کامل و جامع بود. در ساخت لوازم خانگی مثل گاز و یخچال، اینکه از چه فلزی استفاده شده باشد در طول عمر موثر است؟ کدام فلز باشد مرغوب تر است؟
خواهش می کنم. بله قطعا نوع فلز به کار رفته در کیفیت و طول عمر تاثیر دارد. مثلا اگر سطح گاز استیل نباشد، به راحتی زنگ میزند و به حلب سیاه تبدیل میشود زیرا مدام مرطوب و سرد و گرم میشود و باید استحکام داشته باشد