روش های تولید و کاربرد فولاد چیست؟

فولاد یک آلیاژ آهن (Fe) کربن (C) است. به غیر از کربن، عناصر آلیاژی و عناصر ناخالصی (ناخالص، آلاینده) به نسبت های مختلف وجود دارد. این ترکیب شیمیایی عناصر موجود در آن و ساختار داخلی فولاد است که خواص متفاوتی به فولاد می دهد. نسبت های مختلفی از عناصر آلیاژی را می توان به فولاد اضافه کرد و فولاد با خواص متفاوت با کنترل ساختار داخلی با فرآیندهای مختلف (بهبود، نرمال سازی و ...) به دست می آید.

فولاد به دو روش با بازیافت از سنگ آهن یا قراضه تولید می شود. فولادها نیز در 2 گروه اصلی ارزیابی می شوند. اینها به ترتیب روش های تولید و مناطق استفاده هستند. کاربردهای ضایعات آن به خصوص کاربرد قراضه شردد را می توانید در سایت توکا تدارک مطالعه کنید.

1. روش تولید فولاد

فولادهای غیر آلیاژی : فولادهای C ساده مناطق استفاده محدودی دارند. سخت شدن عمیق و مقاومت در برابر خوردگی آنها خوب نیست. علاوه بر کربن، به طور کلی حاوی عناصری است که از 0.5٪ سیلیکون (Si)، 0.8٪ منگنز (Mn)، 0.1٪ آلومینیوم (Al)، 0.25٪ مس (Cu)، 0.09٪ فسفر (P)، 0.06٪ تجاوز نمی کند. گوگرد (S) فولادهایی هستند که حاوی عناصر دیگری برای مصارف خاص نیستند.

فولادهای آلیاژی: فولادهایی هستند که در ترکیب آنها از نسبت های مشخص شده فقط در فولادهای کربنی فراتر می روند یا حاوی یک یا چند عنصر آلیاژی دیگر برای هدف خاصی هستند. فولادهایی که از 5 درصد عناصر آلیاژی در ترکیب آنها بیشتر نباشد، فولادهای آلیاژی نامیده می شوند. این گروه عموماً فولادهای سازه ای و تولیدی با استحکام بالا هستند.

فولادهای پر آلیاژ: به گروه‌های فولادی که بیش از ۵ درصد عناصر آلیاژی دارند، فولادهای پر آلیاژ می‌گویند. در مناطق خاص استفاده می شود تا استفاده عمومی. فولادهای زنگ نزن مهم ترین نمونه این گروه هستند.

2. کاردهای فولاد

فولادهای سازه ای: فولادهایی هستند که در ساخت عناصر ماشینی، دستگاه ها، انواع قطعات صنعتی و طرح های فولادی متعلق به کل بخش ساختمانی استفاده می شوند. نسبت کربن به طور کلی حاوی کمتر از 0.6٪ کربن (C) در نمونه های بدون آلیاژ و کمتر از 0.5٪ کربن (C) در آلیاژهای آلیاژی است. با توجه به زمینه های استفاده، زیر گروه های زیادی وجود دارد. می توان فولادهای بلبرینگ و فولادهای فنری را در گروه فولاد سازه ای قرار داد.

فولادهای کربنی: آلیاژهای کربن آهن هستند که حاوی مقادیر کمی از عناصر حاصل از روشهای تولید فولاد مانند منگنز، سیلیکون، گوگرد و فسفر هستند. این نوع فولاد است که بیشتر مستعد سایش است. بنابراین ماده اولیه محصولات فلزی سوراخ دار با کمترین هزینه و بیشترین استفاده می باشد.

فولادهای ابزار: فولادهایی هستند که در ساخت ابزارها استفاده می شوند، یعنی ابزارهایی که در ماشینکاری تمام مواد از جمله فولادها استفاده می شوند. آنها می توانند آلیاژی و بدون آلیاژ باشند. فولادهای اسپید نیز در این گروه قرار دارند. از ویژگی های متمایز آنها می توان به چقرمگی آن ها اشاره کرد که می توان آن را کافی دانست و همچنین سختی بالای آن ها.

فولادهای سرعتی: در ساخت ابزارهایی که با سرعت برش بالا کار می کنند استفاده می شود. وقتی ابزارها با این فولادها ساخته می شوند، 50 متر در دقیقه. برش سریع انجام می شود. درج حتی اگر تا دمای بازپخت گرم شود به برش ادامه می دهد. ترکیبات فولادهای سرعتی معمولاً 0.6-0.8٪ کربن، 3-5٪ کروم، 14-20٪ تنگستن است. جدای از اینها، عناصر وانادیوم، مولیبدن و کبالت نیز در ساختار آنها یافت می شود. وانادیوم برای بهبود و بهبود خواص برش فولادهای سری و افزایش خواص سخت شدن هوا اضافه می شود. اگرچه مولیبدن فولاد را شکننده می کند، فولاد توسط کربن محافظت می شود. این عنصر (مولیبدن) برای برش مواد بسیار ساینده خوب است. کبالت درجه حرارت بالاتری را فراهم می کند و ذوب کربن را افزایش می دهد.

فولادهای فنری: عناصری ساختمانی هستند که می توانند به صورت ارتجاعی تغییر شکل دهند و در عین حال کار مکانیکی را به انرژی پتانسیل تبدیل کرده و دوباره به کار مکانیکی تبدیل کنند. به دلیل این ویژگی، به عنوان ضربه گیر فولادهای فنری، به عنوان عنصر ارتعاش، به عنوان عنصر ایمنی برای قطعات قفل شده قوی، برای فنربندی و چیدمان کنترل در قطعات متحرک استفاده می شود.

فولادهای زنگ نزن: فولادهای حاوی بیش از 10 درصد کروم در ساختار خود، فولاد ضد زنگ نامیده می شوند. بارزترین ویژگی آنها مقاومت آنها در برابر شرایط محیطی است. این خواص از کروم موجود در ترکیب آنها ناشی می شود. در مواردی که غیر از زنگ زدگی برای خواص دیگری نیز مورد نظر باشد، عناصر دیگری به همراه کروم اضافه می شود. ترکیب فولادهای زنگ نزن سخت شونده حاوی 12-14 درصد کروم است. برای رسیدن به ساختار مغناطیسی باید مقداری کربن در بدن وجود داشته باشد. مقاومت در برابر خوردگی فولادهای آلیاژی کروم به دلیل تشکیل اکسید کروم ریز روی سطح فولاد توسط کروم است. این لایه از فولاد در برابر تأثیرات خارجی محافظت می کند.