فولاد آلیاژی یکی از مواد اساسی در صنایع مختلف محسوب می ‌شود. با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی برجسته‌ای که این نوع فولاد به دلیل ترکیب با عناصر مختلف از خود نشان می ‌دهد، کاربرد های گسترده‌ای در صنایع خودرو سازی، هوا فضا، ساخت و ساز، نفت و گاز و بسیاری دیگر پیدا کرده است.

بررسی انواع فولادهای آلیاژی مانند فولاد h13، و شناخت ویژگی ‌های منحصر به فرد هر یک از آن‌ ها، به ما این امکان را می ‌دهد که بهترین گزینه را برای نیاز های خاص صنعتی انتخاب کنیم. در این مقاله، به بررسی دقیق‌تر ترکیبات شیمیایی، فرآیند های تولید و کاربرد های متنوع انواع فولاد های آلیاژی می‌ پردازیم تا درکی جامع از این ماده حیاتی به دست آوریم.

فولاد آلیاژی چیست؟

فولاد آلیاژی یکی از شاخه ‌های مهم و متنوع فولاد است که علاوه بر کربن، با عناصر دیگری مانند منگنز، نیکل، کروم، مولیبدن، وانادیم، سیلیسیوم و بور ترکیب می ‌شود. مقدار این عناصر در ترکیب آلیاژ از ۱ تا ۵ درصد متغیر است. در کنار این عناصر رایج، عناصری که کمتر به کار می ‌روند نیز شامل آلومینیوم، کبالت، مس، سریم، نیوبیوم، تیتانیوم، تنگستن، قلع، روی، سرب و زیرکونیوم می ‌باشند.

این ترکیبات باعث می‌ شوند فولاد های آلیاژی ویژگی ‌ها و خواص مکانیکی متفاوتی نسبت به فولاد های کربنی داشته باشند. برای مثال، محصولات تولید شده از برخی از این عناصر مانند لوله‌ های مسی، به دلیل خواص ضد خورندگی خود، در محیط‌ های خاصی بسیار کاربرد دارند.

وجود این مواد اضافی در ترکیب آلیاژ فولاد، خواص مکانیکی و فیزیکی متفاوتی را به وجود می ‌آورد. فولاد های آلیاژی معمولاً نسبت به فولاد های کربنی در برابر نیرو های مکانیکی و حرارتی مقاومت بیشتری نشان می ‌دهند. این افزایش مقاومت، آن‌ ها را برای استفاده در شرایط سخت و محیط‌ های صنعتی پیچیده بسیار مناسب می ‌سازد.

به عنوان مثال، فولاد 1.7131 به دلیل مقاومت بالاتر در برابر حرارت و سایش، در صنایع خودرو سازی و ساخت تجهیزات سنگین به کار می ‌روند.
در کنار مزایای چشمگیر، فولاد های آلیاژی دارای معایبی نیز هستند. از جمله این معایب می ‌توان به قابلیت جوشکاری کمتر، شکل‌پذیری کمتر و قابلیت تراش کمتر اشاره کرد.

این ویژگی ‌ها باعث می‌ شوند که استفاده از فولاد های آلیاژی در صنایعی که نیاز کمتری به جوشکاری دارند، ترجیح داده شود. در واقع، این معایب محدودیت ‌هایی را در فرآیند تولید و کاربرد های فولاد های آلیاژی ایجاد می ‌کنند.

فولاد آلیاژی چیست

فولاد آلیاژی

انواع فولاد آلیاژی

فولاد های آلیاژی یکی از انواع طبقه ‌بندی شده فولاد ها هستند که براساس مقدار و نوع عناصر موجود در ترکیب شیمیایی خود دسته ‌بندی می‌ شوند. این نوع فولاد ها به دلیل وجود عناصر آلیاژی مختلف، خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوتی پیدا می‌کنند و به طور کلی نسبت به فولاد های معمولی ارزان‌تر تولید می ‌شوند. انواع فولاد های آلیاژی به دو گروه اصلی تقسیم می ‌شوند:

  1. فولاد کم‌آلیاژ
  2. فولاد پرآلیاژ

فولاد های کم آلیاژ

فولاد های کم‌ آلیاژ یکی از انواع مهم و پرکاربرد فولاد ها هستند که به دلیل داشتن مقدار کمی از عناصر آلیاژی، ویژگی ‌های منحصر به فردی را ارائه می ‌دهند. این فولاد ها به خاطر خواص مکانیکی و فیزیکی برتری که نسبت به فولاد های کربنی دارند، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

فولاد های پر آلیاژ

فولاد های پرآلیاژ به دلیل مقاومت بالای خود در برابر خوردگی و دما های بالا، به طور گسترده‌ای در محیط ‌های صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می ‌گیرند. آلیاژ های فولادی دارای ترکیباتی با بیش از ۸ درصد از عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن و وانادیم هستند که این ویژگی ‌ها موجب بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی آن ‌ها می‌ شود. در ادامه به مهم‌ترین و پرکاربردترین انواع فولاد پرآلیاژ اشاره می شود.

فولاد H13 یکی از فولاد های پر آلیاژ از دسته فولاد های ابزاری می ‌باشد. این نوع فولاد به دلیل داشتن مقادیر بالای کروم، وانادیوم، مولیبدن و کربن، مناسب برای کاربرد هایی با دما های بالا مانند فورج، ریخته‌گری قالب و اکستروژن استفاده می ‌شود.

همچنین فولاد 1.2379، که به عنوان فولاد SPK NL نیز شناخته می ‌شود، به علت داشتن مقادیر زیادی از کاربیده ای سخت در ساختار خود، از مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و چسبندگی سایشی برخوردار است.

فولاد های پر آلیاژ

فولاد آلیاژی

تفاوت فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی چیست؟

تفاوت اصلی بین فولاد آلیاژی و غیرآلیاژی در ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی آن ‌ها نهفته است. فولاد های آلیاژی با اضافه کردن عناصر مختلف مانند کروم، نیکل، مولیبدن و وانادیم به ترکیب پایه فولاد (آهن و کربن) تولید می ‌شوند. این عناصر به فولاد خواص مکانیکی و فیزیکی منحصر به فردی می‌ بخشند، مانند مقاومت بالاتر در برابر خوردگی، استحکام بیشتر و تحمل بهتر در برابر دما های بالا.

در مقابل، فولاد غیرآلیاژی عمدتاً از ترکیب آهن و کربن تشکیل شده و مقدار عناصر آلیاژی در آن بسیار کم است یا اصلاً وجود ندارد. این نوع فولاد بیشتر در کاربرد های ساده‌تر و عمومی مانند صنعت ساختمان‌ سازی استفاده می ‌شود، زیرا مقاومت کمتری در برابر خوردگی و تغییرات دمایی دارد.

فولاد های ساختمانی آلیاژی

یکی از موارد کاربرد فولاد ها، استفاده آن ‌ها در ساختمان ‌ها به‌ عنوان مصالح ساختمانی است. فولاد های ساختمانی، که به طور معمول به عنوان فولاد های نرم نیز شناخته می ‌شوند، به دو شکل کربنی و آلیاژی در بازار موجود هستند. فولاد های کربنی از گروه ساده‌ کربن هستند و درصد کربن آن‌ ها حدوداً ۳ درصد است.

نوع دیگری از فولاد های ساختمانی، فولاد های آلیاژی هستند که به دلیل ترکیب با دیگر عناصر، خصوصیت‌ های فیزیکی آن ‌ها بهبود یافته و کاربرد های بیشتری در صنعت و ساختمان دارند.

فولاد های ساختمانی آلیاژی

فولاد های ساختمانی

جمع بندی

انواع فولاد های آلیاژی با ترکیبات مختلف عناصر به دلیل ویژگی ‌های منحصر به فردی که دارند، در صنایع مختلف به کار می ‌روند. این فولاد ها با اضافه کردن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن، وانادیم و غیره، خصوصیات مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، دما و سایش را بهبود می‌ بخشند. به عنوان مثال، فولاد های آلیاژی با مقدار بالای کروم و نیکل، مانند فولاد های زنگ ‌نزن، بسیار مقاوم به خوردگی هستند و در برابر تغییرات حرارتی پایداری دارند.

سوالات متداول انواع فولاد های آلیاژی

فرق اصلی بین فولاد های آلیاژی و غیر آلیاژی چیست؟
فولاد های آلیاژی حاوی عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل، مولیبدن و وانادیم هستند که خواص مکانیکی و شیمیایی را بهبود می ‌بخشند، در حالی که فولاد های غیرآلیاژی تنها از آهن و کربن تشکیل شده‌اند.

کاربرد های اصلی فولاد های آلیاژی چیستند؟
فولاد های آلیاژی به دلیل خواص خاص خود در صنایعی مانند صنعت هوا و فضا، خودرو سازی، ابزار سازی و ساختمان ‌سازی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

چگونه فولاد های آلیاژی از فولاد های غیر آلیاژی برتری دارند؟
فولاد های آلیاژی به دلیل خواص بهبود یافته‌ای همچون مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، خواص مکانیکی بهتر، مقاومت در برابر دما های بالا و انعطاف‌ پذیری بیشتر، در کاربرد هایی که نیازمند خواص خاص هستند، برتری دارند.

0 / 5

امتیاز صفحه شما :

دیدگاهتان را بنویسید

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

four + 2 =