چکیده : تنوع محصولات فولاد به خصوص زمانی که به تازگی وارد دنیای گسترده و وسیع فولاد شده اید، می تواند گیج کننده باشد. فولاد با توجه به کاربرد های گسترده ای که در صنایع دارد، در انواع مختلفی تولید می شود. انواع فولاد را می توان به شیوه های گوناگون دسته بندی کرد. در این مقاله قصد داریم انواع فولاد و کاربرد آنها را به زبانی ساده بررسی کنیم.
تنوع محصولات فولاد به خصوص زمانی که به تازگی وارد دنیای گسترده و وسیع فولاد شده اید، می تواند گیج کننده باشد. فولاد با توجه به کاربرد های گسترده ای که در صنایع دارد، در انواع مختلفی تولید می شود. انواع فولاد را می توان به شیوه های گوناگون دسته بندی کرد. در این مقاله قصد داریم انواع فولاد و کاربرد آنها را به زبانی ساده بررسی کنیم.
دسته بندی انواع فولاد
فولاد یکی از پرکاربرد ترین و مفیدترین مواد در کره زمین است. با وجودی که فولاد در ساده ترین شکل خود ترکیبی از آهن و کربن است، اما فولاد دنیای مدرن را نمی توان به این فرمول ساده خلاصه کرد. ویژگی ها و قدرت فولاد تحت تاثیر میزان آهن و کربن و وجود سایر عناصر قرار می گیرد و همین باعث شده است فولاد تقریبا در همه صنایع کاربرد داشته باشد.
شاید در نگاه اول بسیاری از ما فولاد را یک ماده واحد تصور کنیم اما واقعیت این است که بیش از 3500 گرید مختلف فولاد وجود دارد. گرید فولاد بر اساس میزان کربن به کار رفته در آن و سایر عناصری که در فولاد وجود دارد و همچنین شیوه فرآوری آن تعیین می شود.
قطعا این مقاله جایی برای پرداختن بیش از 3500 گرید فولاد را ندارد و دانستن آن برای همه ضروری نیست. بسیاری از علاقمندان به بازار و صنعت فولاد به دنبال اطلاعات کلی درباره آهن و فولاد یا قیمت روز آهن و فولاد هستند نه دانش تخصصی. با این حال به دسته بندی کلی فولاد و زیر مجموعه های آن خواهیم پرداخت.
در مجموع فولاد را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:
-
فولاد کربنی
-
فولاد آلیاژی
-
فولاد ضد زنگ
-
و فولاد ابزار
این دسته بندی که توسط موسسه آهن و فولاد آمریکا انجام شده، به اختصار با حروف CAST هم نمایش داده می شود. حالا ببینیم تک تک این دسته ها شامل چه زیر مجموعه هایی هستند و کاربرد هر یک چیست.
فولاد کربنی و کاربرد آن
فولاد کربنی علاوه بر کربن و آهن، حاوی مقدار بسیار کمی از عناصر دیگر است. فولاد کربنی متداول ترین نوع فولاد ها در این دسته بندی چهار تایی است و 90 درصد از سهم تولید فولاد در جهان را به خود اختصاص می دهد. یکی از علت های پر کاربرد بودن فولاد کربنی، قیمت پایین و مقاومت بالای آن است. فولاد کربنی بسیار مستحکم است و به همین دلیل از آن در ساخت چاقو، سیم های فشار بالا، اتومبیل و … استفاده می شود.
فولاد کربنی را می توان بر اساس میزان کربن به سه دسته تقسیم کرد:
-
فولاد کم کربن (در این نوع فولاد حداکثر 0.3% کربن وجود دارد)
-
فولاد کربن متوسط (در این نوع فولاد بین 0.3 تا 0.6 درصد کربن وجود دارد)
-
فولاد پر کربن (در این نوع فولاد بیش از 0.6 درصد فولاد وجود دارد)
فولاد آلیاژی و کاربرد آن
فولاد آلیاژی از ترکیب فولاد با عناصر آلیاژی دیگر مثل نیکل، مس، کروم و یا آلومینیوم تشکیل می شود. اضافه کردن این عناصر به فولاد خواصی همچون افزایش استحکام، شکل پذیری، مقاومت در برابر پوسیدگی و تراش پذیری را به همراه دارد. فولاد آلیاژی نسبتا ارزان تر است و بیشتر در معرض خوردگی قرار داد. اخبار کاهش قیمت آهن امروز را از پایگاه خبری فولادبان دنبال کنید. از این نوع فولاد برای ساخت بخش های از اتومبیل ها، لوله کشی، کشتی سازی و پروژه های مکانیکی استفاده می شود. استحکام فولاد آلیاژی به درصد عناصر آن بستگی دارد.
فولاد ضد زنگ و کاربرد آن
فولاد ضد زنگ نوعی از فولاد است که با 10 تا 20 درصد کروم، به همراه نیکل، سیلیکون و منگنز ترکیب شده است. این فولاد همانطور که از نامش مشخص است در برابر پوسیدگی و زنگ زدگی مقاومت بسیار بالایی دارد و چون می تواند شرایط آب و هوایی نامساعد را به خوبی تحمل کند، در سازه هایی که در معرض هوای بیرونی قرار می گیرند کاربرد زیادی دارد.
فولاد ضد زنگ کاربرد های زیادی در صنایع مختلف دارد و شاید بیشترین جایی که در زندگی روزمره با فولاد ضد زنگ سر و کار داریم، در وسایل آشپزخانه و قاشق چنگال باشد. علاوه بر این فولاد ضد زنگ کاربرد گسترده ای در دستگاه های الکتریکی دارد. به عنوان مثال فولاد ضد زنگ 304 به دلیل مقاومت بالا در برابر شرایط محیطی کاربرد وسیعی برای ایمن نگه داشتن تجهیزات الکترونیکی دارد.
سایر گرید های فولاد ضد زنگ مثل 304 بیشتر در ساخت و ساز کاربرد دارند. یکی دیگر از ویژگی های فولاد ضد زنگ که باعث افزایش کاربرد آن شده، ویژگی های بهداشتی آن است که این ماده را برای ساخت تجهیزات پزشکی و اتاق عمل مناسب می سازد.
فولاد ابزار و کاربرد آن
فولاد ابزار همانطور که از نامش پیداست دسته ای از فولاد است که ویژگی های مناسب برای ابزار های برش و سوراخ کردن دارد. وجود تنگستن، مولیبدن، کبالت و وانادیم در این نوع فولاد به ارتقای مقاومت و دوام کلی آن کمک کرده است. از آنجایی که فولاد ابزار حتی تحت استفاده سنگین شکل خود را از دست نمی دهد، به ماده اصلی برای ساخت اکثر ابزار ها تبدیل شده است.
اگر به دنیای فولاد و آهن علاقمند هستید، می توانید آخرین اخبار بازار آهن و فولاد را از فولادبان پایگاه خبری فولاد ایران، دنبال کنید.
سایر دسته بندی های فولاد
علاوه بر این چهار گروه، فولاد را می توان بر اساس متغیر های دیگر هم دسته بندی کرد. چند تا از مهم ترین این دسته بندی ها عبارتند از:
-
دسته بندی فولاد بر اساس روش پرداخت: نورد گرم، نورد سرد، پرداخت سرد (کشش سرد) و … .
-
دسته بندی فولاد بر اساس بر اساس روش تولید: کوره برقی، ریخته گری پیوسته و … .
-
دسته بندی فولاد بر اساس فرایند دی اکسیداسیون: فولاد کشته و نیمه کشته.
-
دسته بندی فولاد بر اساس عملیات حرارتی: آنیل شده و تمپر شده و … .
-
دسته بندی فولاد بر اساس ریزساختار: پرلیتی، فریتی، مارتنزیتی و … .
-
دسته بندی فولاد بر اساس استحکام: مبتنی بر استاندارد های ASTM
انواع گرید فولاد
علاوه بر این که فولاد به انواع مختلف تقسیم می شود، سیستمی برای گریدبندی نیز دارد. گریدبندی فولاد بیشتر برای مهندسین، دانشمندان، معماران یا حتی سازمان های دولتی کاربرد دارد. سیستم گریدبندی فولاد به ما کمک می کند درباره استحکام و کیفیت فولاد اطلاعات کسب کنیم. به طور کلی دو سیستم برای گرید فولاد وجود دارد:
سیستم گریدبندی فولاد ASTM
در این سیستم به هر فلز یک پیشوند (حروف) بر اساس طبقه بندی آن داده می شود. مثلا حرف A برای فولاد و آهن است. عددی که بعد از این حرف می آید، نشان دهنده ویژگی های خاص آن ماده است.
سیستم گریدبندی فولاد SAE
در سیستم SAE از یک عدد 4 رقمی برای طبقه بندی فولاد استفاده می شود. دو عدد اول نوع فولاد و غلظت عنصر آلیاژ کننده را نشان می دهند و دو عدد بعدی غلظت کربن در فلز را مشخص می کنند.
چند نوع فولاد داریم؟
کاربرد فولاد در جهان مدرن به حدی وسیع است که زندگی بدون فولاد را نمی توان تصور کرد. تقریبا در هر چیزی که به طور روزمره در زندگی به آن وابسته هستیم، فولاد به کار رفته است. با این وجود تنوع بالای فولاد ممکن است در نگاه اول سردرگم کننده به نظر برسد. در این مقاله سعی کردیم بدون وارد شدن به مباحث تخصصی و پیچیده، شما را با انواع فولاد و کاربرد آنها آشنا کنیم.