فولاد را باید پرکاربردترین و رایج‌ترین آلیاژ جهان در صنایع مختلف بدانیم. بد نیست بدانید فولاد در انواع و روشهای مختلفی تولید می‌شود. در مقاله های پیشین فرایند تولید فولاد را بطور کامل شرح دادیم. هر کدام از این نوع فولادها برای کاربردی خاص طراحی شده است. فولاد آلیاژی یکی از انواع مختلف فولاد است که باعث شده کاربرد فولادها در صنایع مختلف بسیار گسترده‌تر و بیشتر از قبل شود. به طور خلاصه در فولاد آلیاژی، علاوه بر کربن عناصر دیگری نیز ترکیب شده‌اند که اضافه کردن این عناصر باعث ایجاد خواص جدید برای کاربردهای متنوع می‌شود. در ادامه در خصوص این فولاد، کاربردها و خواص آن‌ اطلاعات بیشتری در اختیار شما قرار داده خواهد شد. گفتنی است که مرغوبیت نوع فولاد در قیمت آن همچنین بر قیمت میلگرد تاثیر گذار خواهد بود، لذا هنگام خرید میلگرد خوشمندانه عمل کنید.

آنچه در این مطلب می خوانید:  نمایش 

فولاد آلیاژی چیست؟

 یکی از انواع فولاد‌ها، فولاد آلیاژی نام دارد. در این نوع فولاد، علاوه بر کربن عناصر دیگری نیز وجود دارند که وجود این عناصر ویژگی‌های جدیدی را برای فولاد ایجاد می‌‌کند. عناصری همچون نیکل، مولیبدن، وانادیم، منگنز، سیلیسیم و… برای این منظور به فولادها اضافه می‌شوند. این عناصر بین ۱ تا ۵ درصد وزنی به فولاد اضافه شده و باعث تغییراتی در خواص فولاد اصلی می‌شوند.

البته علاوه بر این عناصر ممکن است عناصر دیگری همچون آلومینیوم، تیتانیوم، قلع، روی، سرب، کبالت، مس و… نیز به فولاد اضافه شوند که این نوع فولادها کاربرد کمتری در صنایع دارند.

خواص فولاد آلیاژی

برای درک بهتر کاربرد و کارایی فولادهای آلیاژی، در این بخش به معرفی خواص فولادهای آلیاژی می‌پردازیم. فولادهای آلیاژی هنگام ذوب شدن به منظور بهبود ویژگی‌ها، با دیگر عناصر ترکیب می‌شوند. از این رو در اکثر شرایط به دلیل وجود عناصر آلیاژی، فولاد آلیاژی در برابر خوردگی و اکسیژن مقاومت خوبی را از خود نشان می‌دهد.

در فولادهای غیرآلیاژی حدود یک درصد کربن وجود دارد و این باعث انعطاف و شکل‌پذیری بالای آن‌ها می‌شود. اما در فولادهای آلیاژی ممکن است تا ۲۵ درصد کربن وجود داشته باشد. این امر باعث بالا رفتن سختی و البته شکنندگی فولادهای آلیاژی می‌شود؛ البته این مشکل با اضافه کردن عناصری همچون نیکل و منگنز قابل‌حل است.

در فولادهای غیرآلیاژی به دلیل آن که خلوص آهن بیشتر است، امکان واکنش با اکسیژن محیط و خوردگی آن نیز بالاتر می‌رود. از این رو در کاربردهایی که نیاز به ابزاری وجود دارد که در برابر خوردگی و اکسید شدن مقاومت بالایی وجود داشته باشد، نگاه‌ها به سمت استفاده از فولاد آلیاژی بر می‌گردد. این تفاوت فولاد آلیاژی و غیرآلیاژی باعث کاربرد گسترده‌تر نوع آلیاژی در صنعت شده است.

عناصر آلیاژی که به فولادهای آلیاژی اضافه می‌شوند، هر کدام خواص مختلف و خاصی را ارائه می‌کنند. به طور مثال برخی عناصر تنها به منظور بهبود مقاومت به خوردگی اضافه می‌شوند و برخی دیگر به منظور افزایش استحکام به فولاد کاربرد دارند. افزایش چکش‌خواری، مقاومت حرارتی و … از دلایل دیگری هستند که از عناصر مختلف آلیاژی در فولادها استفاده می‌شود.

علاوه بر مزایای بسیاری که در خصوص این نوع فولاد به چشم می‌خورد، برخی معایب نیز ممکن است محدودیت‌هایی را در استفاده از این نوع فولادها به وجود آورد. قابلیت جوشکاری ضعیف، شکل‌پذیری کلی کمتر و قابلیت تراش کمتر از جمله معایب این دسته از فولادها هستند. از این رو از فولادهای آلیاژی معمولا در صنایعی استفاده می‌شوند که نیاز کمتری به جوشکاری در آن‌ها وجود دارد.

انواع فولاد آلیاژی

فولادهای آلیاژی که خود دسته‌ای از فولادها هستند، به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. بسته به مقدار عناصر آلیاژی موجود در این نوع فولاد، آن‌ها به دو دسته فولاد کم آلیاژ و فولاد پر آلیاژ تقسیم می‌شوند. در ادامه به بررسی این دو نوع از فولادهای آلیاژی پرداخته می‌شود.

فولادهای کم‌آلیاژ

در فولادهای کم‌آلیاژ کمتر از ۸ درصد عنصر آلیاژی وجود دارد. این نوع فولادها شبیه فولادهای کم‌کربن ساختار فریتی دارند. از نظر ریزساختار نیز این نوع فولادها ریزساختاری کاملا متنوع دارند. این نوع فولادها دارای عناصری همچون کروم، مولیبدن و نیکل هستند. در ادامه به برخی از انواع فولادهای کم‌آلیاژ اشاره می‌شود.

• فولاد کم‌آلیاژ پراستحکام یا همان HSLA دارای عناصری مثل وانادیوم، تیتانیوم و کلمبیم است که استحکام بسیار خوبی را برای آن به وجود می‌آورند.
• فولاد کم‌آلیاژ کروم-مولیبدن دیگر نوع این فولادها است که در آن‌ها بین ۰.۵ تا ۹ درصد کروم و ۰.۵ تا یک درصد مولیبدن وجود دارد. این نوع فولاد دارای درصد کمی از کربن است که باعث بهتر شدن قابلیت جوشکاری آن‌ها می‌شود. با بالا رفتن میزان مولیبدن این آلیاژ مقاومت کششی آن نیز بهتر می‌شود. به دلیل مقاومت در برابر حرارت و خزش فولادهای مولیبدن دار، از آن‌ها در بسیاری از نیروگاه‌ها نیز استفاده می شود. همچنین وجود کروم در این فولاد مقاومت به خوردگی بسیار عالی را برای آن ایجاد می‌کند که در کمتر فولادی به چشم می‌خورد.
• فولاد نیکل-مولیبدن نیز در دماهای پایین مقاومت بهتری داشته و چقرمگی و شکنندگی زیادی دارد. برای ایجاد فولادی با مقاومت مناسب در دمای پایین، باید درصد نیکل را از ۲ به ۳.۵ افزایش داد.
• فولاد هوازده دیگر نوع فولاد کم‌آلیاژ است. با اضافه کردن عناصری مانند کروم، نیکل، مس و… می‌توان مقاومت به خوردگی فولادها را افزایش داد. این عناصر با ترکیب با مقدار متوسط کربن، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی به وجود می‌آورند. در این نوع فولاد، زنگ زدن خود تبدیل به لایه ضدزنگ می‌شود. درحقیقت با قرار گرفتن این فولادها در معرض هوای محیط، لایه‌ای از اکسید آهن تشکیل شده و این لایه درونی از خوردگی فولاد جلوگیری می‌کند. از این نوع فولاد عمدتا در ستون‌های ساختمان‌ها استفاده می‌کنند.

فولادهای پرآلیاژ

از فولادهای پرآلیاژ برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و… استفاده می‌شود. درصد عناصر آلیاژی در این نوع فولادها بیشتر از ۸ درصد است. از جمله پرکاربردترین فولادهای پرآلیاژ، فولاد زنگ‌نزن نام دارد. در زیر به برخی از انواع این فولادها اشاره می‌شود.

• فولاد آلیاژی کروم‌دار یکی از انواع فولادهای پرآلیاژ است که در آن بیش از ۱۳ درصد کروم وجود دارد. این میزان کروم در فولاد باعث مقاومت آن در برابر خوردگی می‌شود. در واقع فولاد کروم‌دار با این مقدار کروم، مقاومت بالاتری نسبت به فولاد کربنی ساده در برابر خوردگی دارد. در خصوص این نوع فولاد نکته مهمی وجود دارد و آن این است که مجموع کروم و نیکل موجود باید بیش از ۲۰ درصد باشد. یکی از فولادهای معروف این دسته فولاد ۳۱۶ نام دارد که در ساخت مخازن و لوله‌های سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود.
• فولاد SPK که به نام ۲۰۸۰ معروف است، یکی از انواع معروف دیگر فولادهای پرآلیاژ است. در این نوع، حجم زیاد کاربیدهای سخت‌شونده در زمینه فولاد باعث بالا رفتن مقاومت ابعادی، فشاری و پایداری شده است. در این فولاد کروم بیش از ۱۲ درصد باعث مقاومت مناسب آن در برابر سایش شده است. برای تولید فولاد SPK از سه روش کوره بلند، کوره باز و احیا به شکل مستقیم استفاده می‌شود. نکته دیگر در خصوص این نوع فولاد این است که اگر عناصر وانادیم، نیکل، مولیبدن و تنگستن در این فولاد ترکیب شوند، فولاد آموتیت ایجاد می‌شود. این نوع فولاد علاوه بر خواص فولاد SPK خواص جدید و کاربردی دیگری نیز دارد. این فولاد با توجه به درصد کمتر کروم و کربن، خاصیت ضدسایش مناسبی دارد. از کاربردهای فولاد SPK می‌توان به شکل‌دهی سرد فلزات، تجهیزات مناسب خان کشی، تیغه برش، خط تولید پروفیل و… اشاره کرد.

کاربردهای فولاد آلیاژی

درنهایت به بررسی کاربردهای فولاد آلیاژی می‌پردازیم. باید گفته شود که کاربرد فولاد‌های آلیاژی وابسته به میزان و نوع عناصر آلیاژی است که به فولاد اضافه شده‌اند. یکی از کاربردهای فولاد‌های آلیاژی، ساخت فولاد ابزار سرد کار است. فولاد ابزار کربنی دیگر کاربردی است که با کمک فولادهای آلیاژی قابل‌ دست‌یابی است. البته این نوع در دماهای بالا مقاومت کمتری را دارد.

فولاد ابزار گرم کار، فولاد بلبرینگ، فولاد تندبر، فولاد سوپاپ، فولاد غیرمغناطیسی، فولاد نسوز، فولاد هادی حرارت و… از جمله دیگر کاربردهای فولاد آلیاژی هستند که به دلیل ویژگی‌ها و خواص مختلف، در صنایع بسیاری از آن‌ها استفاده می‌شود. بسیار مهم است که مطابق با ویژگی و خواص مورد نظر، از فولاد آلیاژی مناسبی استفاده شود و باید در زمان تهیه آن‌ها، حتما به عناصر موجود و کاربرد آن‌ها دقت زیادی شود.

جمع‌بندی

فولاد آلیاژی یکی از پرکاربردترین انواع فولاد است که خود به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شود. در این مطلب سعی شد اطلاعات کاملی در خصوص این نوع فولاد و خواص و کاربرد آن‌ها ارائه شود. با توجه به تنوع بالای این فولادها، باید حتماً پیش از تهیه، اطلاعات کاملی در خصوص آن‌ها در اختیار داشته باشید و مطابق با کاربرد مورد نظر، فولاد با عناصر آلیاژی مناسب را انتخاب کنید.

شرکت آسن به عنوان توزیع‌کننده انواع میلگرد بدون واسطه، در کنار شماست تا با قیمتی مقرون‌به‌صرفه و در اسرع وقت تجهیزات موردنیاز خود را در اختیار داشته باشید. برای اطلاع از آخرین قیمت میلگرد و فولاد به صفحه مربوطه مراجعه کنید.

۱-تفاوت فولاد آلیاژی با فولاد غیرآلیاژی در چیست؟

هنگام تولید فولاد آلیاژی و در فرآیند ذوب عناصر مختلفی را با توجه به کاربرد مورد نیاز به آن اضافه می‌کنند. همچنین درصد کربن فولادهای آلیاژی نیز به صورت چشمگیری بیشتر است.

۲-از چه عناصری برای تولید فولاد آلیاژی استفاده می‌شود؟

بیشترین کاربرد در این زمینه را عناصر منگنز، نیکل، کروم، مولیبدن، سیلیسیم و بور دارند.

۳-کاربرد فولاد آلیاژی در چیست؟

از این نوع آلیاژ در ساخت سازه‌های عظیم، ساخت ورق و لوله، ساخت فلنج، محصولات طویل و... استفاده می‌شود.