8 تفاوت آهن و فولاد آلیاژی

تفاوت آهن و فولاد آلیاژی چیست

کشف تفاوت های ظریف بین آهن و فولاد آلیاژی بسیار مهم است. در حالی که هر دو ماده عمدتاً از آهن تشکیل شده‌اند، افزودن عناصر آلیاژی مختلف است که این دو را متمایز می‌کند. هدف این مقاله بررسی تفاوت‌ های ذاتی بین آهن و فولاد آلیاژی، روشن کردن ویژگی‌ های منحصر به‌ فرد، فرآیندهای تولید، خواص مکانیکی و کاربردهای صنعتی است.

1.ترکیب و عناصر

آهن، یک ماده عنصری، در درجه اول از اتم های آهن (Fe) تشکیل شده است که به طور محکم در یک شبکه کریستالی قرار گرفته اند. از سوی دیگر، فولاد آلیاژی حاوی آهن به عنوان جزء اصلی آن به همراه مقادیر کمی از عناصر آلیاژی مانند کربن، منگنز، کروم، نیکل یا مولیبدن است. این عناصر آلیاژی در طول فرآیند تولید برای ایجاد خواص خاص به فولاد معرفی می شوند. فرآیند ایجاد فولاد آلیاژی شامل کنترل دقیق محتوا و توزیع این عناصر برای دستیابی به خواص مورد نظر است.

جهت اطلاع از قیمت پروفیل درب و پنجره آهنی کلیک نمایید.

 

2.ویژگی های مکانیکی

افزودن عناصر آلیاژی باعث ایجاد تفاوت های اساسی در خواص مکانیکی آهن و فولاد آلیاژی می شود. در حالی که آهن به دلیل استحکام کششی استثنایی اش شناخته شده است، فولاد آلیاژی چقرمگی مکانیکی، سختی و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی نشان می دهد. عناصر آلیاژی ریزساختار فولاد را تغییر می دهند و بر عواملی مانند شکل پذیری، استحکام و سختی تأثیر می گذارند. در نتیجه، فولاد آلیاژی در کاربردهای حیاتی که در آن استحکام و دوام بالا ضروری است، مانند صنایع ساختمانی، خودروسازی و هوافضا، کاربرد گسترده ای پیدا می کند.

3.عملیات حرارتی و کارایی

آهن به طور طبیعی در برابر تغییرات خواص خود تحت شرایط مختلف عملیات حرارتی مقاوم است. برعکس، فولاد آلیاژی به عملیات حرارتی بسیار پاسخ می‌دهد و تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا ساختار و خواص آن را دستکاری کنند. این توانایی به مهندسان و متالوژیست ها اجازه می دهد تا رفتار مکانیکی فولاد را تنظیم کنند و استحکام، شکل پذیری و سایر ویژگی های مطلوب آن را بهبود بخشند. فولاد آلیاژی همچنین می تواند تحت فرآیندهای مکانیکی مختلفی از جمله آهنگری، نورد و ریخته گری قرار گیرد که بر خواص آن تأثیر می گذارد.

جهت اطلاع از قیمت پروفیل آهن کلیک نمایید.

 

4.فرآیندهای تولید

تولید آهن و فولاد آلیاژی شامل فرآیندهای مختلف تولید می شود که هر کدام مطابق با استاندارد ASTM صحه سنجی و کنترل می شوند. آهن عمدتاً از طریق استخراج سنگ آهن به دست می آید که سپس در کوره بلند فرآوری می شود. این فرآیند شامل کاهش اکسید آهن و در نتیجه تولید آهن مذاب می شود. از سوی دیگر، فولاد با افزودن مقادیر کنترل شده کربن و عناصر آلیاژی به آهن از طریق روش‌ های مختلف از جمله کوره اکسیژن پایه (BOF)، کوره قوس الکتریکی (EAF) و مدرن‌تر، کم ‌مصرف ‌تر و از نظر زیست ‌محیطی تولید می‌ شود.

5.مقاومت در برابر سایش و خوردگی

یکی از مزایای کلیدی فولاد آلیاژی نسبت به آهن، مقاومت بالای آن در برابر سایش و خوردگی است. فولاد آلیاژی با ترکیب عناصری مانند کروم و نیکل، یک لایه اکسید محافظ روی سطح خود ایجاد می کند و آن را در برابر تخریب محیطی، زنگ زدگی و کدر شدن مقاوم می کند. در مقابل، آهن مستعد اکسیداسیون است که منجر به خوردگی و ضعیف شدن آن می شود. بنابراین فولاد آلیاژی در اجزای موتور، خطوط لوله و ماشین آلات صنعتی که در معرض شرایط محیطی سخت قرار دارند کاربرد گسترده ای پیدا می کند.

جهت اطلاع از قیمت لوله مانیسمان کلیک نمایید.

 

6.کاربرد در صنعت

خواص منحصر به فرد فولاد آلیاژی آن را به یک ماده ضروری در صنایع مختلف تبدیل می کند. به عنوان مثال، فولاد آلیاژی کروم-مولیبدن به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و توانایی مقاومت در برابر دماهای شدید، به طور گسترده در بخش نفت و گاز استفاده می شود. علاوه بر این، فولادهای ابزار پرسرعت که حاوی تنگستن و وانادیوم هستند، به دلیل مقاومت در برابر سایش عالی در ابزارهای برش، مته‌ ها و کاربردهای ماشین‌ کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برای اطلاعات بیشتر درباره لوله ها می توانید به مقاله لوله مانیسمان چیست مراجعه نمایید.

7.ملاحظات زیست محیطی

با توجه به اثرات زیست محیطی، فولاد آلیاژی مزایای خاصی را نسبت به آهن نشان می دهد. از آنجایی که فولادهای آلیاژی اغلب حاوی مواد بازیافتی هستند، تولید آنها انرژی کمتری مصرف می کند و انتشار گازهای گلخانه ای کمتری نسبت به تولید آهن اولیه ایجاد می کند. علاوه بر این، افزایش دوام فولاد آلیاژی باعث جایگزینی کمتر و کاهش اثر کلی محیطی می شود.

جهت اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی ck45 کلیک نمایید.

 

8.ملاحظات هزینه

تغییرات بین آهن و فولاد آلیاژی به ملاحظات اقتصادی آنها نیز گسترش می یابد. سنگ آهن، به عنوان یک منبع طبیعی، نسبتا فراوان است و آهن خالص را به یک انتخاب اقتصادی تبدیل می کند. با این حال، تولید فولاد آلیاژی اغلب به مواد خام اضافی و فرآیند های تولیدی پر انرژی نیاز دارد که قیمت فولاد آلیاژی را گران ‌تر می‌کند. با این وجود، خواص برتر فولاد آلیاژی و تطبیق پذیری آن در کاربردهای متعدد، آن را علیرغم هزینه بالاتر، خرید فولاد آلیاژی را به صرفه می کند.

نتیجه

تفاوت آهن و فولاد آلیاژی فراتر از ترکیب عنصری آنها است. فولاد آلیاژی خواص ذاتی آهن را مهار می کند در حالی که عناصر آلیاژی مختلف را برای افزایش خواص مکانیکی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی معرفی می کند. این تطبیق پذیری باعث می شود که قیمت انواع فولاد آلیاژی برای کاربردهای صنعتی متنوع بسیار مناسب باشد. درک این تفاوت ها بینش ارزشمندی را برای تولید کنندگان ارائه می دهد و آنها را قادر می سازد در هنگام انتخاب مواد برای اهداف تولیدی خاص تصمیمات آگاهانه بگیرند, کارشناسان ما در شرکت فولاد حامیران با ارائه ی مشاوره ی رایگان خرید فولاد, شما تولید کنندگان را در انتخاب و خرید فولاد مناسب یاری می نمایند.