تقسیم بندی فولادهای ساختمانی

طبقه بندی فولادهای ساختمانی براساس مقاومت و شکل‌پذیری

فولادهای ساختمانی به روشهای مختلف تقسیم بندی می شوند. در این مقاله سعی داریم انواع طبقه بندی فولادهای ساختمانی را مورد بررسی قرار دهیم:

فولاهای ساختمانی بر اساس مقاومت 

فولادهای ساختمانی بر اساس شکل

 

فولاد ساختمانی براساس مقاومت به سه دسته تقسیم می‌شود:

⦿ فولاد نرمه معمولی

فولاد نرمه معمولی بیشتر مصارف ساختمانی دارند و تنش تسلیم (Fy) بین 2200 تا 2600 کیلوگرم بر سانتی مترمربع و تنش نهایی یا مقاومت گسیختگی آنها ( (Fuبین ۳۴۰۰ تا ۳۸۰۰ کیلوگرم بر سانتی مترمربع است.

فولاد نرمه معمولی دارای کربن بین 0.15 تا 0.29 درصد هستند. فولاد A709, A611, A570, A529, A501, A500, A53, A36 مطابق استاندارد ASTM و فولاد ST37 با شماره های 1, 2,3 مطابق استاندارد آلمان و فولاد BCT.3 و BCT.4  طبق استاندارد روسی در طبقه بندی فولاد نرمه معمولی قرار می‌گیرند.

 

 

 

⦿  فولاد پرمقاومت

با افزایش کربن و عناصر گوناگون نظیر کرم، مس، منگنز، مولیبدن، نیکل و فسفر در فولاد و نیز عملیات گرمایی مناسب می توان انواع فولاد ساختمانی پرمقاومت که دارای تنش تسلیم Fy و تنش نهایی Fu بیشتر از فولاد نرمه معمولی اند تولید کرد. فولاد A588, A572, A441, A242, مطابق با استاندارد ایالت متحده آمریکا و ASTM , ST52 مطابق استاندارد آلمان در رده های فولاد پر مقاومت و کم آلیاژ قرار دارند.

فولاد پرمقاومت کم آلیاژ دارای تنش تسلیمی بین ۲۷۵۰ تا ۴۸۰۰کیلوگرم بر سانتی مربع هستند.

در فولاد پرمقاومت کم آلیاژ عملیات جوشکاری بدون عمل پیش گرمایش یا پس گرمایش انجام می گیرد.

⦿فولاد فوق العاده مقاوم

با افزایش آلیاژهایی نظیر کرم، مس، منگنز، مولیبدن، نیکل و... وانجام عملیات گرمایی مناسب، انواع فولاد ساختمانی با مقاومت خیلی بالا تا حدود ۷۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر که به آنها اصطلاحاً فولاد خشکه یا فولاد آلیاژدار آب دیده می گویند تهیه می شود. این نوع فولادها معمولا مصارف خاص و صنعتی دارند.

 

 

 

انواع فولادهای ساختمانی بر اساس ویژگی‌های شیمیایی

تمامی فولادها از ترکیبی از آهن و کربن، به همراه برخی عناصر آلیاژی دیگر تشکیل‌شده‌اند. وجود و یا عدم وجود این عناصر آلیاژی و نیز مقدار کربن، انواع فولاد را از یکدیگر متمایز می‌کند. فولادها بر اساس ترکیب شیمیایی به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند.

 

⦿فولادهای کربنی

در این دسته از فولادها، مواد اصلی تشکیل دهنده‌ آن‌ها، منگنز، آهن و کربن است. استحکام و انعطاف در این فولاد بالاست و به واسطه قیمت به صرفه‌، بسیار محبوب هستند.

فولادهای کربنی به‌صورت زیر دسته‌بندی می‌شوند:

 -فولاد کم کربن

 -فولاد کربن متوسط

 -فولاد کربن بالا

اینکه دقیقا به چه فولادی کم کربن گفته می‌شود، بر اساس استانداردهای مختلف و نوع کاربرد متفاوت است. به‌عنوان‌مثال، طبق استانداردASTM، فولاد کم کربن مورداستفاده در صنایع خودروسازی باید حداکثر 0.1% و در صنایع پتروشیمی و نیروگاهی حداکثر 0.3% کربن داشته باشند. اما به‌طور تقریبی، فولادهایی که کمتر از 0.3% کربن دارند در دسته فولادهای کم کربن قرار می‌گیرند. فولادهای کربن متوسط حاوی 0.3 تا 0.6 درصد کربن هستند و این مقدار برای فولادهای پر کربن بالاتر از 0.6 درصد است.

⦿ فولاد های آلیاژی

در تولید فولاد آلیاژی از فلزاتی مثل منگنز، سیلیکون، نیکل، تیتانیوم، مس، کروم و آلومینیوم استفاده می‌شود. فرمول‌های مختلف آلیاژی باعث ایجاد انواع مختلف با ویژگی‌های متنوعی از این فولاد می‌شود. استحکام، انعطاف، چکش خواری، مفتول پذیری، شکنندگی، شکل پذیری و... از جمله ویژگی‌هایی است که با این آلیاژ‌ها قابل تنظیم است.

⦿ فولاد ضدزنگ

این فولاد یکی از مهمترین و گران‌قیمت ترین انواع فولاد است و مقاومت آن در برابر محیطهای مرطوب آن را به یکی از محبوب ترین انواع فولاد در ساختمان سازی تبدیل کرده است. در این فولاد به طور کلی ۱۰ تا ۲۰ درصد از عنصر کروم استفاده می‌شود. آلیاژی که از آن برای تولید فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود، قدرت خمش بسیار زیادی به آن می‌دهد. تنها با اضافه کردن ۱۱ درصد کروم به آلیاژ این فولاد، قدرت انعطاف آن ۲۰۰ برابر می‌شود. برای فولاد ضد زنگ انواع بسیار زیادی تعریف کرده اند که دراین مقاله می‌توانید به طور مفصل با آنها آشنا شوید. از نظر ساختار فلزی فولاد ضد زنگ به انواع زیر تقسیم می‌شود:

 -آستنتیک

 -فریتیک

 -مارتنسیک

⦿ فولاد ابزار

آخرین گروه از انواع فولادها، فولاد ابزار است. فولاد ابزار، شامل مقادیر مختلفی از تنگستن، مولیبدنیوم، کبالت و وانادیوم است که مقاومت گرمایی و دوام فلز را افزایش می‌دهد. به دلیل دارا بودن این خواص، این فولادها برای عملیات برش و دریل کردن (مته زنی) ایده‌آل هستند.

فولادهای ابزاری در ساختاری خود مقداری عنصر تنگستن دارند. همچنین برای تغییر ویژگی‌های آنها، از فلزات دیگر مثل وانادیوم و کبالت هم استفاده می‌شود. اضافه کردن این عناصر تأثیر چشمگیری بر مقاومت آنها در برابر حرارت دارد و این فولاد را برای ساخت ابزارهای برش و دریل بسیار مناسب می‌کند.