آلیاژهای فولادی از ترکیب آهن با عناصر دیگری همچون کربن، سیلیسیم، نیکل، مس، منگنز و… به وجود می آیند. این ترکیب بر حسب میزان دیگر عناصر، باعث می شود تا فولادها نسبت به آهن خالص، استحکام و مقاومت چند برابر داشته و به یکی از پرکاربرد ترین مصالح در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز تبدیل شوند.
یکی از محبوب ترین فولادها، فولاد نرمه نام دارد که به سبب خصوصیات ویژه ای که دارا می باشد، بسیار برای ساختمان سازی مناسب واقع می شود. در ادامه همراه ما باشید تا با این فولاد، انواع و مشخصات انواع آن به صورت تکنیکال، به طور کامل آشنا شوید.
فولاد نرم چیست؟
این فولادها که به فولاد کم کربن نیز معروف اند، همانطور که از نامشان پیداست، درصد کربن پایین تری را نسبت به دیگر فولادها دارا می باشند. بدین صورت که تنها 0.05 تا 0.025 وزن آن ها را تشکیل می دهند. این در حالی است که میزان کربن دیگر فولادها تا 2 درصد وزنشان نیز خواهد رسید.
فولاد نرمه در کل از فولادهای آلیاژی به حساب نمی آید و در آن از عناصری نظیر کروم، مولبیدن و… خبری نمی باشد. قابلیت جوشکاری و تراشکاری آسان این فولاد، آن را به گزینه بسیار مناسبی در ساخت و سازهای ساختمانی تبدیل نموده است.
مشخصات فنی فولاد نرمه
فولاد نرمه، اغلب در مصارف ساختمانی نقش دارد و مشخصات فنی آن به شرح ذیل می باشد:
- تنش تسلیم بین 2200 تا 2600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع
- تنش یا مقاومت گسیختگی بین 3400 تا 3800 کیلوگرم بر سانتی متر مربع
- دارای میزان کربن بین 0.15 تا 0.29 درصد
- دارای مدول الاستیسیته E+61
فولاد نرمه از چه عناصری تشکیل شده است؟
فولادها با کم و زیاد شدن عناصر تشکیل دهندشان، دارای خاصیت های متفاوتی شده و در موارد مختلفی می توان آن ها را به کار برد. فولاد نرمه، به طور کلی شامل عناصر زیر می شود:
- کربن: همانطور که در بالا توضیح دادیم، درصد کربن در فولاد نرمه ناچیز است. از سویی دیگر، نرمی و انعطاف پذیری از خصوصیات بارز این فولاد به حساب می آید.
بدین ترتیب می توان نتیجه گرفت که کربن ماده ای است که فولاد را سخت و در عین حال شکننده می نماید.
- منگنز: مقاومت در برابر ساییده شدن و ضربه دیدگی در فولادها از اهمیت زیادی برخوردار است.
در فولاد نرمه نیز، میزان عنصر منگنز به منظور برخورداری آن از مقاومت ضربه ای و در عین حال افزایش خاصیت شکل پذیری، افزایش پیدا می کند.
- سیلیسیوم: یکی از چالش های تولید انواع فولاد، تلاش در جلوگیری از خوردگی سریع آن می باشد. سیلیسیوم نیز از عناصری است که خاصیت خورندگی را کاهش می دهد.
بدین منظور از مقادیر زیادی از سیلیسیوم با هدف جلوگیری از خوردگی سریع این فولادها بایستی استفاده شود.
- نیکل و مس: افزایش میزان نیکل و مس در فولاد برابر است با افزایش انعطاف و شکل پذیری آن. بدین ترتیب در ساختار فولاد کم کربن، از این عناصر به خوبی بهره برده شده است.
انواع فولاد نرمه و مشخصات فنی آن ها
بر حسب درجه نرمی، فولاد کم کربن در دو نوع st37 و st52 تولید می گردد. اس تی 37 نرم ترین نوع فولاد به حساب می آید، هرچند اس تی 52، وزن سازه را کمتر نموده و مقرون به صرفه تر می باشد.
به کارگیری ترکیبی از این دو فولاد نرمه به منظور مقاوم نمودن سازه در برابر زلزله بسیار توصیه می شود. تنش تسلیم و گسیختگی فولاد st37 به ترتیب برابر است با 2400 و 3700 کیلوگرم بر سانتی متر مربع. این ارقام در فولاد سخت تر st52 برابراند با 3600 و 5200 کیلوگرم بر سامتی متر مربع.
فاکتورهای تولید انواع فولاد نرمه
فرآیند تولید فولاد نرمه، در دو فاکتور بسیار تأثیر گذار خلاصه می گردد که عبارت اند از عملیات کربن دهی و حرارتی.
برای آن که خواص مقاومت و سختی فولاد نسبت به سایش افزایش داده شود، بایستی در طی عملیات کربن دهی، میزان کربن فولاد نرمه بین 8 تا 9 دهم درصد افزایش پیدا کند. توجه داشته باشید که این درصد تحت هیچ شرایطی نبایستی افزایش پیدا کند، چرا که خاصیت فولاد نرمه از بین خواهد رفت.
در طی سخت کاری فولاد نرمه به روش حرارتی، بایستی فولاد نرم در کوره آن قدر حرارت داده شود تا خاصیت الکترومغناطیسی خود را از دست دهد. به این دما، دمای بحرانی گویند.
سپس در بازه زمانی مورد نیاز، فولاد را در دمای ثابت درون محلول آب و نمک یا آب و روغن قرار می دهند تا فولاد به درجه سختی قابل انتظار برسد.
نحوه تولید انواع فولاد نرم
-
تولید در کوره های بلند
در این روش با استفاده از کانورترهای اکسیژنی، مواد خام کنستانتره و گندله که از سنگ آهن تولید می شوند، با به کار گیری فرآیندهای مغناطیسی و خشک، فولادها درون کوره های بلندی تولید می گردند.
-
تولید فولاد نرمه با استفاده از روش احیای مستقیم
درون کوره های الکتریکی القایی یا قوس های الکتریکی، می توان با استفاده از آهن اسفنجی تحت شرایط دمش اکسیژن، این فولادها را تولید نمود.
خصوصیات برتر فولاد نرمه
هر فولادی از مزایا و معایب خود برخوردار است و فولاد نرمه نز از این قاعده مستثنی نیست. از مزایای این فولاد پرکاربرد می توان به قابلیت انعطاف، جوشکاری و ماشین کاری بسیار بالا، دارا بودن خاصیت مغناطیسی بالا به سبب پایین بودن درصد کربن و بالا رفتن خاصیت فاز آهنی در آن و در کل مقرون به صرفه بودن به لطف درصد ناچیز آلیاژهای تشکیل دهنده آن اشاره نمود.
اما بهتر است بدانید در صورت عدم استفاده از پوشش مناسب، فولاد نرمه خیلی زود فرسوده خواهد شد، چرا که خاصیت زنگ زدگی آن بالاست. کاهش میزان کربن در فولاد برابر است با کاهش قابلیت مقاومت کششی آن. فولاد نرمه نیز از این نقطه ضعف کاملاً برخوردار است.
در کل می توان این طور نتیجه گرفت که فولاد نرمه با توجه به خصوصیات ساختاری خود، بایستی در بخش های خاصی از ساخت و ساز ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد تا از مزایای آن به طور حداکثر بهره برده شود.
فولاد نرمه چه کاربردی دارد؟
حال ممکن است با خود بگویید که چگونه می توان از این فولادهای انعطاف پذیر بهترین استفاده را نمود. در ادامه به چندی از معمول ترین کاربردهای این فولاد اشاره نموده ایم:
- تولید فنس های فلزی در انواع ضخامت و اشکال
- تولید انواع سیم مفتول و کابل به سبب برخورداری از خاصیت مغناطیسی مناسب
- استفاده در صنایع ساخت و ساز غیر ساختمانی همچون خودروسازی، هواپیماسازی، کشتی سازی و…
- ساخت مبلمان
- به کارگیری در دکوراسیون داخلی
- تولید انواع لوله و لوازم ساختمانی همچون نبشی و ناودانی ، میلگرد، تیرآهن و انواع پروفیل
تهیه فولاد نرمه از آهن هایپر
مقاله ای که هم اکنون آن را مطالعه نمودید، مربوط به مجموعه آهن هایپر است که یکی از پرسابقه ترین ارائه دهندگان محصولات فولادی و آهنی در سراسر کشور به حساب می آید و در پروژه های صنعتی و عمرانی بسیار زیادی در کشور، همکاری فعالانه ای داشته است.
محصولات ما بدون هیچ واسطه ای از کارخانجات فولادی به خریداران محترم ارائه می شوند. شما نیز هم اکنون می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش خود، با شماره های ما تماس حاصل فرمایید.
برای مشاوره رایگان با کارشناسان خبره ما در آهن هایپر و راهنمایی برای خرید با مناسب ترین قیمت با شماره زیر تماس بگیرید
۰۲۱-۷۲۰۲۵
مقالات مرتبط:
