فولاد آلیاژی

<آرتا استیل>_فولاد آلیاژی به زبان اینگلیسی ((ALLOY STEEL نام دارد.فولاد یکی از مهمترین فلزات در جهان است. این فلز با داشتن صرفه اقتصادی و قابلیت هماهنگ شدن با همه صنایع از جایگاه ویژه ‌ای در جهان برخوردار شده است. کمتر صنعتی در جهان وجود دارد که با فولاد و محصولات آن سروکار نداشته باشد. فولاد می ‌تواند خواص برخی از عناصر را جذب و ویژگی ‌های چشمگیری پیدا کند که به این نوع فولاد، فولاد آلیاژی گفته می ‌شود. فولاد آلیاژی در صنایعی همچون نفت، پتروشیمی، هواپیما سازی، خودروسازی، کشتی‌ سازی، ساخت قطعات مختلف و غیره کاربرد دارد. در ادامه این مبحث به بررسی این فولاد، انواع و نحوه ساخت آن اشاره خواهد شد.

فولاد آلیاژی چیست وچه انواعی دارد؟

ازآنجایی که این کالا هماهنگی با انواع صنایع مختلف را داشته ومصرف فراوان دارد وجایگاه ویژه ایی بین صنایع مختلف پیدا کرده است، فولاد در صنایع مختلفی همچون پتروشیمی ها، صنایع نفت و پالایشگاه، خودروسازی، صنعت ساختمان و ساخت بسیاری از قطعات صنعتی کاربرد دارد. فولاد خود یک آلیاژ است که از ترکیب در فلزآهن و کربن به وجود می‌ آید. فولاد به دلیل داشتن استحکام بالا وقیمت مناسب ودست رسی آسانم وبازیافت کامل آن در بیشتر صنایع مصرف دارد. چیزی که فولاد را نسبت به بقیه آلیاژها و فلزات منحصر به فرد کرده است ساخت انواع مختلفی از آلیازهای آن میباشد که با اضافه کردن برخی از عناصر به آن به دست میاید. این به آدن روش است که در مرحله ساخت فولاد عناصر خاصی را به آن اضافه میکنند که یکی از مهمترین این عنصرها عنصر کربن میباشد که در سختی فولاد تاثیر گذاشته واستحکام آن را بالا میبرد، هر چه میزان عنصر کربن در فولا بالا تر باشد سختی آن بیشتر میشود ولی در عوض شکنندگی فولاد را بیشتر میکند وباعث کم تر شدن جوش پذیری قطعه میگردد. این عنصر باید به میزان متعادل به فولاد اضافه شود که فولاد خواص خود را بدون تضعیف شکستگی وجوش حفظ نماید.

برای تولید فولاد آلیاژی، در کنار کربن از عناصر دیگر نظیر منگنز، بور، وانادیم، کروم، منگنز، سیلیسیم، تنگستن و غیره استفاده می ‌کنند. هر کدام از این عناصر نوع خاصی از فولاد آلیاژی را با قابلیت ‌ها و خواص ویژه به وجود می ‌آورند که در ادامه این مقاله با آنها آشنا خواهید شد. بنابراین فولاد آلیاژی فولادی است که در ترکیب خود علاوه بر کربن یک یا چند تا از عناصر فوق الذکر را داشته باشد.

• آنالیز انواع فولاد های آلیاژی

فولا های  آلیاژی به طور کلی به دو دسته کم آلیاژ و فولاد پر آلیاژتقسیم میشوند. فولاد کمک آلیاژبه فولادی گفته میشود که عناصر آلیاژی آن کمتر از۸ درصد میباشد وفولادهای پر آلیاژ به فولادهایی گفته میشود که برخلاف فولاد کم آلیاژ بیشتر از۸درصد عناصر آلیاژی درآن وجود داردبرای مثال فولاد های زنگ نزن مثل استنلس استیل شامل فولادهای پر آلیاژمیباشند.

• فولاد آلیاژی حاوی کروم ‌

این نوع فولاد بجز کربن وعناصر دیگر دارای مقدار قابل توجهی از عنصر کروم میباشد.در مراحل تولید فولاد آلیاژِی عنصر کروم به  فولاد درحال ذوب اضافه میگردد که درمجاورت کربن تبدیل به کربور ساده و مضاعف از آهن و کربن می‌ گردد. خاصیت عنصر کروم این است که وقتی با اکسیژن هوا ترکیب میشود لایه ای روی فولاد تشکیل میدهد این لایه مثل یک سپر دفاعی عمل کرده و مانع از زنگ زدگی فولاد میشود.هر مقدار که این عنصر در فولاد بیشتر باشد خاصیت ضد خوردگی وزنگ زدگی فولاد کمترمیشود.عنصر کروم خاصیت بی‌ نظیر ضد زنگ ‌زدگی را به این فولاد آلیاژی می ‌دهد. هر چقدر درصد کروم بیشتر باشد این خاصیت ضد خورندگی و ضد زنگ در فولاد آلیاژی افرایش می ‌یابد.

در کل، عنصر کروم در فولاد آلیاژی باعث افزایش مقاومت آن به خوردگی وزنگ زدگی آب و مواد اسیدی و قلیایی می ‌شود.از نمونه‌ های مختلفی از فولاد آلیاژی کروم ‌داروجود دارد که میتوان به فولاد ابزار مدل D2 و فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل سری ۲۰۰ و۳۰۰ و۴۰۰ اشاره کرد.

• فولاد آلیاژی دارای وانادیوم

• وانادیوم یکی از عناصری است که به فولاد ویژگی ‌های خاصی اضافه می‌ کند. این عنصر به آهن گداخته اضافه می ‌شود و کاربیدهای آن شروع به دانه سازی می‌ کنند. این کار به دانه ‌های فولاد اجازه بزرگ شدن نداده و آنها را کنترل می‌ کند. فولاد آلیاژی وانادیوم‌ دار دارای بافتی ریزدانه و ظریف است و شکل‌ پذیری خوبی دارد. در برخی فولاد‌های آلیاژی که میزان وانادیوم ۰.۱۵ الی ۰.۲ درصد است، وجود وانادیوم در فولاد به سختی آن میافزاید این امر باعث میشود فولاد مقومت بالاتری نسبت به سایش از خود نشان دهد به همین جهت از این نوع فولاد آلیاژی برای ساخت میل ‌لنگها، قطعات لوکوموتیو، ساخت انواع تیغه هاو… غیره مورد استفاده قرار می‌ گیرد. از نمونه‌ های فولادهای آلیاژی وانادیوم ‌دار میتوان به فولادهای vg10  و M390 اشاره کرد که برای مصارفی که گفته شد مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین فولادهای آلیاژی A3 ، A9   دارای مقادیر قابل توجهی عنصر وانادیوم در محتوای خود هستند.
  

• فولاد آلیاژی نیکل ‌دار

• نیکل یکی از عناصر بسیارمهم در ساخت فواتد آلیاژی میباشد.این عنصر باعث افزایش نیروی کششی و سختی فولاد شده و در عین حال منجر به کاهش خاصیت شکل ‌پذیری آن نمی ‌شود. معمولا نیکل تا مقدار۳۵درصد به فولاد اضافه می ‌شود و وجود آن در این مقدار خواص فوق ‌العاده و مضاعف به فولاد می ‌دهد. یکی از مهمترین ویژگی ‌های فولاد آلیاژی نیکل ‌دار افزایش مقاومت فولاد در برابر زنگ ‌زدگی و خوردگی است. همچنین نیکل باعث افزایش مقاومت دربرابر حرارت شده از ویژگی‌ های این نوع فولاد آلیاژی نیکل ‌دار میتوان به قابلیت مفتول شدن و خاصیت ارتجاعی، افزایش نیروی کششی، سختی بالا، شکل‌ پذیری مناسب و از همه مهمتر افزایش مقاومت در برابر فرسودگی وحرارت و تباه شدن اشاره کرد. نمونه فولاد های آلیاژی که میتوان از آن ‌ها در اینجا یاد کرد شامل فولاد ۲۵XX و ۲۳XX هستند. در کنار این موارد باید گفت که بیشترفولادهای ضدزنگ استنلس استیل آستینیتی در دسته فولاد آلیاژی نیکل ‌دار قرار دارند.

• فولاد آلیاژی مولیبیدن‌ دار

مولیبیدن عنصری است که به راحتی هم در آهن آلفا و هم در آهن گاما قابل حل شدن است. این عنصر بلافاصله بعد از حل شدن در آهن باعث آزاد شدن کربورهای مرکب و مضاعف می ‌شود. عنصر مولیبیدن می ‌تواند خواصی همچون مقاومت به خوردگی، مولیبدن باعث بالارفتن افزایش مقاومت به خوردگی،زنگ زدن در برابر مواد کلری واسیدی ورطوبت بالاتر برود و همچنین نیروی کششی و چقرمگی فولاد را چندین برابر افزایش دهد، میزان مولیبیدن در فولاد بستگی به نوع آن متغیر است و فولاد حاوی مولیبدن برای مصارفی از قبیل ساخت ماشین ‌آلات،صنایع دریایی،پتروشیمی هاو… مورد استفاده قرار می ‌گیرد. ازمهمترین نمونه فولاد آلیاژی مولیبیدن‌ دار میتوان به فولاد ابزار نوع A اشاره کرد.همچنین درفولاد های آلایاژی زنگ نزن استیل گرید۳۱۶حاوی مقدار قابل توجهی عنصر مولیبدن است.

وقتی عنصر تنگستن با فولاد ترکیب میشود نوعی فولاد آلیاژی تولید می‌ شود که دارای سختی بسیار بالا میباشد از این فولاد برای ساخت انواع تیغه ها و مته ها، ابزار برنده، قلم تراش و… استفاده میشود می‌ شود.کاربرد دیگر آن درساخت آهنربا میباشد، تنگستن باعث ثبات ترکیب شیمیایی فولاد پرکربن شده و به همین جهت برای ساخت آهنربا از آن بهره می ‌گیرند. آهنرباهایی که با فولاد آلیاژی تنگستن‌ دار ساخته می ‌شوند هیچ وقت خاصیت آهنربایی خود را از دست نمی‌ دهند.

•   فولاد آلیاژی منگنزدار

منگنز یکی دیگر از عناصرآلیاژی است که اضافه کردن آن به فولاد به آن خواص ویژه ‌ای می‌ بخشد. این عنصر وقتی به فولاد افزوده شود شکل ‌پذیری فولاد راافزایش میدهد. گاهی نیاز است که برای افزایش سختی و استحکام فولاد عملیات حرارتی روی آن اعمال شود. این فرآیند باید در یک بازه زمانی مشخص صورت بگیرد و اگر این فرآیند زودتر یا دیرتر از آن بازه زمانی انجام شود باعث بی ‌ثباتی فولاد می ‌گردد. در اینجا با اضافه کردن عنصر منگنز بدون اینکه زمان روی آن تاثیر بگذارد به خوبی اجرا شده و ضمن اینکه فولاد آلیاژی دارای استحکام بیشتراست،وشکل پذیری قابل قبولی را دارد. نمونه ‌ای از فولاد آلیاژی منگنزدار فولاد ابزار O2، فولاد A10 و A4 است که حاوی مقادیر زیادی منگنز هستند. البته نوعی فولاد ضد زنگ با نام فولاد ۲۰۱ نیز وجود دارد که جزو گروه استنلس استیل ها میباشد. که مقدار زیادی منگنز در این فولاد وجود دارد.

• فولاد آلیاژی کبالت ‌دار

بیشتر برای این که سختی فولاد در دماهای بالا تغییر نکند این عنصربه فولاد اضافه میشود  کبالت در فولاد باعث می ‌شود که ذرات آستنیت در آن شکل نگیرند. معمولا برای اینکه سختی و استحکام فولاد کبالت ‌دار بیشتر شود مقداری تنگستن هم به آن اضافه می ‌کنند. از فولاد آلیاژی دارای کبالت ‌ برای ساخت ابزارهای برش، تندبر HSS استفاده میکنند.

توضیحات بیشتر

تفاوت فولاد آلیاژی و فولاد غیر آلیاژی

در این مقاله تا حدودی با فولاد آلیاژی آشنا شدید،در ادامه به تفاوت فولاد ساده و فولاد آلیاژی میپردازیم.

• میزان کربن: بررسی میزان کربن یکی از راه ‌های تشخیص فولاد آلیاژی از غیرآلیاژی است. فولاد غیرآلیاژی حدود فقط یک درصد کربن دارد و بسیار انعطاف ‌پذیر و شکل ‌پذیر است. در حالیکه فولاد آلیاژی میزان خیلی بیشتری و تا درصد کربن را میتواند داشته باشد. هر چقدر میزان کربن بیشتر باشد سختی فولاد و البته شکنندگی آن بیشتر و به همان اندازه هم از حالت شکل پذیری آن کاسته می ‌شود که این مشکل با اضافه کردن عناصری همچون منگنز و نیکل رفع می ‌شود.

• خوردگی: فولاد غیرآلیاژی به دلیل درصد خلوص بالای آهن  ونداشتن عنصری مثل کروم به راحتی با اکسیژن محیط  واکنش داده و اکسید می ‌شود.یعنی زنگ میزند  فولاد آلیاژی دارای عناصری است که مقاومت فولاد را به خوردگی و زنگ ‌زدگی افزایش می‌ دهد. به همین سبب است که فولاد آلیاژی طرفداران بیشتری نسبت به فولاد غیرآلیاژی دارد و ضمن اینکه کاربردهای فولاد آلیاژی بسیار گسترده ترهستند. یک مثال بارز از فولاد آلیاژی فولاد ضد زنگ  استنلس استیل میباشد که در صنایع مختلف از قبیل ساخت لوله ‌های مخصوص انتقال مایعات و یا لوله‌ های کارگزاری شده در زیر آب ورطوبت کاربرد دارد.

فولاد ساده یا غیرآلیاژی که بسیار هم شناخته شده است چدن نامیده میشود.از این فلز در ساخت انواع ظروف آشپزخانه و… استفاده میشود زیرا ضمن نگهداری حرارت و انتقال آن به صورت یکسان، عمر طولانی ‌تری نسبت به انواعدیگر را دارد درضمن یکی ازویژگیهای چدن این است که به دلیل نداشتن عناصر مختلف و مواد شیمیایی که می ‌توانند برای بدن مضر باشند باعث سالم پخته شدن غذا هم می ‌شود.

قیمت فولاد آلیاژی

فولاد های آلیاژ نسبت به نوع و کاربردی که دارند قیمت متفاوتی را دارند مثلا هر دچه مقدار عنصر نیکل در فولاد بالاتر باشد تاثیر مستقیم بروی قیمت فولاد خواهد گذاشت،شما میتوانید قیمت روز انواع فولادهای آلیاژی را روزانه از کارشناسان آرتا استیل دریافت نمایید، برای این کار کافیست با شماره های قسمت بالا یا پایین صفحه تماس گرفته یا از طریق شبکه های اجتماعی با ما در ارتباط باشید.