فولاد آلیاژی چیست

فولاد آلیاژی یک ماده بر پایه آهن است که علاوه بر کربن، حاوی یک یا چند عنصر عمداً اضافه شده است. عناصر آلیاژی به فولاد اضافه می شوند تا یک یا چند ویژگی فیزیکی و یا مکانیکی آن را بهبود بخشند، مانند: سختی، استحکام، چقرمگی، عملکرد در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش. این عناصر معمولاً 1-50 درصد وزنی ترکیب فلز را تشکیل می دهند.
راه های زیادی برای گروه بندی فولادهای آلیاژی وجود دارد. آنها را می توان بر اساس عناصر آلیاژی اصلی آنها (به عنوان مثال، فولادهای ضد زنگ حاوی مقادیر قابل توجهی کروم) یا بر اساس درصد تمام عناصر آلیاژی که فولاد حاوی آنها است (به عنوان مثال، فولاد با آلیاژ بالا معمولاً حاوی بیش از 8٪ عناصر آلیاژی است) گروه بندی کرد. فولاد کم آلیاژ کمتر از 8 درصد دارد.

ترکیب فولاد آلیاژی از چه چیزی می باشد؟

بسته به خواص مورد نظر ماده، فولاد آلیاژی می تواند دارای طیف گسترده و مقادیر متغیری از عناصر آلیاژی باشد. هر یک از این عناصر برای افزایش برخی خواص فولاد مانند سختی یا مقاومت در برابر خوردگی اضافه می شود. که این سختی با سختی فولاد vcn 200 کمی شبیه می باشد. عناصر آلیاژی معمولی عبارتند از: در کاهش وزن کل وسایل نقلیه موثر است. این دارای خواص منحصر به فردی است، مانند: استحکام بالا و شکل پذیری بهینه – که آن را برای کاربردهای خودرو ایده آل می کند.

میزان کربن در فولاد آلیاژی

میزان کربن فولاد آلیاژی به نوع فولاد آلیاژی مورد استفاده بستگی دارد. بیشتر فولادها دارای محتوای کربن زیر 0.35 درصد وزنی کربن هستند. فولاد کم کربن که برای کاربردهای جوشکاری طراحی شده است، به عنوان مثال، دارای محتوای کربن زیر 0.25 درصد وزنی است و اغلب، محتوای کربن زیر 0.15 درصد وزنی است. با این حال، فولادهای ابزار نوعی فولاد آلیاژی با محتوای کربن بالا، معمولا بین 0.7 تا 1.5 هستند.

فولاد آلیاژی چگونه ساخته می شود

فولاد آلیاژی از ذوب آلیاژهای پایه در یک کوره الکتریکی در دمای بیش از 1600 درجه سانتیگراد به مدت 8-12 ساعت ساخته می شود. سپس در دمای بیش از 500 درجه سانتیگراد آنیل می شود تا خواص شیمیایی و فیزیکی را تغییر داده و ناخالصی ها را حذف کند. فلس آسیاب (تولید شده از طریق بازپخت) با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک از سطح جدا می شود. آنیل و رسوب زدایی تا زمانی که فولاد ذوب شود تکرار می شود. فولاد ذوب شده بسته به ابعاد مورد نیاز برای نورد و شکل دادن به فرم نهایی ریخته گری می شود.

به طور کلی، فولاد با استفاده از یکی از دو فرآیند ایجاد می شود: کوره قوس الکتریکی (EAF) یا کوره بلند. کوره بلند فرآیند اولیه تبدیل اکسیدهای آهن به فولاد است. آهن خام در کوره بلند با استفاده از کک، سنگ آهن و سنگ آهک تولید می شود. تفاوت EAF با کوره بلند در این است که با ذوب ضایعات فولادی، آهن احیا مستقیم و/یا آهن خام با استفاده از جریان الکتریکی، فولاد مذاب ایجاد می کند.

موارد استفاده ی فولاد آلیاژی

کاربرد فولاد آلیاژی بسیار گسترده است و به نوع فولاد آلیاژی بستگی دارد. برخی از فولادهای آلیاژی برای تولید لوله ها، به ویژه آنهایی که برای مصارف مرتبط با انرژی استفاده می شوند، استفاده می شوند. در حالی که بقیه در تولید ظروف مقاوم در برابر خوردگی، ظروف نقره، قابلمه، تابه و اجزای گرمایشی برای توستر و سایر تجهیزات آشپزخانه استفاده می‌شوند. فولادهای آلیاژی را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: فولادهای کم آلیاژ و فولادهای پر آلیاژ. کاربرد فولادهای آلیاژی عمدتاً بر اساس دسته بندی آنها تعیین می شود.

فولادهای کم آلیاژ به دلیل استحکام، ماشین کاری و مقرون به صرفه بودن در بخش های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها را می توان در کشتی ها، خطوط لوله، مخازن تحت فشار، سکوهای حفاری نفت، وسایل نقلیه نظامی و تجهیزات ساختمانی یافت. از سوی دیگر، تولید فولادهای پر آلیاژ می تواند گران و کار کردن با آنها چالش برانگیز باشد. با این حال، آنها به دلیل استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی بالا برای کاربردهای خودرو، پردازش شیمیایی و تجهیزات تولید برق مناسب هستند.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ck45 کلیک نمایید.

 

خواص فولاد آلیاژی

فولاد آلیاژی بسته به عناصر آلیاژی خاص و مقدار اضافه شده به فولاد می تواند دارای طیف وسیعی از خواص باشد. برخی از خواص کلیدی مرتبط با برخی از فولادهای آلیاژی عبارتند از: عملکرد بالا، دوام، استحکام بالا، عملکرد خوب در شرایط سخت و مقاومت در برابر خوردگی.

سختکاری فولاد های آلیاژی

همه فولادهای آلیاژی قابل عملیات حرارتی نیستند. نمونه هایی از فولادهای آلیاژی که فولادهای زنگ نزن فریتی و آستنیتی که تحت عملیات حرارتی قرار نگیرند. برای اینکه فولاد به اندازه کافی سخت شود، کربن برای سخت شدن آن لازم است. به عنوان مثال، فولادهایی مانند فولادهای مارتنزیتی را می توان تا میزان کربن نسبتاً بالای خود سخت کرد. برای فولادهای آلیاژی که محتوای کربن کافی برای سخت شدن دارند، دمای مورد نیاز برای سخت شدن فولاد آلیاژی معمولاً بین 760-1300 درجه سانتیگراد (بسته به محتوای کربن) است.

درست مانند سایر انواع فولاد، سخت شدن فولاد آلیاژی شامل گرمایش کنترل شده در دماهای بحرانی و به دنبال آن یک مرحله خنک کننده کنترل شده است. که این مورد باعث تفاوت قیمتی در قیمت فولاد گرمکار 1.2344 و قیمت فولاد می شود.

قیمت فولاد آلیاژی

قیمت فولاد آلیاژی بسته به عناصری که در آنها استفاد شده است متغییر می باشد زیرا برخی از این عناصر ویژگی های منحصر به فردی همچون استحکام و مقاومت در برابر زنگ زدگی را برای فولاد به ارمغان می آورند .

انواع فولاد آلیاژی

فولاد کم آلیاژ

فولادهای کم آلیاژ آنهایی هستند که عناصر آلیاژی کمتر از 8 درصد از ترکیب فلز را تشکیل می دهند. این عناصر آلیاژی برای بهبود خواص مکانیکی فولاد اضافه می شوند. به عنوان مثال: مولیبدن استحکام را بهبود می بخشد. نیکل چقرمگی فلز را افزایش می دهد، کروم استحکام در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سختی را اضافه می کند. فولاد کم آلیاژ به طور گسترده در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود.از جمله فولاد های شناخته شده ی این دسته میتوان به فولاد های عملیات حرارتی همچون mo40 و ck45 اشاره نمود.

کاربردهای رایج این فولاد عبارتند از: وسایل نقلیه نظامی، تجهیزات ساختمانی، کشتی ها، خطوط لوله، مخازن تحت فشار، فولاد سازه ای و سکوهای حفاری نفت.

جهت اطلاع از قیمت لوله a106 کلیک نمایید.

 

فولاد کم آلیاژی با استحکام بالا (HSLA)

فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) یا فولاد میکروآلیاژی، هم استحکام بالا و هم مقاومت در برابر خوردگی جوی خوبی را ارائه می دهد. شش دسته اصلی فولاد HSLA وجود دارد: فولاد هوازدگی، فولادهای فریت سوزنی، فولادهای احیا شده با پرلیت، فولادهای دو فاز، فولادهای نورد کنترلی و فولادهای فریت-پرلیت میکروآلیاژی. معمولاً از مس، کروم، فسفر و سیلیکون برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود، در حالی که از وانادیوم، نیوبیم، تیتانیوم و لوله مسی، لوله گوشتدار ck45 برای افزایش استحکام استفاده می شود. استحکام زیاد فولادهای HSLA می تواند شکل دهی آنها را دشوار کند. در شرایط خاص، زیرکونیوم یا کلسیم اضافه می‌شود تا شکل‌گیری آن‌ها آسان‌تر شود.

HSLA به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود. فولاد نورد گرم HSLA را می توان برای سیستم های تعلیق، شاسی، چرخ ها و مکانیزم های صندلی استفاده کرد. در حالی که فولادهای نورد سرد HSLA را می توان برای تقویت کننده ها و براکت های صندلی استفاده کرد.

جهت اطلاع از خرید فولاد آلیاژی کلیک نمایید.

فولاد با آلیاژ بالا

فولاد پر آلیاژ به دلیل محتوای آلیاژی بالای آن که بیش از 8٪ از ترکیب کل فولاد را تشکیل می دهد متمایز می شود. تولید فولاد با آلیاژ بالا می تواند گران باشد و کار با آن می تواند چالش برانگیز باشد. با این حال، این گریدها به دلیل سختی، مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی برای کاربردهای خودرو، اجزای ساختاری، پردازش شیمیایی و تجهیزات تولید برق مناسب هستند.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ یکی از شناخته شده ترین فولادهای آلیاژی و مقاوم در برابر خوردگی است. معمولاً ترکیبی از نیکل، کروم و مولیبدن به عنوان عناصر آلیاژی اصلی دارد که حدود 11 تا 30 درصد از ترکیب فولاد را تشکیل می‌دهند. سه نوع فولاد ضد زنگ وجود دارد: آستنیتی، فریتی و مارتنزیتی.

جهت اطلاع از قیمت فولاد spk کلیک نمایید.

 

• فولاد ضد زنگ آستنیتی معمولاً برای محتوی مایعات و ماشین آلات خورنده برای صنایع معدنی، شیمیایی، معماری یا داروسازی استفاده می شوند. مقادیر بالایی از نیکل (تا 35٪)، مولیبدن، کروم (16-26٪) و نیوبیم در فولادهای آستنیتی با حداکثر 0.15٪ کربن یافت می شود. فولادهای آستنیتی اغلب بهترین مقاومت در برابر خوردگی را در بین تمام فولادهای ضد زنگ دارند. این فولادها همچنین شکل پذیری و استحکام بالایی دارند و معمولاً برای خواصشان در دماهای شدید مورد نظر هستند.
• فولاد فریتی که در ماشین آلات صنعتی و اتومبیل استفاده می شود، از گرید فولاد ضد زنگ با کمتر از 0.10 درصد کربن و بیش از 12 درصد کربن است. این درجه از فولاد برای مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون، به طور خاص تر در برابر خوردگی ناشی از ترک ایجاد شده است. این فولادها اساساً قادر به سخت شدن از طریق عملیات حرارتی نیستند و فقط می توان آنها را با نورد سرد کمی سخت کرد.
• فولادهای مارتنزیتی که بیشتر برای کارد و چنگال استفاده می شود، دارای محتوای کروم معمولی 11.6 تا 18 درصد با کربن 1.2 درصد و گاهی اوقات نیکل هستند. به عنوان یک گروه، بیشترین محتوای کروم فولادهای مارتنزیتی کمتر از بیشترین میزان کروم برای فولادهای فریتی و آستنیتی است. فولادهای مارتنزیتی به دلیل سختی استثنایی خود با مقاومت در برابر خوردگی ملایم شناخته می شوند. این باعث می شود آنها برای کارد و چنگال، آچار، ابزار جراحی و توربین ها ایده آل باشند.

فولاد میکرو آلیاژی

فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) اغلب به عنوان فولادهای میکروآلیاژی شناخته می شوند.

فولاد پیشرفته پیشرفته (AHSS)

فولاد پیشرفته پیشرفته (AHSS) در درجه اول در صنعت خودرو استفاده می شود. این آلیاژ فلزی یک کلید pl است

در کاهش وزن کل وسایل نقلیه موثر است. این دارای خواص منحصر به فردی است، مانند: استحکام بالا و شکل پذیری بهینه – که آن را برای کاربردهای خودرو ایده آل می کند.

جهت اطلاع از فروش فولاد کلیک نمایید.

فولاد مارایجینگ

فولاد مارایجینگ نوعی آلیاژ فولادی خاص با محتوای کربن کم است. این فولاد بسیار مقاوم در مقایسه با اکثر فولادها، چقرمگی و شکل پذیری خوبی دارد. برخلاف سایر آلیاژهای فولادی، فولاد ماریجینگ با رسوب ترکیبات بین فلزی سخت می شود، نه با حضور کربن. فولاد مارایجینگ به دلیل کمبود کربن و استفاده از بارش بین فلزی، استحکام و سختی بالا را با شکل پذیری نسبتاً بالا ترکیب می کند. انواع رسوب اصلی Ni3Mo، Ni3Ti، Ni3Al و Fe2Mo هستند که در بخش های با حجم بالا نیز وجود دارند. فولادهای مارایجینگ عمدتاً در بخش هوافضا و همچنین در ساخت ابزار و تسلیحات استفاده می شوند.

جهت اطلاع از قیمت انواع فولاد گرمکار کلیک نمایید.

 

فولاد ابزار

فولاد ابزار اصطلاحی است که برای توصیف طیفی از فولادهای کربنی و آلیاژی استفاده می شود که برای تولید ابزار مناسب هستند. این فولادها با سختی، مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و مقاومت در برابر نرم شدن در دماهای بالا متمایز می شوند. کاربرد ایده آل فولاد ابزار برای ساخت ابزار شامل (اما نه محدود به) قالب های ماشینی و ابزارهای دستی است.