مدیریت سایت فولاد یکی از مهمترین فلزات در جهان است. این فلز با داشتن صرفه اقتصادی و قابلیت هماهنگ شدن با همه صنایع از جایگاه ویژه ای در جهان برخوردار شده است. فولاد می تواند خواص برخی از عناصر را جذب و ویژگی های چشمگیری پیدا کند که به این نوع فولاد، فولاد آلیاژی گفته می شود. این آلیاژ در صنایعی همچون نفت، پتروشیمی، هواپیما سازی، خودروسازی، کشتی سازی، ساخت قطعات مختلف و غیره کاربرد دارد.
فولاد آلیاژی
فولاد خود یک آلیاژ است که از ترکیب آهن و کربن به وجود می آید. این آلیاژ مهم به دلیل استحکام، مقرون به صرفه، ارزان و در دسترس بودن، راحتی در استخراج و تولید بسیار حائز اهمیت و پرکاربرد است. به هنگام تولید فولاد در مرحله ذوب، عناصر مختلفی را به منظور تولید فولاد با قابلیت های مختلف به آن اضافه میکنند. با اضافه کردن برخی عناصر به فولاد میتوان انواع فولادآلیاژی را ساخت، همبن امر باعث شده که فولاد پرمصرف ترین آلیاژ نسبت به دیگر آلیاژها در جهان باشد.
مهمترین عناصر ترکیب با فولاد کربن بوده که تعیین کننده میزان سختی و نرمی آن است. به طوریکه هر چقدر میزان کربن بیشتر باشد حالت سختی، شکنندگی و جوش ناپذیری آن نیز افزایش می یابد. از همین رو کربن را به میزان متعادل در فولاد به کار می برند تا جایی که هم فولاد سخت شود و هم خاصیت جوش پذیری مناسبی پیدا کند. برای تولید فولادآلیاژی، در کنار کربن از عناصر دیگر نظیر منگنز، بور، وانادیم، کروم، منگنز، سیلیسیم، تنگستن و غیره استفاده می کنند. هر کدام از این عناصر نوع خاصی از فولاد آلیاژی را با قابلیت ها و خواص ویژه به وجود می آورند.
اضافه شدن این عناصر به فولاد باعث به وجود آمدن ویژگی های جدیدی می شود که در موارد مختلف برای ما مفید خواهد بود. برخی از این ویژگی ها عبارتند از: مقاومت در برابر دمای بالا، افزایش سختی فولاد، بالا بردن مقاومت در برابر سایش، افزایش چقرمگی، کاهش وزن متوسط، اضافه کردن خاصیت مغناطیسی، جلوگیری از خوردگی آهن به مرور زمان و…
انواع فولاد آلیاژی
انواع فولاد آلیاژی به طور کل در دو دسته فولاد کم آلیاژ و فولاد پر آلیاژ قرار دارند.نوع کم آلیاژ به آن نوعی اطلاق می شود که کمتر از ۸ درصد عناصر آلیاژی در محتوای خود داشته باشند. نوع پر آلیاژ برخلاف دسته قبلی بیشتر از ۸ درصد عناصر آلیاژی در آنها وجود دارد. فولاد ضد زنگ در همین دسته فولاد پر آلیاژ قرار می گیرد. آلیاژ فولاد در انواع مختلف ساخته میشوند که با توجه به عناصر ترکیبی ویژگیهای مختلف دارند. در اینجا به چند مورد از آن اشاره میکنیم.
فولاد آلیاژی نیکل
این نوع فولاد معمولاً دارای 3 تا 3.5 % نیکل است و همچنین میزان کربن مورد استفاده در آن بین 0.15 تا 0.50 می باشد. این نوع آلیاژ علاوه بر داشتن مقاومت بالا در برابر خوردگی، خاصیت سختی و چقرمگی مناسبی دارد و به همین دلیل برای تولید پره های پروانه، صفحات دیگ بخار، فولاد سازه و… مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که مقدار نیکل در فولادآلیاژی بین 18 تا 40 درصد باشد، این محصول را به عنوان فولاد پر نیکل می شناسند. به عنوان مثال “اینوار” یکی از آلیاژهای فولادی پر نیکل است که در برابر حرارت تغییرات بسیار کمی از خود نشان می دهد و به همین علت از آنها برای ساخت وسایل بسیار دقیق استفاده می شود.
آلیاژی منگنز
مقدار کربن استفاده شده در این فولاد‌ها بین 0.30 تا 0.50 % است و همچنین دارای 1.60 تا 1.90 % منگنز هستند. مقاومت بالا در برابر سایش، قابلیت چکش خواری بالا، ضریب انبساطی حرارتی پایین و سختی بالا ویژگی های اصلی این محصولات می‌باشند. این نوع فولاد در مواردی مانند سازه‌های ضد سرقت، چرخ دنده ها، فنرها، نقاط سوئیچ در ریل‌ها و… کاربرد دارد.
فولاد آلیاژی کبالت
در این نوع آلیاژ حدود 35 % کبالت به فولاد پُرکربن اضافه میشود. این نوع آلیاژ دارای خاصیت مغناطیسی است و به عنوان آهنربای دائمی مورد استفاده قرار میگیرد.
فولاد آلیاژی مولیبدن
این نوع فولادآلیاژی دارای 0.20 تا 0.30 % مولیبدن و 0 تا 70 % منگنز است. این نوع فولاد دارای خاصیت شکنندگی هستند و البته سختی بسیار بالایی دارند. به همین دلیل از منگنز برای افزایش خاصیت مقاومت در برابر ضربه و شوک استفاده می کنند. موارد استفاده از این محصولات عبارتند از: تیغه رنده، پیچ، فنر، محورهای مورد استفاده برای الکتروموتورها و…
آلیاژی مس
مقدار مس مورد استفاده در این نوع آلیاژ بین 0.15 تا 0.25 % می‌باشد و تنها ویژگی متمایز این فولاد عبارت است از: مقاومت بالاتر در برابر شرایط جوی
فولاد آلیاژی کروم
یکی از پرکاربرد ترین آلیاژهای فولادی، فولاد کروم است که معمولا بین 0.70 تا 1.20 % کروم دارد. این نوع فولاد به دلیل دارا بودن محدوده الاستیک بالا در برابر شوک، ضربه و سایش مقاومت بسیار مناسبی از خود نشان می دهد. بیشترین کاربرد این نوع آلیاژ در زمینه تولید بلبرینگ‌های ساچمه‌ای، فنرهای سیم پیچ خودروها، سوهان‌ها و سایر ابزارهای برشکاری است. در ضمن مقدار کربن استفاده شده در این فولاد حدود 0.17 تا 0.55 % است.
فولاد آلیاژی تنگستن
در این نوع آلیاژ به میزان 5 تا 7% تنگستن وجود دارد که با فولاد‌های دارای مقدار کربن 0.50 تا 1 % ترکیب میشود. این فولاد که با نام “فولاد با سرعت بالا” شناخته میشود، توانایی برش خود را در دماهای بالا نیز حفظ میکند و به همین دلیل از آنها در ساخت انواع کاتر، تیغه‌های تراشکاری، مته‌ها و… استفاده می کنند.
آلیاژی وانادیوم
مقدار وانادیوم موجود در این آلیاژ 0.20 % است، اما همین مقدار کم باعث تغییر خواص فولاد شما خواهد شد. به این صورت که این نمونه از فولاد دارای خاصیت چکش خواری و چقرمگی بالایی است. به همین دلیل از این محصولات در تولید فنر و سایر قطعات خودرو استفاده میشود.