آخرین به روزرسانی
مقدمه
فولاد به انگلیسی Steel یک آلیاژ قوی و چندمنظوره است. این آلیاژی است که از آهن با مقدار کمی کربن و گاهی اوقات عناصر دیگر تشکیل شده است. کربن به طور مستقیم بر قدرت و دوام Steel تأثیر میگذارد. با این حال، انواع مختلفی از فولادها از طریق افزودن عناصر آلیاژی دیگر مانند کروم، نیکل، مولیبدن و سیلیکون توسعه یافتهاند. این عناصر میتوانند خواصی مانند مقاومت در برابر سایش یا مقاومت در برابر خوردگی را ارتقا بخشند. برای تقریباً هر کاربردی یک گرید از Steel وجود دارد. این مقاله به تعریف Steel، ترکیب، انواع، خواص و کاربردهای آن میپردازد.قبل از مطالعه این مطلب ابتدا فیلمی از طرز تهیه فولاد از ابتدا تا سازه های ساختمانی را ببینید.
فهرست مطالب
فولاد چیست؟
فولاد، در سادهترین شکل خود، آهن فلزی است که با کمتر از ۲٪ کربن آلیاژ شده است. با این حال، عناصر دیگری نیز میتوانند اضافه شوند تا گریدهای متعددی از آلیاژهای Steel با خواص متفاوت ایجاد شود. عناصر آلیاژی رایج شامل کروم، منگنز و نیکل هستند.
تاریخچه فولاد چیست؟
تاریخچه فولاد با تاریخچه آهن آغاز میشود. کشف آهن و برجستگی آن به عنوان عصر آهن شناخته میشود که از حدود قرن دوازدهم پیش از میلاد آغاز شد (اگرچه بسته به موقعیت جغرافیایی متفاوت است). تنها در حدود قرن پنجم پیش از میلاد در اروپا به شمار میآید. Steelهای اولیه (آهنی که کربن اضافه شده بود تا قدرت آن افزایش یابد) در چین حدود آن زمان ساخته شده بودند اما به طور کلی محتوای آهن پایینی داشتند که نمیتوان آنها را Steel واقعی در نظر گرفت. واقعیت این است که در هند حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد، Steel واقعی با ذوب آهن و زغال چوب با هم در کورههای کوچک ایجاد شد.
تنوعات Steel و چدن (که دارای محتوای کربن بالاتری هستند) در سراسر جهان در طول زمانهای قرون وسطی و تا تاریخ مدرن توسعه یافتهاند. گام بزرگی در این زمینه توسط بنجامین هانتسمن در انگلستان در سال ۱۷۵۱ کشف شد، زمانی که او از زغال سنگ به دست آمده از زمینشناسی به جای زغال چوب از چوب برای گرم کردن کورهها استفاده کرد. هنری بسمر در سال ۱۸۵۵ با اختراعی بریتانیایی که فرآیند تولید Steel را متحول کرد، یک گام بلند در پیشرفت صنعت برداشت. روش نوآورانه او، که هوا را به طور مستقیم از طریق آهن مذاب و افزودنیهایش میدمید، پایهگذار تکنولوژیهای پیشرفته در تولید انبوه Steel امروزی شد.
تا حدود سالهای ۱۹۱۲-۱۹۱۴ اولین Steel ضدزنگ با افزودن کروم و نیکل ساخته شد. این مواد به تدریج توسعه یافته و تا پایان جنگ جهانی دوم بهینه شدند.
فولاد از چه چیزی ساخته شده است؟
به طور بنیادی، Steel از آهن و کربن ساخته شده است، اما بسیاری از عناصر آلیاژی دیگر نیز برای ایجاد هزاران گرید مختلف Steel اضافه میشوند. فولاد ملایم(Mild steel) یا فولاد کربنی، به طور کلی بیش از ۹۹٪ آهن است، حاوی کمتر از ۰.۲۵٪ کربن، مقادیر مشابهی از منگنز و اثرات فسفر و گوگرد است. در مقابل، یک گرید رایج از Steel ضدزنگ (۳۰۴) فقط حدود ۷۰٪ آهن با حداقل ۱۸٪ کروم و ۸٪ نیکل دارد.
منگنز، سیلیکون، فسفر و البته کربن نیز در مقادیر متفاوت در این نوع Steel حضور دارند. عناصر آلیاژی دیگر برای Steelهای مختلف شامل مولیبدن، وانادیم و بور هستند. گریدهای متعددی از هر نوع Steel وجود دارد، با تغییرات در ترکیب آنها که به منظور تولید ویژگیهای مختلف طراحی شده است.
فولادها چگونه ساخته میشوند؟
Steel از طریق یکی از دو فرایند اصلی ذوب – یا کوره بلند یا کوره قوس الکتریکی – ساخته میشود.
برای کوره بلند، سنگ معدن آهن و کک (زغال سنگ که برای حذف اجزای فرار تصفیه شده است) به کوره اضافه میشوند، که توسط هوا روشن میشود. آهک نیز اضافه میشود تا اکسیدهای آهن موجود در سنگ معدن را احیا کرده و به فلز خالص تبدیل کند. این فرآیند منجر به تولید آهن خام میشود که سپس برای تبدیل به Steel مذاب، به کوره اکسیژن مستقیم منتقل میگردد.
در یک کوره قوس الکتریکی، سنگ معدن آهن ابتدا توسط گاز طبیعی در یک کوره احیا مستقیم آتش میگیرد. سپس فلز آهن به کوره قوس الکتریکی برای تولید Steel فرستاده میشود. الکترودهای بزرگی در کوره فرو میروند که در آن برق برای ایجاد قوسهای دمای بالا بین الکترودها و در نتیجه ذوب فلز استفاده میشود. عناصر آلیاژی به بخش کوره قوس الکتریکی اضافه میشوند.
پس از هر دو فرآیند، Steel مذاب سپس به طور مداوم توسط یک کارخانه نوار گرم ریختهگری و سپس به اشکال مختلف مانند صفحات، میلهها، لولهها و دیگران رول میشود. این کار میتواند با نورد گرم یا نورد سرد انجام شود. فرآیندهای پایانی دیگری مانند عملیات حرارتی یا آنیل نیز میتوانند بسته به گرید Steel تولید شده انجام شوند.
خواص فولاد چیست؟
خواص رایج فولاد در زیر ذکر شده است:
- قدرت: فولاد یک ماده با استحکام بالا است، به ویژه در کشش، و میتواند برای بارهای ساختاری استفاده شود.
- دوام: Steel بسیار مقاوم است و عمر مفید بیش از ۱۰۰ سال دارد. این ماده متورم یا خزنده نمیشود، به جای آن بسیار سفت باقی میماند.
- چندمنظوره بودن: فولاد یک ماده بسیار چندمنظوره است. گریدهای متعددی از آن میتواند برای هزاران کاربرد مورد استفاده قرار گیرد.
- قابلیت ماشینکاری: بیشتر Steelها به راحتی قابل ماشینکاری هستند، بسته به گرید. برخی از گریدهای خاص Steel (فولادهای برش آزاد) بسیار قابل ماشینکاری هستند.
- قابلیت جوشکاری: بیشتر گریدهای Steel به راحتی قابل جوشکاری هستند، اگرچه برخی نیاز به روشهای جوشکاری تخصصی دارند.
- مقاومت در برابر خوردگی: Steel میتواند با عناصر دیگر مانند کروم، نیکل و مولیبدن آلیاژ شود تا بهتر در برابر خوردگی مقاومت کند.
- رسانایی: فولاد به طور کلی رسانایی حرارتی و الکتریکی کمتری نسبت به سایر فلزات دارد. این میتواند به عنوان یک ماده محافظ قوی و مقاوم در برابر حرارت استفاده شود.
- بازیافت: Steel میتواند به طور کامل بازیافت شود، و به دلیل ارزش آن، بخش بزرگی (>۶۰٪) از Steel در سراسر جهان بازیافت میشود.
رنگ فولاد چیست؟
فولاد به طور کلی خاکستری-نقرهای است، اما ظاهر آن بسته به گرید Steel و سطح اکسیداسیون متفاوت است. به عنوان مثال، برخی ازSteelهای ضدزنگ، هنگامی که پرداخت میشوند، نقرهای براق هستند، تقریباً با یک پرداخت آینهای. Steelهای کربنی به طور کلی از ابتدا خاکستری کدر هستند و به مرور زمان که اکسید میشوند به قهوهای تیره تبدیل میشوند.
فولاد چگونه به نظر میرسد؟
Steel مانند یک فلز خاکستری تیره یا قهوهای تیره به نظر میرسد، اغلب با ظاهری کدر یا خشن از اکسیداسیون یا زنگ زدگی که بر سطح آن تشکیل میشود. زنگ سطحی اغلب بر روی سطح فولادی که برای مدت طولانی در معرض عناصر قرار گرفته است، قابل مشاهده است.
چه انواع مختلفی از فولاد وجود دارد؟
انواع مختلفی از Steel وجود دارد، هر کدام توسط نوع و مقادیر عناصر آلیاژی تعریف میشوند. اینها در زیر فهرست شدهاند:
۱. فولاد ضدزنگ(Stainless Steel)
به طور کلی، Steel ضدزنگ با کروم در ترکیب آن تعریف میشود. فولادهای ضدزنگ آستنیتی (۱۸/۸ و ۱۸/۱۰، یا ۳۰۴ و ۳۱۶) محبوبترین هستند و شامل کروم و نیکل هستند. با این حال، Steelهای ضدزنگ مارتنزیتی و دوبلکس نیز با خواص مهندسی خاصی وجود دارند. فولادهای ضدزنگ عمدتاً به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، که همچنین آنها را آسان برای تمیز کردن میکند، ارزشمند هستند. هنگامی که با مقاومت دمایی و قدرت آنها ترکیب شود، آنها به صورت مرکزی در برخی صنایع قرار دارند. به عنوان مثال، صنعت لبنیات و سایر صنایع غذا و نوشیدنی تقریباً تمام تجهیزات فرآیندهای خود را از Steel ضدزنگ استفاده میکنند.
فولاد دوبلکس نوعی آلیاژ Steel ضدزنگ است که به خاطر ساختار میکروسکوپی دوگانهاش شناخته میشود، که ترکیبی از فازهای فریتی (آهن مغناطیسی) و آستنیتی (آهن غیرمغناطیسی) است. این ترکیب منحصر به فرد باعث میشود که Steel دوبلکس خواص مکانیکی برجستهای داشته باشد، از جمله:
- استحکام بالا: استحکام کششی و خزشی Steel دوبلکس بسیار بالاتر از فولادهای ضدزنگ آستنیتی معمولی است.
- مقاومت در برابر خوردگی: این نوع Steel به خصوص در برابر خوردگی ناشی از کلرید و خوردگی استرسی مقاومت بالایی دارد.
- مقاومت به خستگی و ترک خوردگی: به دلیل ترکیب ساختاری میکروسکوپی، Steel دوبلکس مقاومت خوبی در برابر ترکخوردگی تحت استرس دارد.
- جوشکاری: با وجود استحکام بالا، فولادهای دوبلکس معمولاً قابلیت جوشکاری خوبی دارند، به شرطی که فرآیندهای مناسب جوشکاری رعایت شوند.
Steel دوبلکس در بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده میشود، از جمله در صنایع نفت و گاز، کشتیسازی، پالایشگاهها، سیستمهای آب و فاضلاب، و برخی از کاربردهای ساختمانی به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی. این ویژگیها باعث میشود که Steel دوبلکس به عنوان یک ماده ایدهآل برای محیطهای خورنده و تحت شرایط سخت خدمتی مورد استفاده قرار گیرد.
۲. فولاد کربنی(Carbon Steel)
Steel کربنی به طور کلی به سادهترین آلیاژهای فولادی از کربن و آهن اشاره دارد، با مقادیر کمی از منگنز، فسفر و گوگرد موجود. عامل تعریفکننده کلیدی برای هر گرید، محتوای کربن در Steel است. این میتواند از پایینتر از ۰.۰۵٪ تا بالای ۲٪ متغیر باشد. درصد کربن بسیاری از خواص مانند قدرت، شکنندگی (چقرمگی) و قابلیت جوشکاری هر گرید از Steel کربنی را تحت تأثیر قرار میدهد. Steel کربنی میتواند برای سازهها، اجزای خودرو و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده شود.
۳. فولاد آلیاژی(Alloy Steel)
Steel آلیاژی یک اصطلاح گسترده است که به فولادی اطلاق میشود که حاوی عناصر آلیاژی اضافی (بیش از کربن) مانند: کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز، بور، سیلیکون و وانادیم است. عناصر آلیاژی میتوانند از ۱٪ تا ۵۰٪ از آلیاژ را تشکیل دهند. Steel کم آلیاژ به طور کلی دارای کمتر از ۸٪ عناصر آلیاژی است و Steel پر آلیاژی بیش از ۸٪ عناصر آلیاژی دارد. Steel آلیاژی یک دسته بسیار گسترده است. گریدهای آن در بسیاری از کاربردهای مختلف استفاده میشود، مانند Steel ضدزنگ برای تولیدکنندگان لبنیات، یا Steel پیشرفته با استحکام بالا در صنعت خودرو.
۴. فولاد ابزار(Tool Steel)
فولاد ابزار محدودهای از گریدهای Steel است که به دقت برای عملکرد خوب به عنوان ابزارها توسعه یافته است. این Steel بسیار سخت، مقاوم در برابر سایش است. گریدهای مختلفی از Steel ابزار وجود دارد، اما به طور کلی بین ۰.۷٪ تا ۱.۵٪ کربن دارند، درصد منگنز کم است و حرارت دیدهاند. Steel ابزار برای ساخت قطعات چکشی و قالبهای فورج، به عنوان مثال، استفاده میشود.
۵. فولاد مقاوم در برابر هوا(Weathering Steel)
فولاد مقاوم در برابر هوا Steel کمآلیاژی است که برای مقاومت در برابر خوردگی در کاربردهای فضای باز (یعنی مقاوم در برابر آب و هوا) طراحی شده است. Steel با مقادیر کمی از کروم، نیکل و مس آلیاژ شده است تا مقاومت در برابر خوردگی را بهبود ببخشد. مکانیزم خوردگی یک لایه اکسیده فعال بر روی سطح Steel ایجاد میکند که خوردگی بیشتر را مهار میکند. Steel مقاوم در برابر هوا به طور معمول به عنوان اعضای سازهای برای پلها و سایر سازهها استفاده میشود، جایی که نیاز به نگهداری بسیار کمی برای عمر مفید بیش از ۱۰۰ سال دارد.
۶. فولاد الکتریکی(Electrical Steel)
فولاد الکتریکی با سیلیکون (معمولاً در محدوده ۲-۳.۵٪) آلیاژ شده است و دارای خواص مغناطیسی یکنواخت است. این آلیاژها در اجزای الکتریکی مانند موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها استفاده می شوند.
۷. فولاد با سرعت بالا-HSS یا (High-Speed Steel)
فولاد با سرعت بالا یک زیرمجموعه از Steel ابزار است که به طور خاص برای ابزارهای سریع مانند تیغههای اره دوار فرموله شده است. Steel شامل تنگستن و مولیبدن به عنوان عناصر آلیاژی است و حرارت دیده است تا یک سطح فوقالعاده سخت ایجاد کند. Steel با سرعت بالا به دلیل سختی عالی و مقاومت در برابر سایش ارزشمند است.
خواص فولاد چه هستند؟
فولادها میتوانند مجموعهای از خواص را بسته به گرید نشان دهند. جدول زیر برخی از خواص Steel را نشان میدهد:
خاصیت | توضیحات | نمونههای Steel | مزایا | کاربردها |
---|---|---|---|---|
استحکام | تحمل بارهای بالا | Steel با استحکام بالا کم آلیاژ (HSLA) | استحکام | تیرهای سازهای |
چقرمگی | انعطافپذیری | HD50 (چقرمگی بالا) | به راحتی به اشکال مختلف شکل میگیرد | بدنه کشتیها |
مقاومت در برابر خوردگی | مقاومت در برابر خوردگی در محیطهای مختلف | Steelهای ضدزنگ، مانند ۳۰۴ و ۳۱۶ | سازگار با طیف وسیعی از مایعات و محیطها | فرآوری غذا و نوشیدنی، محیطهای اسیدی |
این جدول نمایانگر خواص کلیدی Steel، توضیحات مربوط به هر خاصیت، نمونههایی از انواع Steelها که این خواص را دارند، مزایای هر یک از این خواص و کاربردهای متداول آنها در صنایع مختلف است.
خواص فیزیکی Steel چه هستند؟
فولاد به طور کلی به دلیل خواص فیزیکی خود مانند سختی و استحکام شناخته میشود. جدول ۲ زیر برخی از خواص فیزیکی Steel را فهرست میکند:
خاصیت | توضیحات | نمونههای Steel | محدوده مقدار معمول | واحدها |
---|---|---|---|---|
سختی | مقاومت در برابر تغییر شکل سطح | فولاد ابزار (D2) | ۲۰۰ – ۱۱۸۰ | عدد سختی برینل (kg/mm²) |
استحکام کششی | توانایی تحمل بارهای کششی | فولاد وانادیوم کرومی (۶۱۵۰) | ۲۵۰ – ۶۰۰ | مگاپاسکال |
رسانایی حرارتی | انتقال حرارت | فولاد کربنی (گریدC۱۰۱۰) | ۱۵ – ۴۵ | وات بر متر در کلوین (W/(m•K)) |
انبساط حرارتی | تغییر حجم با دما | فولاد ضدزنگ آستنیتی (۳۰۴، ۳۱۶) | ۱۰ – ۱۷ | ۱۰^۶متر بر متر در درجه سانتیگراد (10⁶m/(m•°C)) |
این جدول نمایانگر خواص کلیدی فیزیکی Steel ، توضیحات مربوط به هر خاصیت، نمونههایی از انواع فولادها که این خواص را نشان میدهند، محدودههای معمول مقادیر برای هر خاصیت و واحدهای اندازهگیری مرتبط با آنها است.
خواص شیمیایی Steel چه هستند؟
خواص شیمیایی فولاد بسته به آلیاژ متفاوت است. جدول ۳ زیر چند خاصیت شیمیایی Steelرا فهرست میکند:
نوع Steel | مقاومت در برابر خوردگی | اکسیداسیون | واکنشپذیری | خواص مغناطیسی | پایداری |
---|---|---|---|---|---|
فولاد کربنی | محدود | قابل توجه، به ویژه در محیطهای مرطوب | واکنشپذیر با اکسیژن | مغناطیسی | خوب |
فولاد ابزار | خوب | قابل توجه، به ویژه در محیطهای مرطوب | واکنشپذیر با اکسیژن | مغناطیسی | خوب |
فولاد ضدزنگ آستنیتی (۳۰۴، ۳۱۶) | عالی | حداقل، فیلم غیرفعال تشکیل میدهد | به طور کلی غیر واکنشپذیر (بیاثر) | غیرمغناطیسی | عالی |
فولاد ضدزنگ مارتنزیتی (۴۱۰، ۴۲۰) | عالی | حداقل، فیلم غیرفعال تشکیل میدهد | به طور کلی غیر واکنشپذیر (بیاثر) | مغناطیسی | عالی |
این جدول خواص شیمیایی مختلف Steelها را بر اساس نوع آنها نشان میدهد، از جمله مقاومت آنها در برابر خوردگی، رفتارشان در برابر اکسیداسیون، واکنشپذیری با اکسیژن، خواص مغناطیسی و پایداری کلی آنها. اطلاعات ارائه شده در این جدول به تصمیمگیری در مورد انتخاب Steel مناسب برای کاربردهای خاص کمک میکند.
کاربردهای Steel چیست؟
Steel یک فلز بسیار چندمنظوره است و دارای انواع و گریدهای مختلفی است. در زیر برخی از کاربردهای آن فهرست شدهاند:
۱. حمل و نقل
Steel به چندین روش در حمل و نقل استفاده میشود. زیرساختهایی مانند پلها و ریلها با Steel ساخته میشوند. همچنین فریم های واگنهای قطار، وسایل نقلیه موتوری و کشتیهای بزرگ را تشکیل میدهد. قدرت شگفتانگیز Steel است که آن را برای این کاربردها مناسب میسازد.
۲. ساخت و ساز
Steel به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده میشود، به ویژه به عنوان اعضای سازهای حمال. این به دلیل استحکام بالا و سفتی آن است.
۳. تولید
صنایع تولیدی Steel زیادی را به کار میبرند، به ویژه برای اجزای ماشین و ابزارها. استحکام آن باعث میشود که برای کاربردهای سنگین محبوب باشد.
۴. بستهبندی
Steel در قوطیها برای غذا و نوشیدنیها استفاده میشود. این میتواند ایدهآل باشد زیرا دوام دارد و قابل بازیافت است.
۵. تجهیزات پزشکی
فولادهای ضدزنگ به طور گسترده در تجهیزات پزشکی استفاده میشوند زیرا در برابر خوردگی مقاوم هستند. آنها به طور طبیعی رشد میکروبی را ترویج نمیکنند و میتوانند به راحتی تمیز شده و حتی استریل شوند. ابزارهای جراحی و ابزارهای پزشکی به طور معمول از Steel ضدزنگ ساخته میشوند.
۶. تجهیزات ورزشی
Steel برای تجهیزات ورزشی مانند دوچرخهها و چوبهای گلف استفاده میشود. این در مواردی که بارهای سنگین را تجربه میکند ظاهر میشود، بنابراین استحکام و دوام آن ارزشمند است.
۷. تولید انرژی
Steel در تولید و انتقال انرژی برای هر دو خواص استحکام و مغناطیسی آن استفاده میشود. Steel در ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورها ظاهر میشود. همچنین به صورت سازهای در دکلها و کابلهای الکتریکی تقویتشده با Steel استفاده میشود.
فواید فولاد چیست؟
Steel برخی خواصی دارد که آن را یک ماده بسیار مفید میسازد:
- قدرت: Steel یک ماده قوی و مقاوم است که میتواند بارهای سنگین را تحمل کرده و در برابر تغییر شکل مقاومت کند. این برای استفاده در پروژههای ساخت و ساز و زیرساختها ایدهآل است.
- چندمنظوره بودن: Steel را میتوان قالبگیری، شکلدهی، ماشینکاری و جوش داد. میتوان آن را به انواع مختلفی از اجزاء تبدیل کرد.
- پایداری ابعادی: Steel بسیار سفت است و خوب در برابر تغییر شکل مقاومت میکند.
- قابل بازیافت: Steel بینهایت قابل بازیافت است؛ فلز قراضه میتواند ذوب شده و دوباره شکل گیرد.
- امنیت: Steel یک ماده غیرقابل اشتعال است که حتی در هنگام گرم شدن مواد مضر را آزاد نمیکند. این خاصیت آن را مادهای ایمن برای ساخت و ساز میسازد.
محدودیتهای Steel چیست؟
Steel مادهای کامل برای تمام اهداف نیست. معایب آن ممکن است کاربرد آن را محدود کند، همانطور که در زیر فهرست شده است:
- خوردگی: Steel – به ویژه فولاد کربنی – در محیطهای مرطوب خورده شده و ممکن است به پوششهای محافظ (مانند رنگ) و نگهداری منظم برای دستیابی به عمر مفید مناسب نیاز داشته باشد.
- وزن: Steel مادهای نسبتاً سنگین است. این وزن ممکن است ارزش آن را در بخشهایی مانند صنعت هوافضا که جرم کلی یک دغدغه اصلی است، محدود کند.
- نیاز به انرژی: ذوب Steel مقادیر زیادی انرژی را میطلبد. اگرچه تکنیکهای مدرن بهبود یافتهاند، اثر انرژی Steel هنوز نسبتاً بالا است.
- رسانایی حرارتی: Steel حرارت را خوب هدایت میکند، که میتواند عایقبندی، خنککنندگی و گرمایش ساختمانهای فولادی بزرگ را پیچیده کند.
- هزینه: Steel گرانتر از بسیاری از مواد دیگر است. این به ویژه در مورد درجات تخصصی و Steel ضدزنگ صادق است.
سوالات متداول(FAQ)
تفاوت بین Steel و آلومینیوم چیست؟
Steel آلیاژی از عناصر آهن و کربن است در حالی که آلومینیوم یک عنصر فلزی تکی است. این باعث میشود خواص بسیار متفاوتی بین این دو ماده ایجاد شود: Steel قوی اما سنگین است، و آلومینیوم استحکام کمتری دارد اما بسیار سبکتر است.
تفاوت بین Steel و فلز چیست؟
فولاد یک نوع فلز است اما همه فلزات Steel نیستند. خواص Steel با آنچه در سایر فلزات وجود دارد متفاوت است. بسته به گرید Steel، میتواند بسیار قویتر باشد و ممکن است به روشهای متفاوتی خورده شود یا در برابر خوردگی مقاومت کند.
آیا چیزی سختتر از Steel وجود دارد؟
بله، مواد مختلفی سختتر از Steel وجود دارند. الماس سختترین ماده طبیعی شناخته شده است (اگرچه بیشتر شکننده است). کاربید سیلیکون یک ماده ساخته شده یا مصنوعی است که سختتر از Steel است. سایر فلزات مانند تنگستن نیز از Steel سختتر هستند.
آیا Steel از آهن قویتر است؟
بله، Steel از آهن قویتر است زیرا کربن موجود در ساختار مولکولی آن قرار دارد. به طور کلی، استحکام Steel با محتوای کربن افزایش مییابد.
آیا Steel میتواند زنگ بزند؟
بله، Steel میتواند زنگ بزند. زنگ زدگی زمانی رخ میدهد که آهن موجود در Steel با اکسیژن موجود در هوا (در حضور آب) واکنش داده و اکسید آهن تشکیل دهد. با این حال، فولادهای ضدزنگ دارای عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل هستند که از تشکیل اکسید آهن را جلوگیری میکنند یا به شدت مهار میکنند.
آیا Steel یک فلز است؟
بله، فولاد فلز است. اجزای اصلی Steel آهن است (که خود یک عنصر فلزی است)، و به جز کربن، اکثریت قریب به اتفاق عناصر آلیاژی در گریدهای مختلف Steel فلزات هستند. Steel یک فلز براق، سخت، شکلپذیر است و رسانایی حرارتی و الکتریکی خوبی دارد.
گفتن اینکه “Steel فلز است” با ماهیت آلیاژی بودن آن هیچ تناقضی ندارد. Steel یک آلیاژ است که از آهن به عنوان اصلیترین جزء و مقادیر کمتری کربن، به همراه دیگر عناصر افزودنی برای بهبود خواص مختلف تشکیل شده است. آلیاژ بودن به این معنی است که Steel از ترکیب دو یا چند عنصر تشکیل شده که حداقل یکی از آنها فلز است و در مورد Steel، این فلز پایه آهن است.
چرا از Steel استفاده کنیم؟
فولاد یک ماده بسیار چندمنظوره و مقاوم است. از آنجایی که تنوع زیادی در دسترس است، گریدی از Steel وجود دارد که تقریباً با هر کاربردی مطابقت دارد. قدرت Steel آن را برای سازههای بزرگ و کاربردهای سختگیرانه ایدهآل میسازد. با گرید یا پوشش مناسب، حتی میتواند در برابر خوردگی مقاوم باشد. Steel همچنین پایداری ابعادی عالی دارد. Steel متورم، منقبض یا به راحتی خم یا خزنده نمیشود.
خلاصه
این مقاله Steel را معرفی کرد، توضیح داد که چیست و به انواع مختلف و کاربردهای آن پرداخت.این مقاله برای اولین بار در سایت بازارگاه الکترونیکی ساخت و تولید ایران به نشانی Digimfg.ir منتشر شده است.
منابع
xometry.com/resources/materials/steel
سلب مسئولیت
محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگیهای طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه میشود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.
آیا فولاد ضدزنگ هم مثل فولاد کربنی قابلیت جوشکاری دارد؟
بله، علی جان، فولاد ضدزنگ هم مثل فولاد کربنی قابلیت جوشکاری دارد. با این حال، برخی از گریدهای فولاد ضدزنگ به روشهای تخصصیتری نیاز دارند تا مشکلاتی مثل ترک خوردگی حین جوشکاری ایجاد نشود.