بسمه تعالی
آهن و فولاد
آهن نام یک عنصر شیمیایی با نماد Fe با عدد اتمی 26 وچگالی kg/m^37874 است که در طبیعت بصورت جامد یافت می شود و اصلی ترین عنصر سازنده هسته زمین می باشد .آهن عموما بصورت خالص در طبیعت یافت نمی شود بلکه به دلیل قابلیت بالای ترکیب با عناصری مانند اکسیژن عمدتا بصورت Fe2o3 و سنگ آهن یافت می شود .
فولاد (پولاد) اصطلاحی است که عمدتا برای آلیاژهایی از آهن که بین 0.002 درصد تا 2.1 درصد وزن خود کربن دارن بکار می رود .در صنعت برای مصارف گوناگون و جهت دستیابی به خواص معین از فولاد آنرا با عناصر مختلفی مانند سلسيوم ،کروم ،مولیبدن ،گوگرد ،نیکل ،وانادیوم و … وبادرصدهای متفاوتی و در شرایط مختلفی ترکیب می کنند و فولادهای با خواص مکانیکی و شیمیایی منحصر به فردی بدست خواهد آمد .
فولادهای مختلف دارای استانداردهای مختلف و آنالیزهای متفاوتی هستند که این آلیاژها همگی در کتابی به نام کلید فولاد Special Steel guide گردآوری شده و قابل دسترس همگان می باشد .
کشورهای مختلف استانداردها و عنوانهای متفاوتی برای آلیاژهای مختلف برگزیده اند بطور مثال استاندارد ژاپن JIS ،آمریکا AISI، آلمان DIN می باشد که همه استانداردها آنالیزها و روشهای متداول عملیات حرارتی و حداکثر و حداقل عناصر ترکیبی همگی در کتاب کلید فولاد دردسترس می باشد .
وجود عناصر مختلف در ترکیبات فولادها خواص مختلفی به آنها می بخشد که به مواردی از آنها به اجمال اشاره می شود :
کربن
عنصر شیمیایی با نشان C و عدد اتمی 6 ،عنصری غیر فلزی دارای الیافی با استحکام بالا و دارای میل ترکیبی بسیار بالا ،وجود کربن در ترکیب با آهن آنرا تبدیل به فولاد می کند و هراندازه مقدار کربن بالاتر باشد سختی فولاد بالاتر است تا حدی که اگر کربن آن بیش از 1.2 درصد باشد چدن نامیده می شود .
کروم
یکی از عناصر جدول تناوبی با نشان Cr و عدد اتمی 24 فلزی سخت ،براق و به رنگ خاکستری فلزی با جلاپذیری بالا. در متالوژی برای مقاوم کردن در برابر پوسیدگی و در براق کردن و جزء اصلی فولادهای آلیاژی ضد زنگ می باشد .کروم می تواند بسیاری از فلزات دیگر را ضد زنگ کرده و از آنها در برابر خوردگی محافظت کند .
نیکل
عنصر 28 عناصر جدول تناوبی با نشان Ni ،فلزی مقاوم ،چکش خوار ،براق با ساختار بلورین و مکعبی شکل به رنگ سفید و نقره ای می باشد. این فلز سخت و قابل انعطاف بوده ،هادی جریان الکتریسیته می باشد و براحتی با گوگرد ترکیب می شود و در هوا دوام زیادی داشته و اکسید نمی شود لذا برای تولید سکه های پول ،فلزکاری ،برنج و آهن و در ساخت ابزار آلات و … استفاده می شود .
فولادها از لحاظ نوع کاربرد به دسته های زیر تقسیم می شود :
- فولاد گرمکار Hot Work Tool Steel
مانند : 1.2344 و1.2714 و 1.2678 و1.2567 و1.2367 و1.2787
ابزار اکستروژن برای آلومینیوم ، آلیاژهای مس و فولاد –قالب فورج گرم ،برشکاری و سوراخکاری در حالت گرم ،ابزار فرم دهی و …
- فولاد سرد کار Cold Work Tool Steel
مانند :1.2080 و 1.2210 و 1.2067 و 1.2363 و 1.2379 و 1.2436 و 1.2510 و 1.2542 و 1.2767 و 1.2842 و 1.2550 و 1.2601
تیغه های برش ،کشش سرد و گرم ،خم کاری ،نورد سرد ،ابزار رزوه زنی ،دنده زنی ،قلاویز کاری ،قالبهای پانچ ،قالبهای شکل دهی سرامیک و پودرها و …
- فولاد قالب پلاستیک Plastic Mould Steel
مانند : 1.2083 و 1.2312 و 1.2316 و 1.2787
قالبهای پلاستیک ،قالب پرس لاستیک ،قالب برای ماد خورنده ،اجزاء اکستروژن ،صنایع شیشه و بلور ،صنایع غذایی ،سازه های دریایی و …
- فولاد تند بر High Speed Steel
مانند :1.3207 و 1.3247 و 1.3255 و 1.3343
کاترهای فرز کاری ،ابزار تراشکاری ،رنده کاری ،مته سوراخکاری ،تیغ اره ها ،ابزار سردکار ،برقو ،ابزار خان کشی ،ابزاربرش پروفیل ،ابزار کار روی چوب و …
- استیل زنگ نزن Stainless Steel
مانند : 1.4021 و 1.4028 و 1.4057 و 1.4301 و 1.4305 و 1.4306 و 1.4401 و 1.4404 و 1.4541 و 1.4571
قطعات با مقاومت و استحکام بالا (توربین ها و محورها و تلمبه ها) و صنایع پزشکی (تجهیزات جراحی و دندانپزشکی ) و لوازم خانگی (قاشق و چنگال ) و صنایع غذایی و قالب سازی و قالب جهت تولید لنز و صنایع شیشه و بلور و صنایع سد سازی و سوپاپ و اجزا اتومبیل و لوازم تزئینی و …
- فولادهای ساختمانی Structural Steel
مانند :St52 و Ck45 و A283 و …
سازه های مهندسی با قابلیت جوشکاری و ماشینکاری و برشکاری ،ساخت مخازن ذخیره و تحت فشار با قابلیت شکل دهی ،صنایع ماشین سازی ،معدن و قطعه سازی و …
و از دیگر گروههای فولادی میتوان به
فولادهای شير آلات Valve Steel و فولادهای مقاوم به حرارت Heat Resistance Steel و فولادهای قابل عملیات حرارتی Heat Treatable Steel و فولادهای نیتریده Nitriding Steel و کربن استیل Carbon Steel و فولادهای بلبرینگ Ball&Bearing Steel و فولادهای ضد سایش Wear Resistant Steel Plate
اشاره کرد .
