فولاد آلیاژی

یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فلزات جهان، فولاد است. امروزه در صنایع مختلف از فولاد استفاده می‌شود و همین مسئله باعث شده است تا استخراج و تولید آن اهمیت زیادی پیدا کند. کربن‌ها عنصر اصلی فولاد هستند. در این مقاله به نقل از پایگاه خبری فولاد ایران قصد داریم به معرفی کامل فولاد آلیاژی بپردازیم و آن را بررسی کنیم.

فولاد آلیاژی چیست؟

فولاد آلیاژی فولادی است که برای تولید آن علاوه بر کربن از عناصر دیگری مانند کروم، نیکل، منگنز، وانادیم، مولیبدن، سیلسیم، بور، کبالت، آلومینیوم و ... استفاده می‌شود. فولادهای آلیاژی کاربردهای ویژه‌ای دارند و خواص آن‌ها با توجه به عناصرشان، متفاوت است.

اضافه کردن عناصری مانند کروم، نیکل و منگنز به فولاد برای تولید فولاد آلیاژی، ویژگی‌های این فلز را تغییر می‌دهد. برای مثال، فولاد آلیاژی نسبت به فولاد از مقاومت و استحکام بالاتری برخوردار است و در برابر حرارت آسیب کمتری می‌بیند.

انواع فولاد آلیاژی

به طور کلی فولادهای آلیاژی به دو دسته فولاد پر آلیاژ و فولاد کم آلیاژ تقسیم می‌شوند که هرکدام ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند. این فلزات انواع مختلفی دارند؛ در ادامه برخی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فولادهای آلیاژی را به شما معرفی می‌کنیم.

وانادیوم‌دار

 همانطور که گفته شد، وانادیوم یکی از عناصری است که به فولاد اضافه می‌کنند. وجود وانادیوم در فولاد باعث افزایش شکل‌پذیری آن می‌شود و اگر میزان این عنصر در فولاد بین 0.10 تا 0.2 باشد، استحکام و مقاومت فولاد بیشتر می‌شود. از فولاد آلیاژی وانادیوم‌دار برای تولید انواع قطعات لوکوموتیو، میل‌لنگ و قطعات ساختمانی استفاده می‌شود.

کروم‌دار

زمانی که عنصر کروم به فولاد اضافه شود، فولاد آلیاژی کروم‌دار تولید خواهد شد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که یک فلز بهتر است از آن برخوردار باشد، ضدزنگ‌زدگی است؛ اضافه شدن کروم به این فلز، ویژگی ضدزنگ‌زدگی را به فولاد آلیاژی می‌بخشد. در این شرایط، کروم به عنوان یک لایه محافظ عمل می‌کند و اجازه زنگ زدن را به فولاد نمی‌دهد. به دلیل این خاصیت فولاد آلیاژی کروم‌دار، از آن برای تولید کاسه و قابلمه‌ها، تولید تجهیزات پالایشگاه‌ها و صنایع شیمی، تولید قطعات صنایع دریایی و ابزار پزشکی استفاده می‌شود.

منگنزدار

فولاد آلیاژی منگنزدار هم یکی دیگر از انواع فولادهای آلیاژی است. عنصر منگنز میزان شکل‌پذیری فولاد را افزایش می‌دهد؛ فرآیندی به نام کوئینچ هم در بازه زمانی مشخص روی این فلز انجام می‌شود تا علاوه بر حفظ ثبات فولاد، استحکام آن هم افزایش پیدا کند.

تنگستن‌دار

یکی از فولادهای آلیاژی که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، فولاد آلیاژی تنگستن‌دار است. تنگستن که با نام ولفرام هم شناخته می‌شود، عنصری است که بالاترین نقطه ذوب را دارد؛ به همین دلیل، اضافه کردن آن به فولاد باعث تولید فلزی می‌شود که سختی بسیار بالایی دارد و در برابر حرارت مقاوم است. از فولادهای آلیاژی تنگستن‌دار برای تولید قلم‌تراش، تیغه، مته و آهن‌ربا استفاده می‌شود. جالب است بدانید که از این نوع فولاد آلیاژی در تولید توربین‌ها، فن‌ها و همچنین قطعاتی مانند شیرها و لوله‌ها در صنایع نفت و گاز هم بهره گرفته می‌شود.

نیکل‌دار

نیکل هم یکی دیگر از عناصر مهم برای تولید فولاد آلیاژی است. زمانی که نیکل به فولاد افزوده شود، سختی و قابلیت کششی این فلز افزایش پیدا می‌کند. فولادهای آلیاژی نیکل‌دار مقاومت بالایی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی از خود نشان می‌دهند و به خوبی به شکل ورق و مفتول در می‌آیند. فولاد آلیاژی نیکل‌دار طول عمر بالایی دارد و به راحتی فرسوده نمی‌شود. اگر در کنار نیکل، کروم هم به فولاد آلیاژی اضافه شود، خواص این فلز چند برابر بیشتر خواهد شد.

کبالت‌دار

وجود کبالت در فولاد آلیاژی باعث حفظ سختی و البته مقاومت فولاد در برابر حرارت و دماهای بالا می‌شود. برای افزایش سختی فولادهای آلیاژی کبالت‌دار می‌توان از کمی تنگستن هم استفاده کرد.

کاربردهای فولاد آلیاژی

به طور کلی می‌توان گفت که کار بسیاری از صنایع و فعالیت آن‌ها به وجود فلز فولاد بستگی دارد. فولاد آلیاژی هم با توجه به انواعی که دارد و البته عنصرهای به کار رفته در آن، کاربردهای گوناگونی دارد. برای مثال، از فولادهای آلیاژی ضدزنگ مانند فولاد آلیاژی کروم‌‎دار برای ساخت ابزاری مانند قابلمه، تابه، برخی ابزار پزشکی و ... استفاده می‌شود یا از فولادهای آلیاژی تنگستن‌دار به دلیل سختی بسیار بالا، برای تولید قطعاتی مانند تیغه و مته بهره گرفته می‌شود.

اگر اخبار بازار فولاد را دنبال کرده باشید، احتمالا می‌دانید که فولادهای آلیاژی تحول گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله کشاورزی و خودروسازی ایجاد کردند. بسیاری از فولادهای آلیاژی برای تولید توربین‌ها، فن‌ها، موتورها و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند. جالب است بدانید که در ساخت ابرسازه‌ها مانند فرودگاه، پل و ریل هم رد پای فولاد آلیاژی به چشم می‌خورد.

مقایسه فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی

فولادهای آلیاژی و فولادهای غیر آلیاژی تفاوت‌های زیادی با یکدیگر دارند. در ادامه به مقایسه فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی می‌پردازیم.

وجود عناصر مختلف

در فولادهای آلیاژی از عناصر مختلفی مانند نیکل، کروم، منگنز و ... استفاده می‌شود؛ اما در فولاد غیر آلیاژی چنین شرایطی وجود ندارد.

میزان کربن

همانطور که می‌دانید، یکی از تفاوت‌های اصلی فولادهای آلیاژی و غیر آلیاژی، میزان کربن موجود در آن‌ها است. در فولاد آلیاژی از مقدار زیادی کربن استفاده شده است در حالی که فولاد غیر آلیاژی کربن کمی دارد.

ذوب کردن

فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی هنگام ذوب شدن هم با یکدیگر متفاوت هستند. در زمان ذوب شدن عناصر موردنظر به فولاد آلیاژی اضافه می‌شوند؛ در حالی که هنگام ذوب هیچ عنصر دیگری به فولاد غیر آلیاژی اضافه نمی‌شود.

انعطاف‌پذیری و مقاومت

فولادهای آلیاژی از انعطاف‌پذیری و مقاومت بسیار بیشتری نسبت به فولادهای غیر آلیاژی برخوردار هستند و به همین دلیل، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و نسبت به فولادهای آلیاژی از طرفداران بیشتری برخوردار هستند.

قیمت

قیمت فولاد همواره در حال تغییر است. قیمت فولاد آلیاژی و غیر آلیاژی با توجه به عوامل مختلفی تعیین می‌شود؛ این عوامل شامل عرضه و تقاضا، نوع مواد اولیه و قیمت آن، نرخ ارز، عوامل جغرافیایی (عواملی مانند تحریم یا بسته شدن بازارهای بین‌المللی)، هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم تولید و ... هستند که هرکدام به اندازه اهمیتی که دارند، روی قیمت فولادهای آلیاژی و غیر آلیاژی تاثیر می‌گذارند.

عوامل گفته شده، عوامل مستقیم تاثیرگذار بر قیمت فولاد آلیاژی هستند؛ صدها عوامل غیرمستقیم دیگر هم بر قیمت فولاد تاثیر می‌گذارند و موجب افزایش یا کاهش پیدا کردن آن می‌شوند.