فولاد آلیاژی چیست ؟ معرفی انواع فولاد کم آلیاژ ، میان آلیاژ و پر آلیاژ

اگر چه فولادهای ساده کربنی را می‌توان با استحکام متفاوت و با هزینه‌ای نسبتا ارزان درگستره وسیعی تولید کرد، اما خواص این فولادها به دلیل برخی محدودیت‌ها جوابگوی کاربردهای مهندسی نیست. از جمله محدودیت‌های فولادهای ساده کربنی می‌توان به اکسید شدن در دماهای بالا، مقاومت به خوردگی ضعیف در محیط‌های صنعتی، مقاومت به ضربه پایین در دماهای پایین، عدم قابلیت سخت شدن عمقی اشاره کرد. از این رو علاوه بر افزودن کربن، لازم است عناصر دیگری به فولاد اضافه شود تا سبب بهبود شرایط و خاصیت های فولاد شود.

فولاد آلیاژی از چیست ؟

شاید برای شما هم سوال باشد که فولاد آلیاژی از چیست ؟ عناصر آلیاژی که در تولید فولادهای آلیاژی به کار می روند عبارتند از: نیکل، کروم، مولیبدن، منگنز، سیلیسیم و وانادیم،

انواع فولاد آلیاژی

فولادهای آلیاژی براساس میزان عناصر آلیاژی افزوده شده به دو دسته فولادهای کم آلیاژ(کمتر از 5%) و فولادهای میان آلیاژ(5تا12%) و فولادهای پرآلیاژی (بیش از 12%) که در یک دسته بندی هستند، تقسیم می‌شوند. در زیر به توضیح پرکاربردترین آلیاژها در صنعت می پردازیم. با آی فولاد همراه باشید.

فولادهای کم آلیاژ

برای آشنایی بیشتر با این دسته از فولادها مقاله جذاب فولاد کم آلیاژ پر استحکام را مطالعه کنید. این فولادها که بسیار پرکاربرد هستند،بر اساس مواد تشکیل دهنده خود به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

فولاد منگنز دار

فولادهای سری 13xx AISI فولادهای کم آلیاژ منگنزدار است که دارای کربن اسمی 3/0 تا 45/0 و 75/1 درصد منگنز است. وقتی که استحکام بیشتری نسبت به فولاد نرم همراه با قابلیت جوشکاری مدنظر باشد فولادهایی با 6/1 تا 9/1 درصد منگنز به کار می‌رود. منگنز با ظریف کردن دانه‌ها و افزایش درصد پرلیت فولادهای کم کربن را سخت می‌کند.

از اولین فولادهای پرآلیاژی می‌توان به فولاد منگنزدار هدفیلد اشاره کرد که تحت تنش‌های ضربه‌ای بالا مقاوم به سایش است. منگنز پرلیت این آلیاژها در میله‌ها، محورها، چرخ دنده‌ها و میله‌های قید و بست خودرو و ابزار کشاورزی به کار می‌رود.

فولاد کروم دار

کروم باعث بهبود سختی پذیری، استحکام و مقاومت سایشی فولاد می‌شود. فولادهای آلیاژی سری 51xx حدود 2/0 تا 6/0 درصد کربن و 8/0 تا 9/0 درصد کروم دارند. در این سری آلیاژهایی که کربن بیشتری دارند برای فولادهای فنر، یاتاقان، گلوله و غلتک به کار می‌روند چرا که در این فولادها استحکام زیاد و مقاومت به سایش لازم است. موضوع قابل توجه استحکام و سختی زیاد این فولادهای آلیاژی با وجود شکل پذیری نسبتا ضعیف آن‌هاست.

فولاد مولیبدن دار

جهت بهبود استحکام و سختی پذیری فولادهای ساده کربنی به مقدار کمی به آنها مولیبدن اضافه می‌شود.این دسته از آلیاژهای سری 40xxAISI هستند که در درجه اول در صنایع خودروسازی برای چرخ دنده‌های محور عقب و قطعات انتقال خودکار به کار می‌روند.

فولادهای دارای کروم - مولیبدن

فولادهای آلیاژی سری 41xx با افزودن کرم (5/0تا 95/0%) و مولیبدن (13/0تا 2/0 %) به دست می‌آیند، سختی پذیری، استحکام و مقاومت به سایش این سری از فولادها باعث به کارگیری آنها در ظروف تحت فشار، سازه هواپیما، محورهای خودرو و دنده فرمان شده است.

فولادهای دارای نیکل - کروم – مولیبدن

فولادهای کم آلیاژی کهNi 8/%1،  5/0 تاCr 8/%0 و  Mo 2/%0 دارند، فولادهای سری 43xx را تشکیل می‌دهند. در فولادهای سری 86xx مقدار نیکل به 55/0% کاهش می‌یابد. نیکل به همراه کروم فولادهای کم آلیاژی با حد کشسان بالا،سختی پذیری بیشتر و مقاومت بیشتر به خستگی و ضربه را به وجود می‌آورند.

با افزایش 2/0%مولیبدن سختی پذیری فولاد باز هم افزایش می‌یابد و حساسیت این فولاد به تردی بازپختی حداقل می‌شود. این فولاد در قطعاتی با وظایف سنگین که نیاز به مقاومت بیشتری دارند مانند چرخ دنده‌ها و لوله گذاری هواپیما به کار می‌رود. افزودن تقریبا 2%سیلیسیم به فولاد 4340 به دلیل پایدار کردن کاربیدها به طور محسوسی استحکام و چقرمگی آن را افزایش می‌دهد.

فولادهای پرآلیاژ

از انواع فولاد پرآلیاژ هم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

فولاد زنگ نزن (استنلس استیل)

در فولادهای زنگ نزن، کروم جهت افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون و نیکل به مقدار بیش از 8 درصد، به فولادهای زنگ نزن اضافه می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی و حرارت را تشکیل دهند و مولیبدن مقاومت به خوردگی در حضور یون‌های کلر را بهبود می‌بخشد. برای شناخت تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد کلیک کنید.

فولاد ابزار

فولادهای ابزار برای ساخت و شکل دادن مواد اصلی از قبیل فلزات، پلاستیک‌ها و چوب به کار می‌روند. بعضی خواص مطلوب فولادهای ابزار مقاومت سایشی و سختی زیاد، مقاومت گرمایی خوب و استحکام کافی برای کار روی مواد است. از انجا که خواص مورد نظر خیلی اختصاصی است فولادهای ابزار معمولا در کوره الکتریکی و با کاربرد دقیق کنترل کیفی از نظر متالورژی ذوب می‌شوند.

بعضی کاربردهای فولادهای ابزار عبارت است از مته‌ها، قالب‌های کشش عمیق، سنبه‌ها، قالبهای اکستروژن، تیغه‌های برشی و ابزارهای برشی. اولين تقسيم بندي توسط انجمن آهن و فولاد آمريکا (AISI) بر اساس روش عمليات حرارتي, کاربرد و خواص ارائه شد. فولادهای ابزار به گروه‌های زیر تقسیم می‌شوند: فولادهاي ابزار تندبر، فولادهاي گرم كار، فولادهاي سرد كار،  فولادهاي ابزار مقاوم به شوك، فولادهاي ابزار كم آلياژ  ،فولادهاي ابزار قالب و فولادهاي ابزار سخت شونده با آب.

خرید فولاد آلیاژی

همانطور که گفته شد، تنوع بسیاری در فولادهای آلیاژی وجود دارد و همین مسئله باعث شده که قیمت آن‌ها وابسته به نوع کاربردشان متفاوت باشد. برای اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی و انواع آن‌ها، میتوانید با کارشناسان آی فولاد تماس بگیرید.