طبقه بندی فولاد

طبقه بندی فولاد

می توان فولاد را به روش های گوناگونی طبقه بندی کرد. معیار اولیه جهت طبقه بندی فولاد آنالیز شیمیایی آن است. که فولاد بر مبنای میزان کربن، منگنز، فسفر،. گوگرد و سیلیسیم موجود در آن طبقه بندی می شود.

به طور کلی میتوان دو نوع فولاد تجاری نام برد: فولاد کربنی و فولاد آلیاژی. فولاد کربنی به انواع کم کربن، متوسط کربن و پر کربن طبقه بندی می گردد. فولادهای فوق العاده کم کربن نیز در مواردی خاص تولید می شود. فولاد کربنی علاوه بر داشتن کربن، دارای مقادیری منگنز و مقادیر نسبتاً کمی نیز سیلیسیم، آلومینیوم، مس و … می باشد. به طور کلی موارد استفاده فولاد کربنی در ساخت بدنه اتومیبیل،. لوازم منزل، انواع ماشین آلات، کشتی، انواع کانتینرها و بالاخره اسکلت ساختمان ها است.

آشنایی با صنعت فولاد

فولاد آلیاژی به دو دسته فولاد با آلیاژ کم و فولاد با آلیاژ زیاد تقسیم می شود. فولاد با آلیاژ کم دارای 1 تا 5 درصد از مواد آلیاژی معمولی نظیر نیکل،. کروم، مولیبدن، منگنز،. تنگستن، تیتانیوم، نیوبیوم و … می باشد. این نوع فولاد در ساخت لوازم مخصوص فرود هواپیما،. انواع شفت، ابزار دستی، چرخ دنده و بالاخره فولاد تأسیساتی با استحکام زیاد، به کار می رود. فولاد با آلیاژ زیاد، جمعاً دارای بیش از 5 درصد از مواد آلیاژی است. این ماده آلیاژی به طور معمول کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن و یا تنگستن می باشد.

باید دانست که فولاد ضد زنگ، خود نوع عمده ای از فولاد با آلیاژ زیاد بوده. و معمولاً به فولادی اطلاق می گردد که بیش از 5 درصد کروم داشته باشد. فولاد ضد زنگ به خاطر مقاومت در برابر فرسایش و سایش و استقامت در برابر خوردگی. و نیز ظاهر خوب آن، کاربرد فراوانی یافته است. از فولاد ضد زنگ در ساخت قطعات موتور جت، وسایل و لوازم شیمیایی، کارد و چنگال،. انواع لوازم پخت و پز و بالاخره انواع دستگاه های مخصوص برش، استفاده می شود.

قابلیت ماشینکاری فولاد های خوش تراش

اصطلاح قابلیت ماشینکاری به سهولت در اجرا و کاهش هزینه دستیابی به تولید قطعات ماشینکاری مربوط میشود. قابلیت ماشینکاری را میتوان از نظر صافی سطح، شکل تراشه، عمر ابزار، میزان مصرف برق وسرعت تولید اندازه گیری کرد. ماشینکاری خاصیت ذاتی ماده مثل استحکام کششی نیست زیرا. بستگی به معیار انتخاب شده، نوع ابزار برش، عمل برش، شرایط برش و قدرت ابزار دارد.

هرچه استحکام و سختی فولاد بالاتر باشد. نیروهای برش و درجه حرارت بالاتر و قابلیت ماشینکاری آن پایینتر است. با این وجود، نرمی فولاد قابلیت ماشینکاری آن را با تسهیل فرآیند تشکیل تراشه و کاهش لبه داخلی بهبود میبخشد.

با این وجود سختی بهینه برای حداکثر قابلیت ماشینکاری وجود دارد. در سطح سختی بسیار کم، فولادها بسیار نرم و انعطافپذیر هستند. و یک لبه داخلی بزرگ و ناپایدار در لبه برش شکل میگیرد. از این رو ماشینکاری در فولادهای نرم بهتر است. بنابراین در هنگام تلاش برای به حداکثر رساندن ماشینکاری باید حد بهینه حاصل شود. زیرا فولادهایی که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند قوی و سخت می باشند.

هدف از طراحی فولادهای خوش تراش، افزایش انعطاف پذیری فولادها به منظور افزایش سهولت استفاده. از عملیات برش برای فلز است. با این حال، پیشرفت در عملکرد ماشینکاری اغلب به قیمت خواص مکانیکی است.

 

سنگ اهن

اکسید آهن حدود 5 درصد از پوسته زمین را شامل می شود. بطور کلی بیش از 200 نوع کانی آهن در پوسته زمین وجود دارد که. از میان آنها کانی های معدنی رایج سنگ آهن عبارتند از هماتیت Fe2O3 که 70 درصد آهن داشته و مگنتیت Fe3O4 که 72 درصد آهن دارد. و میانگین عیار آن در یک کانی آهن حدود 60 تا 65 درصد است. امروزه از سولفید طبیعی آهن (پیریت) در استخراج آهن استفاده نمی شود،. بلکه مصرف عمده آن در تولید اسید سولفوریک است.

https://www.foolad-paytakht.ir

در سال 2011 در دنیا حدود 2800 میلیون تن انواع سنگ آهن. از معادن کشورهای مختلف برای فولاد فولاد استخراج شد. استخراج سنگ آهن از معادن ایران در سال 2011 حدود 30 میلیون تن بوده است. متوسط عیار آهن سنگ آهن معادن چین حدود 31 درصد. و متوسط عیار آهن سنگ آهن معادن ایران حدود 56 درصد می باشد. عوامل مختلف اقلیمی مانند درجه حرارت،. باد، رطوبت، تبخیر، تعریق و بارش فرایند استخراج در معادن روباز. را تحت تأثیر قرار می دهند.

https://www.foolad-paytakht.ir

آشنایی با صنعت فولاد و آهن

سنگ معدن هایی که آهن از آن استخراج می شود، عمدتاً از معادن روباز و بیشتر به صورت اکسیدهای آهن مانند. مگنتیت یا هماتیت است که با 2 تا 20 درصد ناخالصی (نظیر سیلیکات ها و آلومینات ها) همراه است. این ناخالصی ها در کوره از آهن جدا شده و به صورت سرباره خارج می شوند. سنگ معدن تصفیه شده و پر عیار شده به صورت پودر یا دانه های ریز وارد کوره می شود. مناسبترین اندازه ذرات برای ورود به کوره بین 6 تا 25 میلی متر است.

فرآوری سنگ آهن شامل مراحل پر عیارسازی (ثقلی، مغناطیسی و فلوتاسیون)،. آبگیری، آسیاب و خشک کردن است تا کانسنگ برای ورد به مراحل بعدی دارای کیفیک قابل قبول باشد.

فولاد چیست?

کلمه فولاد به آلیاژهایی گفته میشود که حداقل پنجاه درصد آن را آهن تشکیل می دهد. و شامیل یک یا چند عنصر دیگر می باشد. این عناصر معمولاً شامل کربن، منگنز، سیلیسیم، نیکل، کرم، وانادیوم، مولیبدن، تیتانیوم، نیوبیم و آلومینیوم هستند. کربن به عنوان مهمترین ماده آلیاژی فولاد محسوب می گردد هر چند که ممکن است. در انواع مختلف فولاد، مواد آلیاژی دیگری نیز به میزان زیادتری یافت شود. یا حتی کربن در بعضی از آلیاژهای فولاد ناخالصی محسوب شود.

https://www.foolad-paytakht.ir

کربن در آهن bcc حل شده و یک محلول جامد به نام فریت Ferrite تشکیل می دهد. حل شوندگی کربن در فریت آلفا حداکثر 0.025 درصد در فریت دلتا 0/09 درصد است. کربن در ساختار بلوری گاما Fcc حل شده و محلول جامد آستنیت (Austenite) به دست می آید. حل شوندگی کربن در Fcc اندکی بیشتر بوده و به میزان 2/14 درصد می رسد. با افزایش میزان کربن در آلیاژ آهن تا حداکثر 6/67 درصد،. میتوان فاز کاربید آهن یا سمنتیت (Cementite) را به دست آورد که ساختاری ترد و شکننده دارد.

میزان حداکثر انحلال کربن در آهن برای فازهای مختلف. در دماهای مختلف روی می دهد و فولادهای مختلف را از یکدیگر متمایز می سازد. با توجه به آلیاژ فولاد و نرخ سرد کردن آن پرلیت (Pearlite) یا مارتنزیت (Martensite) میتواند تشکیل شود. مارتنزیت هنگام سرد شدن سریع آلیاژ فولاد به دست می آید. میزان کربن موجود در فولاد معمولاً بین 0.025 تا 2/14 درصد تغییر می کند. آلیاژهای آهن با کربن بین 2/14 تا 6/67 درصد چدن نامیده میشود. خواص چدن و فولاد به درصد کربن، فلزهای آلیاژ دهنده و عملیات حرارتی انجام شده بر روی آنها بستگی دارد.

میلگرد آلیاژی چیست؟

میلگرد آلیاژی -میلگرد یا آرماتور فولادی، سازه ای است که کاربرد وسیعی در ساختمانهای بتن آرمه دارد. این محصول طبق استانداردهای ساختمان سازی باید دارای استحکام، شکل پذیری و جوش پذیری مطلوب باشد. کربن از جمله مهمترین آلیاژهای محصولات فولادی است که تأثیر زیادی روی خواص میکانیکی میلگرد دارد.