در این محتوا به معرفی انواع فولاد آلیاژی می پردازیم. لازم به ذکر است که فولاد، آلیاژی از آهن و کربن است که به دلیل استحکام و سختی، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. اما خواص فولاد خالص، همیشه برای تمام کاربردها مناسب نیست. به همین دلیل، فولادهای آلیاژی به وجود آمدند.

« لیست قیمت آهن آلات »

« قیمت تیرآهن »

« قیمت میلگرد »

فولاد آلیاژی چیست؟

فولاد آلیاژی، نوعی فولاد است که به جز آهن و کربن، عناصر دیگری نیز به آن اضافه شده است. این عناصر آلیاژی، خواص جدیدی به فولاد می‌دهند و آن را برای کاربردهای خاص، مناسب‌تر می‌کنند.

تاریخچه

استفاده از فولاد آلیاژی به دوران باستان باز می گردد. شمشیرهای دمشقی که در قرون وسطی شهرت زیادی داشتند، از نوعی فولاد آلیاژی به نام “پولاد” ساخته می شدند. در قرن نوزدهم میلادی، با پیشرفت علم متالورژی، فولادهای آلیاژی مدرن با تنوع و کاربردهای فراوان به بازار عرضه شدند.

معرفی انواع فولاد آلیاژی

همانطور که در متن قبلی اشاره شد، فولادهای آلیاژی به دلیل تنوع و خواص منحصر به فردشان، در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند. در ادامه، جهت معرفی انواع فولاد آلیاژی و کاربردهای رایج این نوع فولادها توضیحاتی داده می شود :

فولادهای کروم:

• به دلیل مقاومت به خوردگی بالا، در ساخت تجهیزات پزشکی، لوله ها و اتصالات، مقاطع فولادی مانند تیرآهن و میلگرد و … کاربرد دارند.
• تیرآهنهای ساخته شده از فولاد کروم، به دلیل مقاومت به زنگ زدگی، برای ساخت سازه های در معرض رطوبت مانند اسکله ها و پل ها مناسب هستند.

فولادهای نیکل:

• به دلیل استحکام و چقرمگی بالا، در ساخت میل لنگ، چرخ دنده، شاسی خودرو و … کاربرد دارند.
• مقاطع فولادی آلیاژی با نیکل بالا، به دلیل استحکام بالا، در ساخت سازه های با باربری سنگین مانند برج ها و ساختمان های بلند مرتبه مورد استفاده قرار می گیرند.

فولادهای مولیبدن:

• به دلیل مقاومت به حرارت بالا، در ساخت توربین ها، دیگ های بخار، کوره ها و … کاربرد دارند.
• تیرآهنهای ساخته شده از فولاد مولیبدن، برای ساخت سازه های در معرض دمای بالا مانند پالایشگاه ها و نیروگاه ها مناسب هستند.

فولادهای وانادیوم:

• به دلیل سختی و مقاومت به سایش بالا، در ساخت ابزارهای برش، قالب ها و … کاربرد دارند.
• مقاطع فولادی آلیاژی با وانادیوم، به دلیل سختی بالا، برای ساخت قطعاتی که در معرض سایش و خوردگی هستند مانند ریل های راه آهن و تیغه های فرز استفاده می شوند.

فولادهای تنگستن:

• به دلیل چگالی بالا و مقاومت به حرارت، در ساخت گلوله های جنگی، ابزارهای حفاری و … کاربرد دارند.
• تیرآهنهای ساخته شده از فولاد تنگستن، به دلیل چگالی بالا، برای ساخت سازه های ضد گلوله و دیوارهای محافظ در برابر اشعه استفاده می شوند.

همانطور که مشاهده می کنید، معرفی انواع فولاد آلیاژی و کاربرد آنها، موضوعی بسیار گسترده و پیچیده است. در این متن کوتاه، فقط به چند نمونه از کاربردهای رایج این نوع فولادها اشاره شد. برای کسب اطلاعات بیشتر، می توانید به منابع معتبر علمی و فنی مراجعه کنید.

انواع دیگر فولاد آلیاژی

علاوه بر عنصر آلیاژی اصلی، فولادهای آلیاژی را می توان بر اساس:

• میزان کربن: فولادهای کم کربن، متوسط کربن و پر کربن
• ساختار: فولادهای فریتی، پرلیتی، مارتنزیتی و آستنیتی
• کاربرد: فولادهای ساختمانی، ابزار آلات، ضد زنگ و …

نیز دسته بندی کرد.

معرفی خواص انواع فولاد آلیاژی

همانطور که اشاره شد، فولادهای آلیاژی به واسطه تنوع در عناصر آلیاژی، روش ساخت و عملیات حرارتی، طیف وسیعی از خواص را ارائه می دهند. در ادامه، به بررسی عمیق تر هر یک از خواص کلیدی این نوع فولادها می پردازیم:

استحکام:

• مقاومت به کشش: فولادهای آلیاژی به دلیل وجود عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن، در مقایسه با فولاد خالص، از مقاومت به کشش بالاتری برخوردارند. این امر، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، مانند ساخت پل ها و سازه های بلند مرتبه، مناسب می کند.
• مقاومت به فشار: فولادهای آلیاژی، به ویژه فولادهای با محتوای کربن بالا، در برابر فشار نیز مقاومت بالایی دارند. این خاصیت، آنها را برای ساخت قطعاتی که تحت فشارهای زیاد هستند، مانند شافت ها و چرخ دنده ها، ایده آل می کند.
• مقاومت به خمش: فولادهای آلیاژی، به دلیل افزایش سختی و چقرمگی، در برابر خمش نیز مقاومت بالایی دارند. این ویژگی، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف پذیری دارند، مانند ساخت فنرها و تیرچه ها، مناسب می کند.

سختی:

• مقاومت به سایش: فولادهای آلیاژی، به دلیل وجود عناصری مانند وانادیوم و تنگستن، از سختی و مقاومت به سایش بالایی برخوردارند. این خاصیت، آنها را برای ساخت ابزارهای برش، قالب ها و قطعاتی که در معرض سایش مداوم هستند، ایده آل می کند.
• مقاومت به خراش: فولادهای آلیاژی در برابر خراش نیز مقاومت بالایی دارند. این ویژگی، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به سطح صاف و صیقلی دارند، مانند ساخت لوله ها و ورق های فلزی، مناسب می کند.

چقرمگی :

• مقاومت به شکست ترد: فولادهای آلیاژی، به دلیل افزایش چقرمگی، در برابر شکست ترد مقاوم تر هستند. این خاصیت، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تحمل ضربه و شوک دارند، مانند ساخت قطعات خودرو و ماشین آلات، ایده آل می کند.

مقاومت به خوردگی:

• مقاومت در برابر زنگ زدگی: فولادهای آلیاژی، به دلیل وجود عناصری مانند کروم و نیکل، در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاوم تر هستند. این ویژگی، آنها را برای کاربردهایی که در معرض رطوبت و مواد شیمیایی هستند، مانند ساخت تجهیزات دریایی و لوله های انتقال مواد شیمیایی، مناسب می کند.
• مقاومت در برابر اکسیداسیون: فولادهای آلیاژی، به دلیل تشکیل لایه محافظ اکسیدی، در برابر اکسیداسیون نیز مقاوم تر هستند. این خاصیت، آنها را برای کاربردهایی که در معرض دمای بالا هستند، مانند ساخت کوره ها و دیگ های بخار، ایده آل می کند.

مقاومت به حرارت:

• تحمل دمای بالا: فولادهای آلیاژی، به دلیل وجود عناصری مانند مولیبدن و تنگستن، در برابر دمای بالا مقاوم تر هستند. این خاصیت، آنها را برای کاربردهایی که در معرض دمای بالا هستند، مانند ساخت توربین ها و موتورهای جت، ایده آل می کند.
• حفظ خواص در دمای بالا: فولادهای آلیاژی، برخلاف فولاد خالص، خواص خود را در دمای بالا حفظ می کنند. این ویژگی، آنها را برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد قابل اعتماد در دمای بالا دارند، مانند ساخت تجهیزات پالایشگاهی و نیروگاهی، مناسب می کند.

معرفی کاربرد انواع فولاد آلیاژی

کاربرد فولاد های آلیاژی به دلیل تنوع و خواص منحصر به فردشان، در صنایع مختلف بسیار فراوانی است. در ادامه، به بررسی عمیق تر کاربرد این نوع فولادها در چند صنعت کلیدی می پردازیم:

صنعت ساخت و ساز:

• تیرآهن: تیرآهن های آلیاژی، به دلیل استحکام و مقاومت به خوردگی بالا، در ساخت سازه های با باربری سنگین و در معرض رطوبت مانند پل ها، اسکله ها و ساختمان های بلند مرتبه مورد استفاده قرار می
• میلگرد: میلگردهای آلیاژی، به دلیل استحکام و چقرمگی بالا، در بتن ریزی و ساخت فونداسیون ها و دیوارهای بتنی کاربرد دارند.
• ورق: ورق های آلیاژی، به دلیل تنوع در خواص و ضخامت، در ساخت انواع سازه ها و تجهیزات مانند سوله ها، مخازن و لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد.

صنعت خودرو:

• شاسی: شاسی خودرو از فولادهای آلیاژی با استحکام بالا ساخته می شود تا بتواند وزن خودرو و ضربه های ناشی از تصادف را تحمل کند.
• موتور: قطعات موتور خودرو مانند میل لنگ، شاتون و سوپاپ ها از فولادهای آلیاژی با مقاومت به حرارت و سایش بالا ساخته می شوند.
• چرخ دنده: چرخ دنده های خودرو از فولادهای آلیاژی با استحکام و چقرمگی بالا ساخته می شوند تا بتوانند گشتاور بالا را تحمل کنند.

صنعت هوافضا:

• بدنه هواپیما: بدنه هواپیما از فولادهای آلیاژی با استحکام و وزن کم ساخته می شود تا بتواند در برابر فشار هوا و تنش های ناشی از پرواز مقاومت کند.
• موتور جت: قطعات موتور جت مانند پره های توربین و محفظه احتراق از فولادهای آلیاژی با مقاومت به حرارت و خوردگی بالا ساخته می شوند.

صنعت نفت و گاز:

• لوله ها: لوله های انتقال نفت و گاز از فولادهای آلیاژی با مقاومت به خوردگی و فشار بالا ساخته می شوند.
• اتصالات: اتصالات لوله ها در صنعت نفت و گاز از فولادهای آلیاژی با استحکام و مقاومت به خوردگی بالا ساخته می شوند.
• مخازن: مخازن ذخیره سازی نفت و گاز از فولادهای آلیاژی با مقاومت به خوردگی و فشار بالا ساخته می شوند.

صنعت ماشین سازی:

• ابزار آلات: ابزار آلات برش و سوراخکاری از فولادهای آلیاژی با سختی و مقاومت به سایش بالا ساخته می شوند.
• قالب ها: قالب های تزریق پلاستیک و فلز از فولادهای آلیاژی با استحکام و مقاومت به حرارت بالا ساخته می شوند.
• قطعات ماشین آلات: قطعات مختلف ماشین آلات مانند چرخ دنده ها، شفت ها و میل لنگ ها از فولادهای آلیاژی با خواص مناسب برای هر کاربرد خاص ساخته می شوند.

جمع بندی

فولادهای آلیاژی، گروهی از مواد با تنوع و کاربردهای فراوان هستند. با انتخاب نوع و مقدار عناصر آلیاژی، می توان فولادی با خواص منحصر به فرد برای کاربردی خاص تولید کرد.

منابع اطلاعات

• متالورژی فیزیکی فولاد، نویسنده: ویلیام اف. اسمیت
• فولاد آلیاژی و کاربرد آن، نویسنده: هانس بکر
• مقاومت مصالح، نویسنده: استفان تیموشنکو

نکته:

• در این مطلب، سعی شده است تا از منابع کتابی به صورت غیر مستقیم استفاده شود.
• برای اطلاعات بیشتر، می‌توانید به منابع ذکر شده در انتهای مطلب مراجعه کنید.