فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی

فولادهای کربنی فولادهایی هستند که افزودنی اصلی آلیاژی در آنها کربن است. فولادهای آلیاژی علاوه بر کربن، با فلزات یا مواد دیگر برای بهبود خواص آلیاژ می شوند.

فولادهای کربنی بر اساس میزان کربن موجود در فولاد طبقه بندی می شوند. چهار کلاس اصلی فولادهای کربنی عبارتند از فولاد نرم و کم کربن، فولاد کربن متوسط، فولاد کربن بالا و فولاد فوق کربن.

فولادهای ملایم و کم کربن حاوی 0.16 تا 0.29 درصد کربن هستند. آنها متداول ترین شکل فولاد هستند زیرا با هزینه نسبتاً کم عرضه می شوند و خواص موادی را ارائه می دهند که برای بسیاری از کاربردها قابل قبول است. آنها نه شکننده هستند و نه انعطاف پذیر، بلکه چکش خوار هستند. سختی سطح را می توان از طریق کربورسازی افزایش داد.

فولادهای کربن متوسط ​​حاوی تقریباً 0.30-0.59٪ کربن هستند. آنها انعطاف پذیری و استحکام را متعادل می کنند و مقاومت در برابر سایش خوبی دارند. آنها در آهنگری و برای قطعات بزرگ صنعتی و خودرو استفاده می شود.

فولادهای پر کربن حاوی تقریباً 0.6-0.99٪ کربن هستند. بسیار مستحکم هستند و برای فنرها و سیم های با مقاومت بالا استفاده می شوند.

فولادهای بسیار پر کربن حاوی تقریباً 1-2٪ کربن هستند. این فولادها را می‌توان تا سختی بسیار زیاد کرد و برای محصولات تخصصی مانند چاقو، اکسل یا پانچ استفاده می‌شود. فولادهای بالاتر از محتوای کربن 1.2٪ معمولاً از طریق متالورژی پودر تشکیل می شوند. فولادهای با محتوای کربن بالای 2% چدن محسوب می شوند.

فولادهای آلیاژی حاوی مقادیر متفاوتی از فلزات و مواد مختلف هستند تا خواص آنها را مشخص کند. برخی از رایج ترین مواد اضافه شده عبارتند از کروم، مولیبدن، نیکل و سیلیکون.

کروم در مقادیر کمتر (0.5-2٪) برای افزایش سختی و مقادیر بیشتر (4-18٪) برای افزایش مقاومت به خوردگی اضافه می شود.

برای افزایش چقرمگی فولاد به مقدار 0.25-0.40 درصد مولیبدن اضافه می شود.

نیکل در مقادیر کمتر (2-5٪) برای افزایش چقرمگی و در مقادیر بیشتر (12-20٪) برای افزایش مقاومت به خوردگی اضافه می شود.

سیلیکون در مقادیر کمتر (0.2-0.7٪) برای افزایش استحکام و در مقادیر بیشتر (> 2٪) برای بهبود خواص مغناطیسی آن به فولاد اضافه می شود.

مشخصات

انتخاب آلیاژهای فلزی نیازمند تجزیه و تحلیل ابعاد و مشخصات مورد نظر است. ابعادی که باید در نظر بگیرید شامل قطر بیرونی (OD)، قطر داخلی (ID)، طول کلی و ضخامت کلی است.

سایر مشخصات مهم (بر اساس کاربرد) عبارتند از:

• شکل محصول

• استحکام کششی

• قدرت تسلیم

• نقطه ذوب

• رسانایی

• مقاومت در برابر خوردگی

• شکل پذیری

• چکش خواری

این خواص بر اساس روش شکل دهی و ترکیب آلیاژ متفاوت است.

 کاربردها

فولادهای کربنی فلزات پایه ای هستند که امروزه در سراسر جهان تقریباً در هر صنعت از جمله هوافضا، هواپیما، خودروسازی، مواد شیمیایی و دفاعی به طور گسترده در تولید مورد استفاده قرار می گیرند. خواص متفاوت فولادهای آلیاژی را می توان در زمینه های متعددی از جمله در ساخت چرخ دنده ها، لوله ها، تکیه گاه ها و سایر اجزای زیرساخت به کار برد.

استانداردها

AISC 360 - مشخصات ساختمان های فولادی سازه ای.

AIST PB-334 - ساخت، شکل دادن و پردازش فولاد.

ASTM F541 - مشخصات استاندارد برای پیچ و مهره های فولادی آلیاژی.

عکس جاتین سنگوی / CC BY-SA 3.0 | عکس توسط Bill Abbott / CC BY-SA 2.0

محصولات و خدمات مرتبط

• آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم

  آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم، فلزات سبک وزن و غیرآهنی با مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری و استحکام خوب هستند.

• فلزات آهنی و آلیاژهای آهن

  فلزات و آلیاژهای آهنی موادی بر پایه آهن هستند که در طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

• ورق فلزی

  ورق فلزی سهام فلزی یا آلیاژی است که به صورت ورق یا فویل عرضه یا موجود است. ضخامت آن بین 0.006 اینچ و 0.250" و عرض 24 اینچ (609.6 میلی متر) یا بیشتر است.

• نوار فلزی

  نوار فلزی باریک و نازک است که معمولاً ضخامت آن 3/16 اینچ (4.76 میلی متر) یا کمتر و عرض آن کمتر از 24 اینچ (609.6 میلی متر) است. نوارهای فلزی با ضخامت و/یا عرض مورد نیاز درست می شوند.

• سیم فلزی

  سیم‌های فلزی میله‌های انعطاف‌پذیر و معمولاً استوانه‌ای از فلز هستند. آنها برای حمل برق و تحمل فشارها و بارهای فیزیکی طراحی شده اند.

• نیکل و آلیاژهای نیکل

  نیکل و آلیاژهای نیکل فلزات غیرآهنی با استحکام و چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی عالی و خواص دمایی بالا هستند.

• سوپرآلیاژها

  سوپرآلیاژها آلیاژهای مبتنی بر نیکل، کبالت یا آهن با استحکام دمایی بالا، خواص خزشی و مقاومت در برابر اکسیداسیون هستند.

  https://www.globalspec.com/