به مجله تسفا (توسعه سازه فولاد ایرانیان) خوش آمدید

به مجله تسفا (توسعه سازه فولاد ایرانیان) خوش آمدید

فولاد چیست؟ + انواع روش های تولید فولاد

فولاد چیست

برخی از افراد ممکن است فولاد و آهن را یکی در نظر بگیرند و تمایزی میان آن‌ها قائل نباشند؛ اما نکته اینجاست که فولاد و آهن کاملا متفاوت و مجزا از هم هستند. اکنون این سوال پیش می‌آید که فولاد چیست و چه تفاوتی با آهن دارد؟ ما در این مقاله به این پرسش پاسخ داده‌ایم و به بررسی تفاوت محصولات فولادی  با آهن پرداخته‌ایم. همچنین در این مقاله، به انواع فولاد، مهم‌ترین روش‌های تولید آن در ایران نیز اشاره کرده‌ایم. برای آشنایی بیشتر با دنیای فولاد، همراه تسفا باشید.

دسترسی سریع به عناوین

فولاد چیست و چه تفاوتی با آهن دارد؟

با شنیدن نام فولاد، ناخودآگاه آهن در ذهن تداعی می‌شود و احتمالا به فلزی بسیار مستحکم فکر کنید؛ اما اینطور نیست و فولاد با آلیاژی (ترکیبی از فلزات و نافلزات) از آهن، کربن و چند عنصر مختلف تولید می‌شود که اصلی‌ترین عنصر، آهن است. در واقع   آهن، تنها یکی از مواد تشکیل دهنده فولاد است که با عنصرهای دیگری مانند کربن، منگنز، سیلیسیم، کروم، نیکل، گوگرد و غیره ترکیب می‌شود. 

با تغییر درصد عنصرهای به کار رفته، خواص مکانیکی فولادها نیز تغییر می‌کند؛ به عنوان مثال، با افزایش کربن در تولید ورق سیاه، سختی و استحکام محصول تولید شده افزایش و انعطاف‌پذیری آن کاهش می‌یابد. برای آشنایی بیشتر با ورق سیاه، مقاله‌ی ورق سیاه چیست در دانشنامه‌ی را تسفا مطالعه کنید.

میزان کربن به کار رفته در محصولات فولادی بین 0.002 تا 2.1 درصد است و هر چه این مقدار کمتر باشد، خواص فولاد به آهن نزدیک‌تر می‌شود. با اضافه کردن بیش از 2.1 درصد کربن به آهن، چدن تولید می‌شود که معمولا سخت‌تر و شکننده‌تر از آلیاژهای فولادی هستند و بیشتر در تولید لوله و قطعات خودرو مانند سر سیلندرها به کار می‌روند.

تفاوت فولاد و آهن

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد چیست؟

فولادها ویژگی‎های قابل توجهی دارند و به همین دلیل است که در بسیاری از صنایع  از  فرآورده‌های این صنعت استفاده می‌کنند. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های انواع فولاد عبارت‌انداز:

  • تولید با هزینه مقرون به صرفه
  • استحکام و کشش بسیار بالا
  • مقاومت در برابر سایش
  •  فراوان بودن منابع تولید
  •  پایداری بالا در شرایط مختلف
  •  امکان شکل پذیری
  •  مقاوم در برابر خوردگی برای فولادهای ضد زنگ

انواع فولاد

فولادها را بر اساس پارامترهای متنوع به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌کنند که رایج‌ترین آن به صورت زیر است:

  • فولادهای کربنی
  • فولادهای آلیاژی
  • فولادهای ضدزنگ
  • فولاد ابزار

در ادامه، هر کدام از موارد ذکر شده را به طور کامل توضیح می‌دهیم.

فولادهای کربنی

در بخش فولاد چیست؟ توضیح دادیم که کربن اصلی‌ترین عنصرهای تشکیل‌دهنده این آلیاژ به شمار می‌رود. کربن، روی خاصیت سختی تاثیر مستقیم و روی انعطاف‌پذیری تاثیر معکوس می‌گذارد. در واقع، هر چقدر کربن فولاد بیشتر باشد، خاصیت سختی افزایش و در مقابل انعطاف‌پذیری آن کاهش پیدا می‌کند. بر اساس میزان کربن به کار رفته، فولادها به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند که عبارت‌انداز:

فولاد کم کربن: به این محصول فولاد نرم گفته می‌شود که کربن به کار رفته در آن، معمولا بین 0.04 تا 0.3 است.

فولاد با کربن متوسط: به فولادهایی با درصد کربن 0.31 تا 0.6، فولاد کربن متوسط گفته می‌شود که سختی و استحکام آن بیشتر از فولاد نرم است.

فولاد با کربن زیاد:  این فولادها معمولا بین 0.6 تا 1.5 درصد کربن دارند که در مقایسه با دو مورد قبلی، سخت‌تر و مستحکم‌تر هستند. در مقابل، انعطاف‌پذیری محصولات با کربن زیاد، بسیار کم و برش و خمش آن‌ها دشوارتر است.

فولاد‌های آلیاژی

فولادهای آلیاژی با ترکیب فولادهای کربنی و چند عنصر آلیاژی مانند نیکل، مس، کروم … تولید می‌شوند. این عنصرها با نسبت‌های مشخصی به فولادهای کربنی اضافه می‌شوند و هرکدام از آن‌ها خاصیت مشخصی را به فولاد اضافه می‌کنند. مثلا با اضافه کردن کروم، سختی فولاد بهبود پیدا می‌کند یا نیکل، مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می‌دهد. فولادهای آلیاژی در گریدهای مختلفی تولید می‌شوند که گرید 4340، 4140 و 6150 بیشترین استفاده را دارند.

فولادهای ضد زنگ

فولادهای ضد زنگ هم جزو محصولات آلیاژی به حساب می‌آیند که اصلی‌ترین عنصر آن‌ها، کروم است. معمولا 20 تا 30 درصد فولاد ضد زنگ را عنصر کروم تشکیل می‌دهد و به همین دلیل، این محصول در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت بسیار بالایی دارد. فولاد ضد زنگ نیز انواع مختلفی دارد که آستنیتی یکی از آن‌ها است. این فولاد ضد زنگ بسیار پرکاربرد است و معمولا برای ساخت تجهیزات آشپزخانه‌ای و پزشکی از آن استفاده می‌شود. 

فولاد ابزار

صنایع برای ساخت تجهیزات مختلف و ابزارها، از فولاد ابزار استفاده می‌کنند. فولاد ابزار جزو فولادهای کربنی و آلیاژی نیز به حساب می‌آید که از ویژگی‌ها منحصر به فردی مانند مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و دما بهره می‌برد. فولاد ابزارها به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که برخی از آن‌ها عبارت‌انداز:

  • فولاد ابزار سرد کار
  • فولاد ابزار گرم کار
  • فولاد ابزار مقاوم به ضربه
  • فولاد ابزار تندبر
انواع فولاد چیست

نحوه تولید فولاد

فولادها را معمولا به یکی از دو روش کوره بلند یا کوره الکتریکی (روش احیای مستقیم) تولید می‌کنند که روش اول رواج بیشتری دارد. کوره بلند، استوانه‌های بسیار بلندی از جنس فولاد هستند که با استفاده از آجرهای مقاوم به حرارت روکش می‌شوند. در تولید فولاد با استفاده از کوره بلند، سنگ آهن، سنگ آهک و زغال سنگ کک را از بخش بالایی وارد کوره و به تدریج به سمت پایین هدایت می‌کنند. کوره رو باز این امکان را فراهم می‌کند که آهن خام را به‌گونه‌ای در آن قرار دهید که ترکیب شعله‌های باز و هوای گرم تولیدشده در داخل کوره بتواند فعالیت شیمیایی لازم برای تولید فولاد را تحریک کند.

در تولید به روش کوره الکتریکی، از محصولات بازیافتی فولادی استفاده می‌کنند و خبری از فلز داغ نیست. در این روش، ابتدا کوره را با قراضه‌های فولادی پر می‌کنند و سپس در آن می‌بندند تا با استفاده از الکترودهای قرار گرفته در کوره، فرایند ذوب شروع شود. پس از اتمام فرایند ذوب، سایر فلزات نیز به آن اضافه می‌شود تا ترکیبات مورد نظر برای فولادها ایجاد شود. روش احیای مستقیم نسبت به روش کوره بلند بازدهی بهتر و صرفه اقتصادی بیشتری دارد و بسیاری از کشورهای جهان در حال جایگزین کردن روش کوره بلند با روش احیای مستقیم هستند.

 جمع‌بندی

ما در این مقاله به تعریف فولاد چیست و چه تفاوتی با آهن دارد؟ پرداختیم و انواع آن را بررسی کرده‌ایم. امروز محصولات مختلفی در صنعت فولاد تولید می‌شوند که از جمله می‌توانیم به ورق، تیرآهن میلگرد اشاره کنیم که از نیازهای اصلی برای ساختمان‌سازی و ایجادها زیرساخت‌ها به شمار می‌روند. قیمت محصولات فولادی از جمله قیمت ورق به هیچ عنوان ثابت نیست و تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند نوسانات بازار ارز، میزان عرضه و تقاضا، قیمت جهانی آهن و موارد دیگر تغییر می‌کند. در تسفا، قیمت‌ها را به صورت لحظه‌ای بروزرسانی می‌کنیم اما برای اطلاع دقیق‌تر می‌توانید با 54663000-021 تماس بگیرید تا کارشناسان ما در واحد بازرگانی، مشاوره‌های لازم را به شما ارائه دهند.

سوالات متداول

فولاد چیست؟

فولاد آلیاژی (ترکیبی از فلزات و نافلزات) از آهن، کربن و چند عنصر مختلف است و اصلی‌ترین عنصر این آلیاژ، آهن به حساب می‌آید.

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد چیست؟

تولید با هزینه مقرون به صرفه، استحکام و کشش بسیار بالا، مقاومت در برابر سایش، فراوان بودن منابع تولید، پایداری بالا در شرایط مختلف، امکان شکل پذیری و مقاوم در برابر خوردگی برای فولادهای ضد زنگ

انواع فولاد چیست؟

فولادها را بر اساس پارامترهای متنوع به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌کنند که رایج‌ترین نوع تقسیم‌بندی، به صورت فولادهای کربنی، آلیاژی، ضد زنگ و فولاد ابزار است.

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *