اجزای اصلی فولاد کدامند؟
فولاد
آلیاژی است متشکل از دو عنصر اصلی: قیمت آهن و کربن و همچنین ممکن است حاوی مقدار کمی منگنز علاوه بر مقادیر دیگر عناصر و فلزات مختلف مانند نیکل، کروم و سیلیکون باشد که در آن استحکام فولاد بیشتر از آن از آهن میشود.
فولاد حاوی کربن است که آن را سخت می کند و از لغزش لایه های آهن بر روی یکدیگر جلوگیری می کند و خواص آلیاژ ممکن است با توجه به عناصر مختلفی که به آلیاژ اضافه می شود و میزان کربن موجود در ترکیب متفاوت باشد. آلیاژ افزایش می یابد، این آلیاژ چدن نامیده می شود.
فولاد یکی از پرکاربردترین مواد در بسیاری از صنایع است که در آن عناصر جدید و دیگری به آلیاژهای فولادی اضافه می شود تا کیفیت و خواص آنها بهبود یابد، به عنوان مثال: نیکل و منگنز به آلیاژ اضافه می شود. به منظور بهبود استحکام کششی آن، می توان کروم را برای افزایش سختی فولاد و افزایش نقطه ذوب آن اضافه کرد.
فولاد در فاز مارتنزیت وجود دارد (این فاز به هر ساختار کریستالی اطلاق می شود که از تبدیل پیوندهای جانشین بدون جایگزینی پیوندهای اولیه تشکیل می شود و همچنین شامل گروهی از مواد معدنی سخت است که به صورت قطعات یا به شکل قطعات سخت و دانه های متبلور می شوند. )
دلیل استفاده از فولاد در تمام صنایع و زمینه ها هزینه پایین ساخت و شکل گیری آن، علاوه بر خواص مکانیکی و مواد اولیه آن در همه جا موجود است.قدیمی ترین قطعه ساخته شده از فولاد در سال ۱۳۹۸ کشف شد که یک سایت باستانی در آناتولی بود.
فولاد علاوه بر کاربرد آن در بسیاری از تجهیزات پزشکی در بسیاری از صنایع مانند کشتی سازی، بنادر و تاسیسات استفاده می شود. از آنجایی که بی اثر است و سریع تمیز و استریل می شود، می توان از آن در ساخت بسیاری از تجهیزات مکانیکی، صنعت خودرو و کلیه وسایل حمل و نقل استفاده کرد و از فولاد ممکن است در ساخت تعدادی از فلزات و همچنین در ساخت فلزات و ساخت تانکرهای نفتی استفاده شود.
روش ساخت فولاد عمدتاً به ذوب آهن از سنگ معدن آن بستگی دارد. برای به دست آوردن نسبت زیادی آهن حاوی کربن، سپس عناصر جدید و خاص به مذاب اضافه می شود تا درصد کربن حاصله کاهش یابد و سپس فلزات مذاب در صفحات و قالب های مخصوص ریخته می شوند و سپس صفحاتی که در آن مذاب هستند. فلزات ریخته شده در کوره های مخصوص حرارت دهی می شوند تا در حد نیاز شکل بگیرد.
مهمترین فلزاتی که فولاد را تشکیل می دهند:
فولاد حاوی مقادیر کمی آلومینیوم، اکسیژن و نیتروژن و تعدادی عنصر است که مهمترین آنها عبارتند از:
- کربن: که به عنوان عنصری برای تقویت سازه فولادی استفاده می شود، زیرا نسبت آن را در سطوحی متناسب با مقاومت آلیاژ در برابر جوشکاری و انعطاف پذیری حفظ می کند.
- منگنز: که به افزایش سختی و دوام فولاد کمک می کند.
- فسفر و مس: این فلزات توانایی فولاد را در برابر زنگ زدگی افزایش می دهند.
- گوگرد و سیلیکون : افزایش نسبت گوگرد باعث کاهش کشش و چقرمگی فولاد می شود در حالی که سیلیکون استحکام و چقرمگی فولاد را افزایش می دهد.
مهمترین فرآیندهایی که از طریق آنها فولاد پردازش می شود:
- تخمیر: فرآیندی است که در آن خواص برخی از مواد مانند سختی و استحکام تغییر می‌کند، اصل این روش بر این است که شمش آهن را حرارت داده تا در دمایی بالاتر از آن قرار گیرد، هدف از این روش این است که بهبود شکل پذیری آلیاژ علاوه بر کاهش تنش های داخلی.این روش ساختار داخلی آلیاژ را بهبود می بخشد.
- خنک شدن ناگهانی: این روش با تبدیل ساختار فولادی داخلی به مارتنزیت سختی آلیاژ را افزایش می دهد.در این فرآیند آلیاژ تا زمانی که بسته به کیفیت مواد به دمای خاصی برسد حرارت داده می شود.این فرآیند ممکن است منجر به تولید مواد بزرگ شود. سپس فرآیند سرد شدن ناگهانی آلیاژ با قرار دادن آن در روغن یا آب آغاز می شود و این فرآیند منجر به تولید سمنتیت جدا از مارتنزیت می شود.
انواع فولاد:
- فولاد کربنی: این نوع فولاد بیشترین نسبت بقیه را تشکیل می دهد و به سه نوع اصلی یعنی فولادهای کم کربن، فولادهای کربن متوسط و همچنین فولادهای پرکربن که دارای بیشترین درصد کربن هستند طبقه بندی می شود.
- فولاد آلیاژی: حاوی انواع فلزات مانند منگنز، نیکل و کروم است و نوعی فولاد با مقاومت بالا است که درصد کمی کربن دارد و از این نوع فولاد در ساخت خطوط لوله نفت استفاده می شود. کشتی ها علاوه بر ساخت مخازن ذخیره سازی.
- فولاد ضد زنگ : این نوع حاوی درصد متوسطی از کروم است و به آن فولاد ضد زنگ می گویند.
- فولاد ابزار: این نوع فولاد با تعدادی از فلزات مانند تنگستن و مولیبدن ترکیب می شود و علاوه بر آن حاوی تعدادی فلز گران قیمت است.
خواص فولاد:
- از گروهی از عناصر تشکیل شده است که باعث می شود نمادی از خود نداشته باشد.
- چگالی نسبتا بالایی دارد.
- دارای قابلیت هدایت و انبساط حرارتی است.
- از لغزش آهن جلوگیری می کند.
- ویژگی آن توانایی بالای آن در مقاومت در برابر خراش است که آن را سخت و سخت می کند.
- توانایی بالایی در مقاومت در برابر کشش دارد.
- قابلیت فرم دهی و رسم بسیار بالایی دارد که آن را تبدیل به فلزی انعطاف پذیر می کند.
- ماندگاری فوق العاده ای دارد.
- فولاد به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی شناخته شده است.
- یکی از کانی های باستانی که حدود چهل سال پیش کشف شد.
- فولاد تولید شده امروزه حاوی مقادیر متوسطی از فولاد بازیافتی است.
