تفاوت های فولاد های آلیاژی و فولاد های ساده

تفاوت های فولاد های آلیاژی و فولاد های ساده، یکی از مواردی هستند که بسیار مورد توجه قرار می گیرند. این فولادها، دو دسته اصلی از فولادها هستند که تفاوت‌های ساختاری و کاربردی قابل توجهی با یکدیگر دارند. این تفاوت‌ها ناشی از افزودن عناصر آلیاژی مختلف به فولاد ساده است که خواص آن را به طور چشمگیری تغییر می‌دهد. در این مقاله، فولاد پایتخت به بررسی دقیق تفاوت های فولاد های آلیاژی و فولاد های ساده خواهیم پرداخت تا درک بهتری از ویژگی‌های منحصر به فرد هر یک به دست آوریم.

فولاد آلیاژی و فولاد ساده

شاید بپرسید فولاد چیست و انواع آن کدام است؟ فولاد آلیاژی از آهن و کربن تشکیل شده است و با افزودن عناصر آلیاژی دیگر، خواص آن بهبود می‌یابد. انواع مختلفی از فولاد بر اساس ترکیب شیمیایی، روش تولید و کاربرد وجود دارد. فولاد، به عنوان یکی از پرکاربردترین آلیاژهای فلزی، در صنایع مختلف نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. با این حال، همه فولادها یکسان نیستند و خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. یکی از مهم‌ترین دسته‌بندی‌های فولاد، به فولادهای آلیاژی و غیرآلیاژی تقسیم می‌شود.

فولاد غیرآلیاژی یا فولاد ساده، اساساً آلیاژی از آهن و کربن است. عناصر آلیاژی دیگری در ترکیب این نوع فولاد وجود ندارد. به دلیل سادگی ترکیب شیمیایی، فولادهای ساده همچون فولاد ابزار کربنی معمولاً هزینه تولید پایین‌تری دارند. با این حال، همین سادگی باعث می‌شود که این فولادها در برابر خوردگی مقاومت چندانی نداشته باشند و قابلیت شکل‌دهی و جوشکاری آن‌ها نیز محدود باشد. از طرف دیگر، فولادهای ساده به دلیل محتوای کربن بالا، قابلیت سخت شدن خوبی دارند و در کاربردهایی که به سختی و استحکام بالا نیاز است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در مقابل، فولادهای آلیاژی با افزودن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن و… به آهن تولید می‌شوند. این عناصر آلیاژی خواص فولاد را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، کروم مقاومت فولاد را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد، نیکل چقرمگی و شکل‌پذیری آن را بهبود می‌بخشد و مولیبدن استحکام و سختی فولاد را افزایش می‌دهد. به همین دلیل، فولادهای آلیاژی طیف گسترده‌ای از خواص مکانیکی و فیزیکی را دارا هستند و در کاربردهایی که به خواص خاص نیاز است مانند: صنایع خودروسازی، هوافضا، ساخت تجهیزات صنعتی و ساختمان‌سازی، به کار می‌روند.

حال متوجه شده اید که تفاوت اصلی بین فولاد آلیاژی و غیرآلیاژی در ترکیب شیمیایی آن‌ها است. فولادهای آلیاژی همچون فولاد ضدزنگ به دلیل وجود عناصر آلیاژی، خواص برتر و متنوع‌تری نسبت به فولادهای ساده دارند و در کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت، سایش و یا ترکیبی از این خواص است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب نوع فولاد مناسب همچون فولاد هادی حرارت برای هر کاربرد، به عوامل مختلفی مانند: شرایط کاری، هزینه و خواص فولاد آلیاژی مورد نیاز بستگی دارد. فروش فولاد mo40 هم بسیار پرمتقاضی است.

انواع فولادهای آلیاژی

همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، فولادهای آلیاژی با افزودن عناصر آلیاژی مختلف به فولاد ساده تولید می‌شوند و به همین دلیل، طیف گسترده‌ای از خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی را از خود نشان می‌دهند. این تنوع در خواص، فولادهای آلیاژی را به یکی از پرکاربردترین مواد مهندسی در صنایع مختلف تبدیل کرده است.

دسته‌بندی فولادهای آلیاژی

فولادهای آلیاژی را می‌توان بر اساس میزان عناصر آلیاژی به دو دسته اصلی تقسیم کرد:

• فولادهای کم آلیاژ (Low Alloy Steel)

فولادهای کم‌آلیاژ، گروهی از فولادهای آلیاژی هستند که با افزودن مقادیر محدودی از عناصر آلیاژی به فولاد ساده تولید می‌شوند. این عناصر آلیاژی، با ایجاد تغییرات در ساختار کریستالی فولاد، خواص مکانیکی آن را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند. معمولاً میزان عناصر آلیاژی در این فولادها کمتر از 8 درصد است.

عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن نقش بسیار مهمی در بهبود خواص فولاد کم‌ آلیاژ ایفا می‌کنند. مثلا در فولاد نسوز کروم به فولاد مقاومت به خوردگی می‌بخشد و آن را در برابر عوامل محیطی همچون رطوبت و اکسیداسیون مقاوم‌تر می‌کند. نیکل نیز با افزایش چقرمگی و شکل‌پذیری فولاد، امکان شکل‌دهی آن را در دماهای پایین‌تر فراهم می‌کند. مولیبدن نیز با افزایش استحکام و مقاومت به سایش، عمر مفید قطعات ساخته شده از این فولاد همچون فولاد مناسب شفت را افزایش می‌دهد.

به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و هزینه تولید نسبتا پایین، فولاد کم‌ آلیاژ کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. از مهم‌ترین کاربردهای این فولادها می‌توان به ساخت سازه‌های فلزی، خودروها، تجهیزات حمل‌ونقل، مخازن تحت فشار، لوله‌ها و پروفیل‌های ساختمانی اشاره کرد. همچنین، از فولادهای کم‌آلیاژ در ساخت تجهیزات صنعتی، کشاورزی و دریایی نیز استفاده می‌شود. فولاد ck45 یک فولاد کم آلیاژی است که برای ساخت قطعات ماشین‌آلات و ابزارآلات استفاده می‌گردد. به همین دلیل بازار خرید فولاد ck45 رو به رشد است. شما می توانید این محصول را از شرکت فولاد پایتخت تهیه نمایید.

• فولادهای پرآلیاژ (High Alloy Steel)

فولادهای پرآلیاژ، گروهی از فولادهای آلیاژی هستند که حاوی مقادیر قابل توجهی از عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن و وانادیوم هستند. این عناصر، خواص مکانیکی و شیمیایی فولاد را به طور چشمگیری بهبود می‌بخشند و به این فولادها همانند فولاد گرمکار مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، حرارت، سایش و تنش‌های مکانیکی می‌دهند.

به دلیل خواص فوق‌العاده‌ای که انواع فولاد ضد سایش دارند، آن‌ها در صنایع مختلفی که نیاز به مقاومت بالا در برابر شرایط سخت و خورنده دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله این کاربردها می‌توان به ساخت تجهیزات صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع غذایی، هوافضا و دریایی اشاره کرد.

چقرمگی در فولاد به توانایی یک ماده در جذب انرژی قبل از شکست گفته می‌شود. فولادهای پرآلیاژ به دلیل وجود عناصری مانند نیکل، چقرمگی بالایی دارند. این ویژگی باعث می‌شود که این فولادها در برابر ضربه و شوک مقاوم باشند و کمتر دچار ترک خوردگی شوند. فروش فولاد سمانته نیز به جهت مقاومتی که دارد مورد توجه بسیاری از افراد قرار گرفته است.

با وجود هزینه بالای تولید فولادهای پرآلیاژ به دلیل استفاده از مقادیر بالای عناصر آلیاژی، استفاده از آن‌ها در بسیاری از موارد توجیه اقتصادی دارد. زیرا این فولادها با افزایش طول عمر تجهیزات و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، در بلندمدت باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شوند.

فولادهای پرآلیاژ به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین آلیاژهای فولادی، نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این فولادها با ترکیب خواصی مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و سایش، چقرمگی بالا و استحکام بالا، پاسخگوی نیازهای صنایع مدرن هستند.

علاوه بر این دو دسته اصلی، فولادهای آلیاژی دیگری نیز وجود دارند که بر اساس کاربرد و خواص خاص خود طبقه‌بندی می‌شوند. به عنوان مثال، فولادهای مقاوم به حرارت، فولادهای مقاوم به ضربه و فولادهای مغناطیسی از جمله این دسته‌ها هستند.

عناصر آلیاژی و تأثیر آن‌ها بر خواص فولاد

عناصر آلیاژی مختلف، تأثیر متفاوتی بر خواص فولاد می‌گذارند. برخی از مهم‌ترین عناصر آلیاژی و تأثیر آن‌ها بر خواص فولاد عبارتند از:

• کروم: افزایش مقاومت به خوردگی و افزایش سختی
• نیکل: بهبود چقرمگی و شکل‌پذیری
• منگنز: افزایش استحکام کششی
• مولیبدن: افزایش استحکام و مقاومت به سایش
• وانادیوم: بهبود ریزساختار و افزایش استحکام

در نتیجه، فولادهای آلیاژی به دلیل تنوع در ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی، نقش بسیار مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. فولاد آلیاژی به خودی خود رنگی مشخص ندارد. رنگ فولاد آلیاژی به عوامل مختلفی مانند: نوع پوشش، اکسیداسیون و آلیاژهای اضافه شده بستگی دارد. فولادهای آلیاژی می‌توانند به رنگ‌های مختلفی از جمله: نقره‌ای، خاکستری و حتی رنگ‌های تیره در اثر اکسیداسیون ظاهر شوند.

بررسی انواع دیگر فولادهای آلیاژی

فولادهای آلیاژی، به عنوان یکی از مهم‌ترین آلیاژهای فلزی، با افزودن عناصر آلیاژی مختلف به فولاد ساده تولید می‌شوند. این عناصر در انواع فولاد، خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی فولاد را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشند و طیف وسیعی از کاربردها را برای آن‌ها ایجاد می‌کنند.

استنلس استیل (فولاد ضد زنگ)

استنلس استیل نوعی فولاد آلیاژی پرآلیاژ است که حداقل 10.5 درصد کروم در ترکیب خود دارد. وجود کروم، لایه محافظی از اکسید کروم روی سطح فولاد ایجاد می‌کند که از آن در برابر خوردگی محافظت می‌کند.

این فولاد زنگ نزن بر اساس ساختار کریستالی به انواع مختلفی مانند آستنیتی، مارتنزیتی، فریتی، داپلکس و رسوب سخت شونده تقسیم می‌شود. هر نوع از این استنلس استیل‌ها، خواص و کاربردهای خاص خود را دارد.

علاوه بر کروم، عناصر دیگری مانند نیکل و مولیبدن نیز در ترکیب فولاد آلیاژی ضد زنگ استفاده می‌شوند. نیکل، چقرمگی و شکل‌پذیری فولاد را افزایش می‌دهد و مولیبدن، مقاومت به خوردگی در محیط‌های اسیدی را بهبود می‌بخشد.

استنلس استیل به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و سایش، در صنایع مختلفی مانند صنایع غذایی، پزشکی، شیمیایی، خودروسازی و ساختمان‌سازی به طور گسترده استفاده می‌شود.

فولادهای کم آلیاژ پر استحکام (HSLA)

فولادهای کم آلیاژ پر استحکام، گروهی از فولادهای آلیاژی هستند که با افزودن مقادیر کمی از عناصر آلیاژی، استحکام بسیار بالایی به دست می‌آورند. عناصری نظیر: کروم، مس، فسفر، سیلیکون، وانادیوم، نیوبیوم و تیتانیوم در ترکیب این فولادها استفاده می‌شوند. عملکرد فولاد آلیاژی، به ترتیب مقاومت به خوردگی، افزایش استحکام و بهبود خواص مکانیکی دیگر را در فولاد ایجاد می‌کنند.

فولادهای HSLA ترکیبی از استحکام بالا، چقرمگی خوب و مقاومت به خوردگی را ارائه می‌دهند. به دلیل استحکام بالا و وزن کم، فولادهای HSLA در ساخت سازه‌های فلزی، خودروها، تجهیزات حمل‌ونقل و صنایع دریایی کاربرد گسترده‌ای دارند.

عناصر موجود در ساخت فولادهای آلیاژی

فولادهای آلیاژی با افزودن عناصر آلیاژی مختلف به فولاد ساده تولید می‌شوند و هر یک از این عناصر، ویژگی‌های خاصی را به فولاد می‌بخشند. عناصر پرکاربرد در تولید فولادهای آلیاژی شامل: کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز، سیلیکون، وانادیوم، کبالت و تیتانیوم هستند. این عناصر، خواص فولاد را تغییر می‌دهند و آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای مختلف تبدیل می‌کنند. به عنوان مثال، کروم مقاومت فولاد را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد، نیکل چقرمگی و شکل‌پذیری آن را بهبود می‌بخشد و مولیبدن استحکام و سختی فولاد را افزایش می‌دهد. با ترکیب مناسب این عناصر، می‌توان فولادهایی با خواص بسیار متنوع تولید کرد که در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، هوافضا، ساختمان‌سازی و انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همکاران فولاد پایتخت، آماده خدمت‌رسانی به شما عزیزان است تا بهترین فولاد آلیاژی را با مناسب‌ترین قیمت و بالاترین کیفیت در اختیارتان قرار دهد.

تولید فولاد آلیاژی

روش تولید فولاد آلیاژی، فرآیندی پیچیده و دقیق است که با هدف دستیابی به آلیاژی با خواص مکانیکی و شیمیایی خاص انجام می‌شود. این فرآیند شامل مراحل مختلفی نظیر: تهیه مواد اولیه، ذوب، آلیاژسازی، تصفیه، ریخته‌گری و نورد است.

مواد اولیه اصلی در تولید فولاد آلیاژی شامل: آهن قراضه، آهن اسفنجی، عناصر آلیاژی خالص و آلیاژی است. این مواد در کوره‌های قوس الکتریکی یا کوره‌های بلند ذوب شده و به مذاب آهن تبدیل می‌شوند. در کوره‌های قوس الکتریکی، با استفاده از جریان الکتریکی قوی، مواد اولیه ذوب شده و ناخالصی‌های آن‌ها حذف می‌شود. در کوره‌های بلند، آهن خام با استفاده از آهن اسفنجی و کک متالورژی تولید می‌شود.

پس از ذوب آهن، عناصر آلیاژی مورد نظر مانند کروم، نیکل، مولیبدن و… به مذاب اضافه می‌شوند. این فرآیند آلیاژسازی در کوره‌های مخصوصی مانند کوره VOD، AOD، LF و… انجام می‌شود. هر یک از این کوره‌ها قابلیت‌های خاصی برای تصفیه و آلیاژسازی فولاد دارند.

مذاب آلیاژی پس از رسیدن به ترکیب شیمیایی مطلوب، در قالب‌های ثابت یا پیوسته ریخته می‌شود. پس از سرد شدن، شمش‌های فولادی تولید شده که پس از نورد و عملیات حرارتی، به محصولات نهایی مانند ورق فولادی، پروفیل، میلگرد اتومات، فولاد آلیاژی شش پر و… تبدیل می‌شوند.

تولید فولاد آلیاژی ایران، فرآیندی است که با هدف دستیابی به آلیاژی با خواص خاص انجام می‌شود. این فرآیند شامل: مراحل ذوب، آلیاژسازی، تصفیه، ریخته‌گری و نورد است و هر مرحله از آن نقش مهمی در کیفیت محصول نهایی دارد.

کاربرد فولادهای آلیاژی

فولادهای آلیاژی با توجه به تنوع در ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی، کاربردهای بسیار گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. این فولادها با افزودن عناصر آلیاژی مختلف به فولاد ساده تولید می‌شوند و هر ترکیب، خواص منحصر به فردی را به فولاد می‌بخشد.

یکی از کاربردهای مهم فولادهای آلیاژی، در ساخت لوله‌هایی است که برای انتقال سیالات مختلف استفاده می‌شوند. این لوله‌ها به دلیل قرارگیری در محیط‌های خورنده، نیاز به فولادهایی با مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی دارند. معمولاً فولادهای پرآلیاژ برای این منظور انتخاب می‌شوند، زیرا این فولادها حاوی عناصر آلیاژی بیشتری هستند و در نتیجه، مقاومت به خوردگی آن‌ها بسیار بالاتر است. البته، این فولادها به دلیل پیچیدگی فرآیند تولید و مواد اولیه گران‌قیمت، هزینه بالاتری نسبت به فولادهای ساده دارند.

از سوی دیگر، فولادهای کم آلیاژ نظیر فولاد اتومات به دلیل خواص مکانیکی خوب و قیمت مناسب‌تر، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. این فولادها معمولاً قابلیت ماشینکاری بالایی دارند و به دلیل محتوای کربن، استحکام و سختی خوبی نیز از خود نشان می‌دهند. فولادهای کم آلیاژ همچون فولاد خوش تراش در ساخت خودروها، سازه‌های فلزی، تجهیزات ساختمانی و بسیاری از محصولات دیگر استفاده می‌شوند. برای خرید فولاد می‌توانید به شرکت‌های فولادسازی، همچون مجموعه فولاد پایتخت مراجعه کنید. خرید فولاد آلیاژی را تنها از این شرکت سفارش دهید تا بتوانید از کیفیت و خدمات آن لذت ببرید.