چه نوع فولادی وجود دارد و چگونه آن را فرآوری کنیم

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

بدون کشف فولاد، خواص و روش های فرآوری آن، تمدن مدرن وجود نداشت. از قدیم الایام برخی از انواع فولاد که برای تولید سلاح و ابزار استفاده می شد شناخته شده است. با توسعه متالورژی و تکنولوژی فلزکاری، این ماده تقریباً در هر زمینه ای از فعالیت های انسانی مورد استفاده قرار گرفت.

طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

آلیاژ آهن با کربن که محتوای دومی در آن از ۲ درصد تجاوز نمی کند فولاد نامیده می شود. انواع اصلی آن در درجه اول بر اساس سطح محتوای کربن طبقه بندی می شوند:

• کربن کم؛
• کربن متوسط؛
• کربن بالا.

شکل اول مولفه نام‌گذاری شده حاوی بیش از 0.25٪ نیست. در فولادهای با کربن متوسط، محتوای آن در محدوده 0.25-0.6٪ است و فولادهای پرکربن با غلظت بالای 0.6٪ متمایز می شوند.

آلیاژ فولاد

مواد اولیه اولیه برای فولادسازی در حال حاضر حاوی مقداری ناخالصی است. بیشتر آنها مضر هستند، اما مواردی هم هستند کهبهبود خواص محصول نهایی با گذشت زمان، مشخص شد که برخی از مواد افزودنی به طور قابل توجهی خواص فیزیکی و شیمیایی اولیه آلیاژ توصیف شده را تغییر می دهند. بنابراین، فرآیند آلیاژسازی کشف شد. و امروزه انواع و خواص فولاد آلیاژی در اولویت تحقیقات آزمایشگاه ها و موسسات متالورژی قرار گرفته است.

با توجه به غلظت ناخالصی های مفید، این فولادها به سه گروه تقسیم می شوند:

• کم آلیاژ (ناخالصی تا 2.5%)؛
• با آلیاژ متوسط (عناصر آلیاژی از 2.5 تا 10%)؛
• بسیار آلیاژی (بیش از 10٪ آلیاژی).

طبقه بندی بر اساس هدف

بسته به روش تولید، ترکیب شیمیایی و مقدار عناصر آلیاژی، انواع فولادهای زیر متمایز می شوند:

• ساختاری;
• instrumental;
• با خواص فیزیکی خاص؛
• با کیفیت های شیمیایی خاص.

نوع ساختاری حجیم ترین است، چنین آلیاژهایی در ساخت اکثر محصولات مهندسی و در ساخت و ساز استفاده می شود.

ابزارها دارای کربن بالا، سختی بالا و همچنین شکننده هستند. آنها در ساخت ابزارهای مختلف - از جراحی گرفته تا برش فلز - استفاده می شوند. نام این نوع فولاد از این روست.

برای موارد خاص در تولید، آلیاژهایی با مشخصات فیزیکی مشخص مورد نیاز است:ضریب انبساط خطی پایین، قابلیت مغناطیسی بالا و غیره. این نوع فولادها جزو دسته با خواص فیزیکی خاص هستند.

آلیاژهای با خواص شیمیایی مشخص آخرین نوع لیست ما هستند. برخی از آنها در برابر خوردگی مقاوم هستند، برخی دیگر در برابر حرارت مقاوم هستند، و موادی با مقاومت شیمیایی افزایش یافته اند.

طبقه بندی بر اساس سطح ناخالصی های مضر

رایج ترین ناخالصی هایی که خواص فولاد را تخریب می کنند، گوگرد و فسفر هستند. در آلیاژهای با کیفیت معمولی، میزان گوگرد تا 0.06 درصد و فسفر تا 0.07 درصد مجاز است. فولادهای متعلق به گروه با کیفیت بالا حاوی بیش از 0.035٪ از هر یک از عناصر مضر و فولادهای با کیفیت بالا - بیش از 0.025٪ نیست. در فولادهای با کیفیت بالا، سطح ناخالصی گوگرد بیش از 0.015٪ نیست و میزان فسفر آن تا 0.025٪ مجاز است.

روش‌های پردازش فولاد

با توجه به درجه حرارت، فرآوری سرد و گرم است. در حالت اول، آلیاژ تا مرحله تشکیل آستنیت، اما زیر نقطه ذوب، گرم می شود. فولاد نرم می شود و می توان آن را تغییر شکل داد. نوع سرد پردازش فولاد در شرایط عادی انجام می شود.

با توجه به نوع ضربه، دو نوع اصلی پردازش تقسیم می شود: فشار و برش. نوع اول شامل آهنگری، نورد، کشیدن، مهر زنی و پرس است.

نوع دوم فرآوری شامل کارهای زیر است: تراشکاری، حفاری، فرز. اما سرما هم هستمهر زنی، و همچنین آهنگری سرد، که نام جداگانه ای دریافت کرد - "سخت شدن".

آخرین پیشرفت‌ها در کار سرد فولاد بر اساس تئوری سیالیت فلزات به شما این امکان را می‌دهد که شکل و اندازه قطعه اصلی را بدون گرم کردن و با کمک فشار حجمی تغییر دهید. فولاد تا زمانی که به حالت تسلیم برسد بارگذاری می شود و برای ماشین کاری "دستی" است. این روش برای برخی از آلیاژهایی که ویژگی های فیزیکی، شیمیایی یا مقاومتی خود را هنگام گرم شدن تغییر می دهند، مرتبط است.