شرکت خشکه و فولاد پایتخت

فولاد آلیاژی چیست

فولاد آلیاژی – نام دیگر این نوع فلز (به انگلیسی: Alloy steel) فولادی است که با عناصر گوناگون بصورت آلیاژ درآمده است. برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی این فلز میتوان از 1?0 تا 50? از وزن آن را آلیاژ کرد. آلیاژهای فولاد دو دسته‌اند: فولاد کم‌آلیاژ و فولاد پُرآلیاژ. تفاوت میان این دو، می‌توان گفت، قراردادی است: اسمیت و هاشمی تفاوت این دو را در 4?0? دانسته‌اند در حالی که گروه دگرمو آن را در 8?0? می‌دانند. در حالت کلی وقتی صحبت از «آلیاژ فولاد» می‌شود منظور فولاد کم‌آلیاژ است.

https://www.foolad-paytakht.ir

خود این فلز در واقع نوعی آلیاژ است. اما تمام گونه‌های این نوع فلز را آلیاژ نمی‌خوانند. ساده‌ترین نوع فولاد که تقریباً می‌توان گفت آهن است (نزدیک به 99?) خود با عنصر کربن آلیاژ شده‌است .

از ترکیب عناصر مختلفت با فولاد و آلیاژسازی، برخی ویژگی‌های فولاد کربن مانند مقاومت-سختی – چقرمگی -سایش – سخت شدگی-سختی در دمای بالا.به گونه? درخور توجهی بهبود می‌یابد. برای دستیابی به بعضی از این ویژگی‌ها باید عملیات حرارتی روی فلز انجام شود.

ویژگی‌های یادشده در بالا در کاربردهای ویژه‌ای چون پرّه‌های توربین ،موتور جت ، فضاپیماها و رآکتورهای هسته ای ، بسیار مورد نیاز است. به دلیل ویژگی‌های فرومغناطیس آهن، بعضی آلیاژهای فولاد و پاسخی که این آلیاژها در محیط مغناطیسی می‌دهند، اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. در موتورهای الکترونیکی و ترانسفورماتورها نیز چنین است.

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.

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.

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.