بررسی جامع انواع فولاد و خواص هر کدام

در این مقاله با معرفی جامع انواع فولاد و کاربرد آن در صنعت در خدمت شما خواهیم بود. فولاد یکی از اصلی ترین اجزای سازه های ساختمان و سایر صنایع است و در گروه های مختلفی قرار می گیرد. یکی از انواع فولاد، دسته های مقاوم در برابر رطوبت و آب است که آلیاژی از وانادیوم، سیلیکون، مس، منگنز، فسفر و کرم هستند. این ترکیب باعث می شود که فلز در برابر آب و رطوبت پوست پوسته نشود. فلزاتی که در برابر رطوبت مقاوم هستند، باید به گونه‌ای به کار گرفته شوند که هنگام بارش برف یا باران، آب جمع شده روی سطح آن ها بر روی المان های دیگر مانند شیشه نچکد، زیرا باعث می شود که روی آن لکه ایجاد شود. انواع آهن آلات مقاوم در برابر رطوبت را تحت نام تجاری Cor-Ten نیز می شناسند.

---

صنایع فولاد بر اساس ترکیبات شیمیایی به چند دسته تقسیم می شوند؟

صنایع فولاد بر اساس ترکیبات شیمیایی به سه دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه آنها را معرفی می کنیم:

فولاد کربنی

یکی از انواع فولاد، فولاد کربنی است که در ساختار خود از 1 درصد کربن استفاده می کند. این نوع از فولاد، جزو پرمصرف ترین فرآورده های فولاد به شمار می آید.

در حالت کلی فولاد کربنی به سه دسته تقسیم می شود:

• فولاد با کربن متوسط: از فولاد هایی با کربن متوسط در ساخت قطعات متحرک استفاده می شود. حداکثر کربن استفاده شده در این نوع فولادها بین 0.25 الی 0.7 درصد است.
• فولاد پر کربن: از فولاد پر کربن در تولید ابزار مهندسی و سکه استفاده می شود. تفاوت این فولاد با سایر فولاد های کربن دار در ویژگی هایی مانند جوش پذیری، سهولت ماشین کاری و مقاومت است. حداکثر کربن استفاده شده در این نوع فولاد بین 1 الی 1.5 درصد می باشد.

فولاد آلیاژی

یکی دیگر از انواع فولاد در صنایع فولاد نوع آلیاژی آن است.فولاد آلیاژی در صنایع فولاد مقداری کمی کربن دارند، اما در ساخت آن ها از عناصر شیمیایی دیگری نیز استفاده شده است. استفاده از سایر عناصر شیمیایی در تولید فولاد های آلیاژی باعث ایجاد سختی و استحکام در فولاد می شود. انواع فولاد های آلیاژی عبارتند از:

• منگنز دار
• کرم دار و کرم-مولیبدن

فولادهای زنگ نزن

در صنایع فولاد، فولاد های زنگ نزن نقش مهمی را ایفا می کنند. فولادهای زنگ نزن همان فولاد های معمولی هستند، با این تفاوت که توسط لایه ای نازک از ضد زنگ در دو طرف پوشیده شده اند. اصلی‌ ترین عناصری که در تولید فولادهای زنگ نزن به کار می روند، شامل عناصر سیلیس کربن و منگنز می شود. بالاترین درصد به کار گیری نیکل در فولادهای زنگ نزن 8 درصد است. فولادهای زنگ نزن در ساخت قطعات موتور لوازم پخت و پز و لوازم آشپزخانه کاربرد دارند.

---

طبقه بندی آهن آلات بر اساس شکل ظاهری چگونه انجام می شود؟

آهن آلات بر اساس شکل ظاهری به دو دسته فرآورده‌های طولی و فرآورده‌های تخت تقسیم می شوند.

1.  فرآورده های طولی: فرآورده های طولی آهن شامل محصولاتی نظیر میلگرد، نبشی، تیرآهن و قطعات سنگین یا سبک فولادی می ‌شود.
2.  فراورده های تخت: فراورده های تخت شامل محصولاتی نظیر انواع صفحات و ورق های فولادی می شود

---

فرآورده های فولاد به چه روش هایی تولید می شوند؟

برای تولید فولاد دو روش متداول وجود دارد:

1. استفاده از کوره الکتریکی یا احیای مستقیم
2. استفاده از کوره بلند یا روش سنتی

انتخاب هر یک از دو روش فوق در تولید آهن آلات، به میزان انرژی و نوع مواد اولیه بستگی دارد. به عنوان مثال، کشورهایی که منابع گاز طبیعی دارند، از روش احیای مستقیم جهت تولید فولاد استفاده می‌کنند، اما در کشورهایی که زغال سنگ مرغوب به فراوانی یافت می شود، روش استفاده از کوره بلند را در تولید آهن آلات در پیش می گیرند.

آهن آلات با استفاده از روش سنتی چگونه تولید می شوند؟

سابقه تولید آهن آلات با استفاده از روش های سنتی بسیار طولانی است. نحوه تولید آهن آلات با استفاده از روش سنتی یا کوره بلند بدین گونه است که پس از خرد شدن و الک شدن سنگ آهن و انتقال آن به انبار سنگ آهن، مقداری پودر کک به آن اضافه می شود. حال سنگ آهن های خرد شده را در کوره می ریزند. پس از انتقال سنگ آهن و آهک به داخل کوره، حرارت مورد نیاز از طریق لوله های دمش به داخل کوره انتقال پیدا می کند. سنگ آهن پس از ذوب شدن به قسمت تحتانی کوره انتقال پیدا می کند، حال آهن خام به همراه آهن های قراضه به داخل کنورتور ریخته می شود. در ادامه، مقدار مشخصی از گاز اکسیژن به داخل کنورتور دمیده شده و فولاد تولید خواهد شد.

تولید فولاد به روش احیای مستقیم چگونه انجام می شود؟

برای تولید آهن به روش احیای مستقیم، سنگ آهن را در کنار زغال احیا می کنند، سپس با استفاده از تکنولوژی های پیشرفته آهن آلات مورد نظر تولید می شوند. در روش احیای مستقیم ابتدا سنگ های معدن را به گندله تبدیل می کنند و گندله های ریز جداسازی شده و گندله های درشت به واحد احیای مستقیم انتقال داده می شوند. حال مواد به دست آمده را به همراه قراضه های آهن به داخل کوره می ریزند. پس از جدا کردن ناخالصی‌ها از مواد مذاب، فولاد به دست آمده جهت مصارف صنعتی به کارخانه ها انتقال پیدا می کند.

---

انواع فولاد و کاربرد آن در صنعت

فولاد های ضد زنگ کاربرد های فولاد ضد زنگ فولادهای پایدار در برابر گرما فولادهای پوشش دار فولاد پوشیده شده با آلومینیوم-روی

فولاد پوشیده شده با حلب سربی فولاد پوشیده شده با مواد آلی فولاد پوشیده شده با پلی استر فولاد پوشیده شده با لعاب

فولادهای ضد زنگ

در معرفی انواع فولاد یکی از فولادهایی که کاربرد بیشتری در صنعت دارد فولادهای زنگ نزن هستند. در ساخت این محصولات حداقل از ۱۲ درصد کرم استفاده شده است. این مدل از فولاد ها مقاومت بالایی در برابر اکسید شدن دارند و در صورتی که با عناصری مانند نیکل و مولیبدن ترکیب شوند، مقاومت آن ها در برابر خوردگی نیز بالا می‌رود.

درجات استاندارد انواع فولاد زنگ نزن

هر یک از فلزات زیر باید با درصد مشخصی در ترکیب فولادهای ضدزنگ به کار روند:

1. 10 درصد نیکل و 18 درصد کرم در فولادهای نوع 304
2. 2.5 درصد مولیبدن، 17 درصد کرم و 12 درصد نیکل در فولادهای نوع 316

کاربرد های فولاد ضد زنگ

از جمله کاربردها و ویژگی های انواع فولاد نوع 304 می توان به استفاده در مناطق پاک روستایی و شهری اشاره کرد. کاربرد فولادهای نوع 316 نیز در ساخت سازه های مناطق عادی شهر و همچنین استفاده در صنایع دریایی می باشد.

فولادهای نوع 304 فقط 18 درصد کرم دارند و از آن ها جهت ساخت سازه هایی که در داخل ساختمان به کار می روند، استفاده می شود.

فولادهای ضد زنگ را می توان طی فرآیند نورد گرم به قطعاتی مانند ورق، صفحات تخت و میله تبدیل کرد. علاوه براین، می توان طی فرآیند نورد سرد نیز با استفاده از این محصول قطعات نازک تری را تولید نمود. طی فرآیند ریخته گری و جوشکاری می توان فولادهای ضد زنگ را به قطعات مختلفی تبدیل کرد که در ساختمان سازی و ساخت صنایع مختلف کاربرد های فراوانی دارند.

برای رنگ آمیزی این محصولات به رنگ های طلایی، قرمز، برنزی، بنفش یا سبز می توان از روش های شیمیایی الکتریکی استفاده کرد. همچنین سطح این نوع فلزات می تواند نیم رخ دار، برسکاری شده، زبر یا پولیش شده باشد. از آنجا که استفاده و نگهداری از فولادهای ضدزنگ کار بسیار راحتی است، از این قطعات جهت ساخت المان های مختلف ساختمان مانند دکوراسیون داخلی یا خارجی استفاده می کنند. علاوه بر این مقاومت بالای آن ها در برابر خوردگی باعث شده است که از آن جهت ساخت پیچ ها در صفحه ستون و بست های دیواری استفاده شود. از دیگر کاربرد های فولاد ضد زنگ می‌توان به تولید لوله ها، وسایل آبدارخانه و محصولات ضد لک اشاره نمود.

جهت حفظ خصوصیات سطحی فولادهای ضد زنگ باید هر چند وقت یک بار آن ها را شستشو داد، چرا که استفاده از آن در محیط های خاکی یا محیط هایی که رطوبت بالایی دارند، باعث ایجاد لکه هایی مانند خوردگی روی سطح آن می شود. در صورت استفاده از درجه های نامناسب فولاد در محیط های سخت، شاهد ترک ها و شکاف های ریز درشت در سطح این فلز خواهیم بود.

فولادهای پایدار در برابر گرما

یکی از انواع فولاد را می توان فولادهای پایدار در برابر گرما دانست. برای جلوگیری از انبساط فولاد در محیط های گرم می توان به آن مقدار کمی از عناصری مانند مولیبدن، نیکل، منگنز و کرم اضافه کرد. در صورت انبساط این فلز، مقاومت مکانیکی آن پایین می آید. این امر به علت سرعت پایین آن ها در خنک شدن اتفاق می افتد.

فولادهای پوشش دار

یکی از ویژگی های انواع فولاد پوشش دار محافظت از آهن آلات در برابر خوردگی است. سال‌های سال است که جهت محافظت آهن آلات در برابر خوردگی از روکش های مخصوص استفاده می شود. در معرفی انواع فولاد پوشش دار باید بدانید که از چهار روش زیر از عنصر روی برای روکش کردن آن ها استفاده می کنند:

1. فرو بردن فولاد را در داخل روی مذاب
2. پاشیدن روی مذاب بر سطح فلز
3. غلتاندن فولاد در پودر روی
4. استفاده از الکترولیز

در روش فرو بردن فولاد در روی مذاب، ابتدا آن را طی یک فرآیند از هرگونه آلودگی تمیز کرده و در ادامه داخل مذاب روی فرو می‌کنند. روکش روی می‌تواند از فلز در برابر عوامل خورنده محیطی محافظت نماید. ترکیب آهن و روی خاصیت جوش پذیری و رنگ پذیری را بالا می برد. طول عمر فولاد های روکش دار به شرایط محیطی و ضخامت روی استفاده شده در پوشش آن بستگی دارد.

فولاد پوشیده شده با آلومینیوم-روی

یکی دیگر از انواع فولاد نوع پوشش آلومینیوم-روی است. این فلز متشکل از 43 درصد روی و 0.55 درصد آلومینیوم و 1.5 درصد سلسیم است.

فولاد پوشیده شده با حلب سربی

از این محصولات برای مصارفی چون سقف سازی و روکش کاری استفاده می کنند.

فولاد پوشیده شده با مواد آلی

از جمله این قطعات می‌توان به پلی استرها، پلی وینیل فلوراید و پلاستیک های PVC اشاره کرد.

فولاد پوشیده شده با پلی استر

این نوع فلزات برای استفاده در محیط های داخلی مناسب تر هستند و در مکان های غیر سخت عمر میان مدت دارند.

فولاد پوشیده شده با لعاب

تمیز کردن فلز پوشیده شده با لعاب بسیار راحت است و نور را به خوبی بازتاب می دهد. فلزات های پوشیده شده با لعاب به رنگ سفید براق تولید می شوند اما در رنگ های روشن دیگری نیز در بازار وجود دارند.

برای اطلاع از قیمت شمش فولادی، انواع اتصالات با کارشناسان شهر آهن در تماس باشید.