انواع فولاد و کاربردهای آن را بهتر بشناسید
فولاد، یکی از مهم‌ترین ماده اولیه مهندسی و ساختمانی در جهان است. کاربردهای متفاوت انواع فولاد در بخش‌هایی از زندگی روزمره، مانند ماشین‌ها، تولیدات ساختمانی و کشتی‌های باری گرفته تا یخچال، چاقو جراحی و ماشین لباسشویی گسترده است. فولاد می‌تواند بارها بدون از دست دادن خواص خود بازیافت شود و مورد استفاده قرار بگیرد.
بر اساس آمارهای به‌دست آمده، میزان تولید فولاد در جهان 6/1 میلیارد تن بود؛ در صورتی‌که این مقدار برای دیگر فلزهای مهندسی مهم در جهان مانند آلمینیوم و… 47 میلیون تن بود. طبق تفاوت‌های زیاد این مقادیر، اهمیت نسبی انواع فولاد در صنعت‌های جهانی را نشان می‌دهد. هزینه‌های پایین تولید، فراوانی مواد اولیه و گسترده فوق‌العاده خواص مکانیکی، دلایل عمده محبوبیت انواع فولاد در صنایع و کاربردهای مختلف است. در این مقاله قصد داریم شما را با انواع فولاد و کاربردهای آن آشنا کنیم؛ لطفا تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.
معرفی انواع فولاد
فولاد آلیاژی
فولاد آلیاژی نوعی فولاد است که از ترکیب بی کربن و آهن تولید می‌شود. این آلیاژ به علت مقرون‌به‌صرفه بودن، استحکام، ارزان و در دسترس بودن، سهولت در استخراج و تولید، بسیار کاربردی هستند. اما چیزی که فولاد را نسبت به بقیه فلزها خاص و منحصربه‌فرد کرده است، امکان ساخت انواع فولاد آلیاژی با اضافه کردن برخی عناصر به آن است.
در هنگام تولید فولاد و در زمان ذوب، عناصر متفاوتی را به هدف تولید فولاد با قابلیت‌های بیشتر اضافه می‌کنند که مهم‌ترین این عناصر، کربن بوده که تعیین‌کننده میزان نرمی و سختی است. به‌طوریکه هر چقدر میزان کربن بکار رفته در آن بیشتر باشد حالت سختی، شکنندگی و جوش‌ناپذیری آن نیز افزایش پیدا می‌کند. از همین جهت کربن را به میزان متعادل در فولاد استفاده می‌کنند تا جایی که هم فولاد سخت شود و هم خاصیت جوش‌پذیری مناسبی پیدا کند.
برای تولید فولاد آلیاژی، در کنار کربن از عناصر دیگر مانند کروم، منگنز، وانادیم، بور، سیلیسیم، تنگستن و… استفاده می‌کنند. هر کدام از این عناصر نوع خاصی از فولاد آلیاژی را با قابلیت‌ها و خاصیت‌های ویژه تولید می‌کنند. در حالت کلی، فولاد آلیاژی فولادی است که در ترکیب خود علاوه بر کربن، یک یا چند درصد از عناصر نام برده را داشته باشد.
فولاد کربن
فولاد کربن ، نوعی فولاد است که در آن کربن اصلی‌ترین عنصر بکار رفته در آن می‌باشد. در فولادهای کربنی عنصرهای دیگری هم وجود دارند، اما کربن و آهن به‌عنوان عنصرهای پایه آن‌ها محسوب می‌شوند. خواص فولاد به میزان کربن استفاده شده در آن بسیار وابسته است. در این موقعیت، انجمن فولاد و آهن تعریف خاصی برای فولادهای کربنی درنظر گرفته است که این تعریف شامل 3 شرط می‌باشد. این شرط‌ها شامل:
• عنصرهایی مانند آلمینیوم، کبالت، کروم، مولیبدن، نیوبیوم، نیکل، تیتانیوم، وانادیوم، تنگستن، زیرکونیوم و… برای ایجاد یک تاثیر آلیاژی مناسب اضافه می‌شوند، حداقل مقداری برایشان وجود ندارد.
• مقداری که برای عناصر منگنز، مس و سیلیسیم تعریف شده، 65/1 و 6/0 درصد می‌باشد.
• مقدار مس موجود در فولاد نباید کمتر از 04/0 باشد.
همانطور که اشاره کردیم، فولادها میزان کربن یکسانی ندارند و بر اساس همین موضوع به سه دسته فولاد کم‌کربن، متوسط و پرکربن تقسیم می‌شوند. فولادهای کم‌کربن علاوه بر هزینه کم، انعطاف‌پذیری پیشتری دارند که موجب کارایی‌های بیشتر آن شده است. از فولادهای کربن متوسط، برای ساخت قطعات متحرک با دوام و استحکام بالا استفاده می‌شود که برخی از آن‌ها شامل پیستون‌های پمپ، کمپرسورهای هوا، پروانه‌های توربین بخار، چرخ‌دنده‌ها و قطعات سایشی سطحی، دوک‌های ماشین ابزار، غلتک‌ها، میل‌لنگ، انواع پنجره‌های ساختمانی، نیمکت و…. می‌باشد.
فولاد پرکربن از باکیفیت و سخت‌ترین فولاد محسوب می‌شود. این فولاد مقاومت بالایی نسبت به هرگونه سایش داشته و کاربرد آن معمولا در فنرها و تیغه فنرها است. این نوع فلزها به دلیل استحکام و میزان سختی، هنگام سردشدن ترک برمی‌دارد. بر همین اساس، معمولا از سردکردن دو مایع استفاده می‌کنند و برای قطعات کوچک، از سخت‌شدن روغن استفاده می‌شود.
فولاد ضدزنگ
فولادهای ضدزنگ نوعی از فولاد است که دارای عناصری مانند سیلیسیم، کربن و منگنز است که موجب می‌شود فولاد ضدزنگ خواص عالی داشته باشد. البته عناصر دیگری مانند مولیبدن و نیکل برای افزودن سایر عناصر مانند افزایش مقاومت در برابر خوردگی و شکل‌پذیری خوب به فولاد ضدزنگ اضافه می‌شود.
این نوع فولادها دارای ویژگی‌های فراوانی است که برخی از آن‌ها شامل:
• قابلیت بازیافت
• بادوام
• ضرری برای سلامتی انسان‌ها ندارد
• اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه
کاربردهای فولاد
خودروسازی و حمل‌ونقل
فولاد در زمینه خودروسازی و حمل‌ونقل کاربرد زیادی دارد. امروزه برای تولید اکثر خودروها از فولادهای پیشرفته با مقاومت و استحکام بالا استفاده می‌کنند. به کمک فولاد، می‌توان خودروهایی سبک طراحی کرد که علاوه بر افزایش ایمنی، مصرف سوخت را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. فولاد برای تجهیزات و تولید وسایل نقلیه بسیار ایده‌آل است، زیرا وزن آن سنگین نیست و برای تولید به انرژی کمتری نیاز دارد و انتشار دی‌اکسیدکربن را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. انواع مختلفی از فولاد برای قسمت‌های مختلف خودرو مانند درها، بدنه، فرمان، محور چرخ‌ها، سیستم تعلیق، فضای داخلی، موتور و گیربکس استفاده می‌شود.
انرژی
یکی از اصلی‌ترین کاربردهای فولاد در زمینه انرژی است. معمولا در همه بخش‌های انرژی، فولاد را به دلیل دوام و استحکام آن به کار می‌برند. انواع انرژی مانند برق، گاز طبیعی، نیروی بادی و حتی هسته‌ای همگی برای عملکرد مناسب به فولاد نیاز دارند. از طرفی، فولاد، برای استخراج منابعی که برای تولید انرژی استفاده می‌شوند، به کار می‌رود. کاربرد فولاد را باید در ساخت انواع ماشین‌آلات سنگین مانند لیفتراک‌ها، سکوهای دریایی، تجهیزات خاکبرداری، استخراج معادن و جرثقیل‌ها مورد استفاده قرار می‌دهند.
معماری
فولاد در طراحی دکوراسیون و معماری کاربردهای فراوانی دارد. در حال حاضر، فولاد یکی از مهم‌ترین فلزی است که در معماری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کاربردهای فراوان فولاد به دلیل دوام و استحکام کششی آن می‌باشد. از ویژگی‌های دیگر فولاد که منجر به کارایی و کاربردهای فراوان آن شده است، می‌توان به مقاومت زیاد، شکل‌پذیری، خواص یکنواخت، خواص ارتجاعی، خمش‌پذیری، جوش‌پذیری، چکش‌خواری اشاره کرد.
پزشکی
معروف‌ترین و مهم‌ترین فلزی که در پزشکی کاربردهای زیادی دارد، فولاد زنگ‌نزن است که در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالایی دارد. صندلی‌های چرخ‌دار، تخت‌های بیمارستانی و برخی تجهیزات جراحی و آزمایشگاهی به وسیله فولاد ساخته می‌شوند. کاربرد فولاد در زمینه پزشکی به این دلیل است که استیل ایمنی، دوام و مقاومت بسیار بالایی دارد و برای تولید انواع تجهیزات بهداشتی مناسب است.
لوازم خانگی و صنعت
فولاد، چیزی حدود 75 درصد وزن یک لوازم خانگی را تشکیل می‌دهد. در واقع، فولاد را می‌توان در وسایلی مانند اجاق گاز، یخچال، سینک ظرفشویی، کارد، چنگال و… یافت. بسیاری از کالاهای صنعتی مانند ماشین‌آلات کشاورزی، راهروها، تجهیزات حفاظتی و سازه‌ها نیز از فولاد ساخته می‌شود.
سخن پایانی
فولاد یکی از فلزهای پرکاربرد در جهان است که در صنایع مختلف مانند نفت، لوازم خانگی، پزشکی، معماری، خودروسازی و حمل‌ونقل و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت بسیار بالا، مهم‌ترین خاصیت فولاد محسوب می‌شود که آن را به تاثیرگذارترین فلز صنعتی تبدیل کرده است؛ در حالت کلی، فولاد در مقابل کشش، خوردگی و سایش، مقاومت بسیار بالایی دارد.
در این مقاله به معرفی انواع فولاد و کاربردهای آن پرداخته شده است، از اینکه تا انتهای این مقاله همراه ما بودید؛ سپاسگزاریم.
چنانچه نیازمند انواع نمد ژئوتکستال برای مصارف نمد عایق رطوبتی، نمد زیرسازی جاده، نمد سدسازی، نمد زیرسازی راه آهن، نمد زهکشی و نگهداری مایعات، نمد خطوط گاز، نمد کنترل فرسایش خاک، نمد صنایع خودرو، نمد چرم سازی، نمد صنعت پوشاک هستید به راحتی میتوانید با تیم مهندسی شرکت لایی ابرینه در تماس باشید.