فولاد و هر چیزی که باید در مورد انواع آن بدانید!

فولاد چیست؟ به آلیاژهایی که حداقل 50 درصد آن‌ها را آهن آلات تشکیل داده است، فولاد (Steel) گفته می‌شود؛ یک یا چند عنصر دیگر نیز در ترکیب فولاد وجود دارد. عناصر موجود در فولاد اغلب از نوع کربن، منگنز، تیتانیوم، کروم، نیکل، مولیبدن، نیوبیم، آلومینیوم و سیلیسیم هستند. کربن بعد از آهن مهم‌ترین عنصر فولاد است که تاثیر زیادی بر خواص آن می‌گذارد. البته احتمال وجود مواد آلیاژی دیگری نیز در برخی از انواع فولاد وجود دارد و حتی کربن را هم در برخی از آلیاژهای فولاد نوعی ناخالصی می‌دانند؛ اما در کل، فولاد ترکیبی از آهن و کربن بعلاوه چند عنصر دیگر است. همچنین، فولاد یکی از آلیاژهای مهم تولیدشده توسط بشر است که به عنوان پرکاربردترین آلیاژ صنعتی جهان شناخته می‌شود و کمتر صنعتی را می‌توان پیدا کرد که در آن نقشی نداشته باشد. 

ویژگی‌های فولاد چیست؟

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد، سختی و مقاومت آن هستند. سختی فولاد تعیین‌کننده میزان انعطاف‌پذیری، خم‌پذیری و مقاومت آن در برابر ضربه است. با بالا رفتن کربن و سختی آلیاژ، قطعه نهایی تردی بیشتری پیدا می‌کند و درنهایت لازم است برای انجام عملیات خم‌کاری، برای رسیدن به انعطاف‌پذیری لازم ابتدا تحت گرما قرار بگیرد. بنابراین، اطلاع از نقطه ذوب آلیاژ نیز اهمیت بالایی دارد. فولاد دارای چگالی زیاد و در حدود 7.9 گرم در سانتی‌متر مکعب است. این فلز شکل‌پذیری بالایی دارد و با استفاده از آن می‌توان محصولات متفاوتی را ساخت. یکی دیگر از ویژگی‌های مهم فولاد، مقاومت آن در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی است که استفاده از محصولات فولاد در محیط‌های مرطوب را امکان‌پذیر می‌کند.

آهن و کربن نسبت به درصد جرمی خود بر ویژگی‌های فولاد اثر می‌گذارند. مقدار کربن موجود در فولاد نهایتا 2 درصد است و فولادهای جوشی نیز کمتر از 0.5 درصد کربن دارند. درصد کربن بر روی مشخصات فولاد اعم از مقاومت کششی، نقطه تسلیم، میزان شکنندگی، زنگ‌زدگی و فرم‌پذیری آن تاثیر می‌گذارد. با افزایش مقدار کربن در فولاد می‌توان سختی و مقاومت کششی آن را افزایش داد؛ پاسخ به عملیات حرارتی یا سخت‌پذیری فولاد نیز بهبود می‌یابد. در مقابل، با افزایش کربن میزان جوش‌پذیری فولاد کمتر می‌شود.

سایر آلیاژهایی که به ترکیب فولاد اضافه می‌شوند نیز بر روی خواص آن اثرگذار هستند؛ حتی تغییر مقادیر عناصر بکاررفته در فولاد، تاثیر عمیقی بر ویژگی‌های مقاومتی آن می‌گذارد. افزون بر این، عملیات حرارتی هم باعث تغییر ساختار و ویژگی‌های فولاد می‌‌شود. این عملیات یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنعتی است که منجر به تغییرات مثبت خواص مکانیکی فولاد مانند افزایش مقاومت آن در برابر سایش و خوردگی می‌شود و همین‌طور، قابلیت ماشین‌کاری آن را هم تقویت می‌کند. به‌طورکلی، فولاد یکی از مواد مستحکم و مقاوم جهان است که به دلیل ویژگی‌های ارزنده‌اش در حوزه‌های مختلف صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

انواع تست‌های فولاد

از انواع تست فولاد می‌توان به آزمایش خواص مکانیکی شامل تسلیم، کشش و کشیدگی ماده، تست اولتراسونیک برای عیب‌یابی، تست چقرمگی، تست سختی، تست خواص الکترومغناطیسی، آزمایش‌های سایش برای ریل، آزمایش‌های کشش ورق‌ها و آزمایش‌های خمشی برای سیم اشاره کرد. در قسمت زیر، مهم‌ترین آزمایش‌های انجام‌شده توسط مهندسان به منظور بررسی مواد فولادی را آورده‌ایم.

تست چقرمگی

تست چقرمگی (Charpy V-Notch)، قدرت ماده را جهت جذب انرژی یا ضربه در بازه دمایی معین اندازه‌گیری می‌کند. این تست اولین بار توسط جورج چارپی انجام شد، به همین دلیل، نام او را بر روی آزمایش گذاشته‌اند. باید بدانید که مواد شکننده، ضربه کمتری را پیش از شکستن جذب کرده و دمای سردتر موجب بیشتر شدن شکنندگی آن‌ها می‌شود. برای پروژه‌هایی که مواد فولادی در مجاورت سرما قرار می‌گیرند، این تست کمک می‌کند تا درجه مطلوب فولاد راحت‌تر انتخاب شود. در این تست، یک قطعه کوچک از مواد آزمایشی در مقابل چکش آونگی سنگین گذاشته می‌شود. قطعه یک بریدگی V شکل دارد که در وسط آن قرار گرفته و بیانگر نام تست است. آونگ در درون قطعه می‌چرخد و انرژی جذب‌شده را اندازه‌گیری می‌کند.

تست سختی

استحکام به مقدار نیرویی گفته می‌شود که ماده پیش از شکستن یا تغییر شکل می‌تواند تحمل کند. چقرمگی، قدرت مقاومت ماده در برابر شکست تحت نیرو را نشان می‌دهد؛ اما سختی، بیانگر قدرت مقاومت ماده در مقابل اصطکاک و سایش است. برای نمونه، خراشیدن الماس کار سختی است (سختی بالا)؛ اما شکستن آن تقریبا آسان است. (چقرمگی پایین). تست سختی معروف به برینل از یک فرورفتگی کوچک فولادی و نیروی وارد‌شده جهت فرورفتن یک ماده بهره می‌گیرد. اندازه فرورفتگی جهت محاسبه عدد سختی برینل (BHN) بکار می‌رود که یک واحد استاندارد سختی است. این تست بعد از مهندس یوهان آگوست برینل که این آزمایش را تایید کرد،  ابداع شد. درحقیقت، تست سختی در مواردی که به جای چقرمگی یا استحکام نیازمند مقاومت در برابر سایش هستند، بکار گرفته می‌شود.

تست اولتراسونیک برای عیوب

آزمایش اولتراسونیک (UT) جهت تشخیص لایه‌بندی‌ها در ساختار مواد فولادی از امواج صوتی با فرکانس بالا استفاده می‌کند. این آزمایش نوعی تست غیرمخرب بوده که بر روی خود مواد فولادی صورت می‌گیرد. در این تست، کاوشگر وظیفه فرستادن موج صوتی به ماده را برعهده دارد. زمانی که صوت به یک مانع همچون هوا برخورد کند به طرف کاوشگر بازمی‌گردد. ترانسپوندر اولتراسونیک کاوشگر نیز باعث تبدیل امواج صوتی به انرژی الکتریکی می‌شود و آن را می‌توان بر روی صفحه دستگاه آزمایشی مشاهده کرد. به عبارتی، تست UT اطلاعات مهمی را درباره مواد فولادی در اختیار مهندسان قرار می‌دهد که این موارد به کارکرد ایمن و مطلوب آن‌ها در آینده کمک می‌کند.

تست مقاومت مکانیکی فولاد: تسلیم، کشش و کشیدگی

تست خواص مکانیکی یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین آزمایش‌هایی است که بر روی مواد فولادی صورت می‌گیرد. این تست به ارزیابی نقطه تسلیم، مقاومت کششی و درصد کشیدگی فولاد می‌پردازد و بیانگر بیشترین باری است که مواد می‌توانند پیش از شکست تحمل کنند. نقطه تسلیم به نقطه‌ای اطلاق می‌شود که تنش یک نیرو به صورت دائم ظاهر ماده را تغییر می‌دهد. منظور از مقاومت کششی نیز نیروی لازم جهت شکست مواد است. از مقاومت کششی هم جهت نشان دادن شکل‌پذیری مواد فولادی استفاده می‌کنند. هرچقدر کشش بیشتر باشد، ماده شکل‌پذیری بهتری دارد. درصد هریک از این خواص مکانیکی فولاد با توجه به استاندارد بکاررفته در آن تعیین می‌شود و هرکدام بسته به نوع فولاد دارای مقادیر مشخصی هستند.

انواع فولاد

فولاد با توجه به شکل ظاهری، میزان مقاومت، ترکیب شیمیایی و سایر ویژگی‌هایش به چندین گروه تقسیم می‌شود. به عبارتی، فولاد را می‌توان از نقطه‌نظرهای مختلف طبقه‌بندی کرد. در قسمت زیر، به بررسی انواع فولاد از چندین جنبه پرداخته‌ایم.

بر اساس ترکیب شیمیایی

فولاد ازنظر ترکیب شیمیایی به فولاد کربنی، فولادهای کم آلیاژ، فولادهای پر آلیاژ (فولاد آلیاژی) و فولادهای کم آلیاژ با مقاومت بالا گروه‌بندی می‌شود. فولادهای کربنی یکی از پرمصرف‌ترین فولادها هستند که از آهن و حداکثر 1 درصد کربن تشکیل شده‌اند. این گروه از فولادها به 3 دسته فولاد کم کربن، فولاد با کربن متوسط و فولاد پر کربن تقسیم می‌شوند. ازآنجایی‌که هرچقدر فولاد دارای کربن بیشتری باشد، مقاوم‌تر است، دسته مربوط به فولادهای پر کربن دارای مقاومت بالایی هستند.

فولادهای گروه کم آلیاژ و همین‌طور کم آلیاژ با مقاومت بالا نیز ازنظر استحکام وضعیت بهتری نسبت به مدل‌های کربنی دارند. این فولادها، عناصر آلیاژی کمی دارند؛ اما وجود برخی عناصر همچون کاربید، نیترید و کربونیترید باعث افزایش شدید مقاومتشان شده است. فولادهای پر آلیاژ نیز مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر خوردگی و رطوبت دارند. معروف‌ترین و کاربردی‌ترین فولاد پر آلیاژ، فولاد ضد زنگ کروم‌دار است. درضمن، موارد مصرف فولادهای گروه پر آلیاژ بیشتر از فولادهای کم آلیاژ است.

بر اساس عناصر آلیاژی

با توجه به اینکه عناصر به‌کاررفته در تولید آلیاژ می‌توانند ویژگی‌ها و خصوصیات آن را دستخوش تغییر کنند، فولاد را بر اساس عناصر آلیاژی به انواع زیر تقسیم می‌کنند:

• فولاد آلیاژی کرم-مولیبدن
• نیکل- کرم مولیبدن
• کرم‌دار
• منگنز دار

بر اساس کاربرد

فولاد ازنظر کاربرد شامل فولاد ساختمانی و فولاد ابزاری می‌شود. فولاد ساختمانی، ماده اولیه ساخت ساختمان‌ها، پل‌ها، قطعات وسایل حمل‌ونقل و... است؛ این دسته از فولادها بیش از 90 درصد از تولیدات کارخانه‌های فولاد را به خود اختصاص داده‌اند. فولاد ابزار نیز به آن دسته از فولادها گفته می‌شود که در تولید ابزارهای براده برداری و برش نظیر مته، رنده، حدیده و قلاویز، قیچی و سنبه نشان نقش دارند. ابزارهای تغییر فرم بدون براده برداری نیز همچون تیغه‌های دستگاه خم‌کن و چکش با این نوع فولاد ساخته شده‌اند.

فولادهای ماشین‌کاری

گروهی از فولادها تحت عنوان فولاد خوش تراش وجود دارند که حاوی گوگرد و فسفر هستند. گوگرد با ایجاد ناخالصی منگنز سولفید منجر به تشدید تنش در قسمت برش شده که درنتیجه، چیپ‌های ساخته‌شده خیلی راحت خرد می‌شوند و به این صورت، قابلیت ماشین‌کاری افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است، فولادهای کربنی معمولا قابلیت ماشین‌کاری را دارند و شدت آن به میزان سختی و شکل‌پذیری فولاد بستگی دارد. این قابلیت اهمیت زیادی دارد و تحقیقات متعددی از گذشته تا به امروز بر روی آن انجام گرفته است.

فولادهای مقاوم در برابر سایش

فولادهای مقاوم در برابر سایش یا همان فولادهای ضدسایش از انواع فولاد هستند که با ترکیب کاربید فلزی ساخته می‌شوند. این فولادها به دلیل کیفیت و استقامت عالی که در برابر سایش از خود نشان می‌دهند، موارد مصرف مهم و متنوعی دارند. البته فولاد به صورت ذاتی از استحکام کافی در برابر فرسایش برخوردار است؛ اما خواص آن را جهت استفاده در برخی کاربردهای نیازمند مقاومت حداکثری تغییر می‌دهند. از کاربردهای  فولاد ضد سایش می‌توان به ساخت لوازم صنعتی به خصوص در صنایع چوب و نجاری اشاره کرد.

فولادهای بلبرینگ

فولادهای بلبرینگ یکی دیگر از دسته فولادها هستند که مقاومت مطلوبی را در برابر سایش و فرسایش از خود به نمایش می‌گذارند و حد خستگی آن‌ها بسیار زیاد است. این فولادها به دلیل ساختار منسجم‌شان در صنایع مختلفی بکار گرفته می‌شوند. از موارد مصرف فولادهای بلبرینگ می‌توان به تولید استوانه‌های مخروطی، صاف، نامتقارن و محصولات غلتشی اشاره کرد. سختی‌پذیری بالا و چقرمگی خوب از سایر مشخصات فولادهای بلبرینگ است. ماشین‌کاری سخت نیز از خواص منفی آن‌ها به حساب می‌آید.

فولادهای ضد زنگ

فولادهای ضد زنگ دارای درصد قابل‌توجهی کروم هستند؛ این درصد در کمترین حالت به 11 درصد می‌رسد. دلیل نسبت بالای کروم در این فولاد، تقویت مقاومت آهن در برابر خوردگی عنوان شده است. بنابراین، در زمان خرید فولاد زنگ نزن باید به میزان کروم آن‌ها توجه داشته باشید؛ هرچقدر درصد کروم بیشتر باشد، سطح مقاومت آن بالاتر است. همچنین، این فولادهای مقاوم و ضد زنگ در صنایع غذایی، پزشکی، شیمیایی و خودروسازی مورداستفاده قرار می‌گیرند. سه نوع فولاد ضدزنگ در بازارها یافت می‌شود که عبارت‌اند از:

• فولاد مارتنزیتی: حاوی 12 الی 14 درصد کروم و بین 0.12-0.35 درصد کربن است و در ساخت شیرآلات، پمپ‌های هیدرولیک، پمپ روغن، پمپ بخار و... به کار می‌رود.
• فولاد فریتیک: حاوی 16 الی 18 درصد کروم و 0.12 درصد کربن است و نسبت به فولاد مارتنزیتی مقاومت بیشتری در برابر زنگ‌زدگی دارد.
• فولاد آستنیتی: کروم و نیکل به‌کاررفته در ساخت این نوع فولاد به ترتیب 18 درصد و 8 درصد است.

فولادهای الکتریکی و فولادهای ابزار

فولادهای الکتریکی را با عناوین دیگری نظیر فولادهای ترانسفورماتور، فولادهای سیسلیسم‌دار یا فولادهای لمیناسیون می‌شناسند. این فولادها، خواص مغناطیسی معینی همچون سطح حلقه‌ی هیسترزیس کم و درنتیجه، تلفات هسته کم و قدرت نفوذ مغناطیسی بالایی دارند. فولاد ابزار نیز به آن دسته از فولادها گفته می‌شود که جهت تولید ابزار و قالب مورداستفاده قرار می‌گیرند. این فولادها دارای مقاومت سایشی، مقاومت در برابر حرارت هستند و سختی‌پذیری مطلوبی دارند.

فولادهای ماریجینگ

فولاد ماریجینگ یکی از فولادهای خاص با ویژگی‌های منحصربه‌فرد است که میزان کربن به‌کاررفته در تولید آن تقریباً صفر است. این آلیاژ آهنی حاوی درصد بالایی نیکل (در حدود 20-25 درصد) است. یکی از ویژگی‌های خاص فولاد ماریجینگ، وجود استحکام و چقرمگی به‌طور هم‌زمان در این آلیاژ است. این نوع فولاد قابلیت بسیار مطلوبی در پولیش و ماشین‌کاری دارد و در برابر خوردگی و انتشار ترک مقاومت بالایی نشان می‌دهد.

بر اساس shape و شکل

فولادها ازلحاظ شکل ظاهری به دو دسته تخت و طولی یا بلند تقسیم می‌شوند. از فولادهای تخت می‌توان به انواع صفحه، ورق، کویل به دست آمده از نورد سرد، تسمه تولید نورد گرم و نورد سرد اشاره کرد. فولادهای بلند یا طولی نیز عبارت‌اند از میلگرد، تیرآهن، سپری، نبشی، میله، مفتول و ریل راه‌آهن که در وزن‌های سبک، متوسط و سنگین موجود هستند. به‌طورکلی، تمام فولادهای تخت و طولی را می‌توان در وزن و ابعادهای مختلف تولید کرد.

انواع استانداردهای رایج فولاد در دنیا

فولادها بر مبنای استانداردهای مختلفی گروه‌بندی و ارزیابی می‌شوند. سپس، با توجه به این استانداردها، ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی آن‌ها را تعیین می‌کنند. بنابراین، استاندارد تولید فولاد مشخص‌کننده خصوصیات آن است. در قسمت زیر، لیست استانداردهای رایج در دنیا آورده شده است:

• JIS ژاپن
• DIN آلمان
• BS انگلستان
• GOS روسیه
• AFNOR فرانسه
• ASTM و AISI-SAE آمریکا

فولادسازی چیست؟

صنعت فولادسازی از دوران باستان تا به امروز در کشور ما فعال بوده است و ایران جزو اولین کشورهای تولیدکننده فولاد در دنیا است. البته فرآیند فولادسازی در دوران مدرن با قرون وسطی فرق دارد و پیشرفت‌های زیادی داشته است. در حال حاضر، فولادسازی شامل روش‌های اولیه و ثانویه می‌شود که هرکدام از آن‌ها دارای چندین مرحله هستند. در قسمت زیر، با پروسه فولادسازی اولیه و ثانویه آشنا خواهید شد.

فولادسازی اولیه و ثانویه

در فولادسازی اولیه، آهن خام و قراضه در داخل کوره بلند ذوب می‌شود. این فرآیند، قابل‌انجام به روش‌های اکسیژن قلیایی یا قوس الکتریکی است. در فولادسازی با اکسیژن قلیایی، آهن پر کربن جهت تبدیل شدن به فولاد مورداستفاده قرار می‌گیرد. انتقال اکسیژن به داخل آهن نیز منجر به کاهش غلظت کربن می‌شود. در فولادسازی با قوس الکتریکی هم القای جریان الکتریکی باعث بالا رفتن دمای کوره می‌شود. در هر دو روش، با افزودن آهک به مواد مذاب، ناخالصی‌های آن را جدا می‌کنند.

در فولادسازی ثانویه، سنگ آهن ذوب‌شده وارد چرخه خالص‌سازی می‌شود و همین‌طور، مواد مختلفی را به آهن مذاب می‌افزایند. این فرآیند در داخل پاتیل و پیش از فرآیند ریخته‌گری در دستور کار تولیدکنندگان قرار می‌گیرد. افزودن مواد مفیدی همچون گازها و مواد آلیاژی و از سوی دیگر، حذف خالصی‌ها به بالا رفتن کیفیت فولاد کمک می‌کند. به‌طورکلی، از عملیاتی که در داخل پاتیل صورت می‌گیرند می‌توان به اکسیژن‌زدایی، حذف گازها در خلا، حذف ناخالصی‌ها، افزودن آلیاژهای مختلف، گوگردزدایی، همگن‌سازی و... اشاره کرد.

روش‌های تولید فولاد در ایران

فولاد در کشور ایران به دو روش زیر تولید می‌شود: 1. تولید به روش کوره بلند و 2. تولید به روش احیای مستقیم در کوره‌های قوس الکتریکی. تولید به روش کوره بلند یک روش سنتی است که از سنگ‌ آهن و گندله و کلوخه به‌عنوان مواد اولیه استفاده می‌کند. به‌منظور تأمین انرژی موردنیاز کوره از کک استفاده می‌شود. این کوره همواره فعال است و ذوب مواد را به‌صورت مداوم و در حجم بالا انجام می‌دهد. 

به‌این‌ترتیب، ترکیبات مذاب به دلیل اختلاف حجم به مخازن چدن و سربار به قسمت فولادسازی هدایت می‌شوند. در کارگاه چدن‌ریزی ترکیبات مذاب به شمش فولاد تبدیل می‌شوند. روش احیای مستقیم به‌نوبه خود به 4 روش گندله‌سازی، احیای مستقیم، کوره ذوب و ریخته‌گری مداوم تقسیم می‌شود. در این روش گاز طبیعی متان جایگزین کک شده و برای تأمین انرژی موردنیاز کوره و احیای سنگ‌آهن مورداستفاده قرار می‌گیرد.

ریخته گری فولاد چیست و چه مراحلی دارد؟

ریخته‌گری فولاد باعث شکل‌دهی به این آلیاژ با حرارت و ذوب می‌شود. فولاد ذوب‌شده را داخل قالب‌های مخصوص قرار می‌دهند تا دمای آن کاهش یابد. بعد از اینکه فولاد تا حدودی سرد شد از قالب بیرون آورده می‌شود و درنهایت، آن را به شکل موردنظر تبدیل می‌کنند. به‌طورکلی، مراحل ریخته‌گری بسیار ساده اما کاربردی است. درضمن، فرآیند ریخته‌گری انواع مختلفی دارد که بهترین آن، ریخته‌گری پیوسته است. در ادامه با این سبک ریخته‌گری آشنا خواهید شد.

ریخته گری پیوسته

ریخته‌گری پیوسته یا ریخته‌گری رشته‌ای عملیاتی است که طی آن، ریخته‌گری و نورد قطعه به شکل پیوسته و بدون توقف صورت می‌گیرد؛ بر همین اساس، ریخته‌گری پیوسته را ترکیبی از ریخته‌گری و نورد می‌دانند. این مدل ریخته‌گری برای ساخت قطعات تخت با طول زیاد همچون اسلب فولاد ایده‌آل است. فلز مذاب در این فرآیند به صورت مداوم به قالب منتقل می‌شود. قالب‌ها نیز طول مشخصی ندارند و ابعاد آن‌ها بستگی به سایز قطعه تولیدی دارد. وقتی که فلز مذاب از قالب جدا می‌شود، به مروز زمان به طرف پایین حرکت می‌کند و این‌گونه طول‌اش بیشتر می‌شود.

شکل دهی فولاد شامل چه مراحلی است؟

عملیات مختلفی بر روی فولادها به عنوان مهم‌ترین ماده اولیه مهندسی انجام می‌گیرد. این عملیات باعث بهتر شدن کیفیت سطح و مقاومت فولادهای مختلف می‌شود. در قسمت زیر، عملیات مربوط به فولادها و توضیحات آن‌ها قید شده است:

عملیات حرارتی

عملیات حرارتی شامل فرآیندهایی همچون حرارت‌دهی و سپس، خنک کردن قطعات فولادی می‌شود. این عمل، خواص متالورژیکی قطعات را تغییر می‌دهد. همچنین، عملیات حرارتی را می‌توان بر روی گریدهای مختلف آلیاژ انجام داد. با این حساب، از یک فولاد با ترکیب شیمیایی معین خواص متنوعی به دست می‌آید.

بازپخت یا انیلینگ

بازپخت یا آنیل کردن (Annealing) نوعی پروسه حرارتی است که باعث ایجاد میکرو ساختارهای تعادلی ازجمله فریت و سمانتیت می‌شود. این پروسه، خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد را متحول می‌کند. در این حالت،  میزان سختی فولاد، کاهش و شکل‌پذیری آن افزایش می‌یابد. درواقع، هدف اصلی انیلینگ، نرم شدن فولاد است.

آبدهی و تمپر کردن

آبدهی، عملیاتی است که در جریان آن، قطعه بعد از گرم شدن در یک دما و زمان مشخص سریعا سرد می‌شود. به عبارت دیگر، سرد کردن سریع فولاد و فلزات بالاتر از دمای بحرانی با روش‌های مختلف نظیر فرو بردنشان در آب، نمک، روغن و... به آبدهی معروف است. تمپر کردن نیز به گرم کردن مجدد فولاد تا پایین‌تر از دمای استحاله یوتکتوئید (دمایی کمتر از 700 درجه سانتی‌گراد) گفته می‌شود.

اسیدشویی و تمیز کردن

اسیدشویی، روشی جهت تمیز کردن سطوح فولاد است. در این روش، ناخالصی‌های سطح فولاد اعم از لکه‌ها، زنگ‌زدگی، رسوبات مختلف، آلاینده‌های غیرآلی و... از بین می‌روند. برای این منظور، از محلولی به اسم مایع شستشو دارای اسید استفاده می‌شود. بنابراین، با اسیدشویی می‌توان فلز را تمیز کرد و عملیات رسوب‌زدایی را بر روی آن انجام داد.

کوتینگ سطح

کوتینگ سطح یک فرآیند پیوسته برای پوشش‌دهی و رنگ‌آمیزی فولاد است. در این روش، سطوح محصول با فلز پوشانده می‌شوند تا با این پوشش فلزی میزان کیفیت و مقاومتشان بهبود یابد. به این ترتیب، فولادهایی که بر روی آن‌ها عملیات کوتینگ سطح انجام گرفته است، دوام و پایداری بهتری دارند.

تفاوت  فولاد و آهن چیست؟

مهم‌ترین تفاوت فولاد و آهن، ماهیت و ترکیبات آن‌ها است. آهن نوعی عنصر خالص است که به‌صورت سنگ‌ آهن در معادن یافت شده و در ساخت آلیاژهای مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. این در حالی است که فولاد یکی از آلیاژهای ساخته با استفاده از درصد بالایی آهن است. اغلب انواع فولاد حاوی 50 درصد آهن هستند. آهن خالص در مقایسه با فولاد استحکام و مقاومت کمتری دارد. آهن در برخورد با مواد خورنده دچار پوسیدگی و خوردگی می‌شود و رطوبت محیط موجب زنگ زدن سطح می‌شود.

فولاد آلیاژ با برخورداری از ترکیباتی مانند کربن، آلومینیوم و ... که در برابر رطوبت و خوردگی مقاوم هستند، دوام بیشتری نسبت به آهن پیدا کرده است. همچنین قیمت فولاد به دلیل برتری‌های خود، نسبت به قیمت آهن بیشتر است. آهن و فولاد ازنظر قابلیت بازیافت، وزن و چگالی نیز با یکدیگر تفاوت دارند.

کاربرد فولاد در صنایع

فولادها کاربرد بسیار گسترده و متنوعی در صنایع مختلف دارند و در مهم‌ترین و کلیدی‌ترین صنایع کشور مانند خودروسازی، کشتی‌سازی، سدسازی، ساخت پل، ساختمان‌سازی، بتن مسلح، کشاورزی، پتروشیمی، صنعت نفت و گاز و... استفاده می‌شود. ازجمله رایج‌ترین کاربردهای آن می‌توان به ساخت انواع مقاطع فولادی مانند نبشی، میلگرد، تیرآهن، ناودانی، انواع لوله، انواع ورق آهن اشاره کرد. از فولاد همچنین می‌توان در ساخت انواع خودرو، ماشین‌های سنگین، خطوط ریلی، خطوط لوله دریایی، لوازم‌خانگی، ماشین‌آلات صنعتی و وسایل نقلیه کشاورزی و.... بهره گرفت.