location_city با مدیریت مسافر زاده آهنستان stay_current_portrait
آهنستان
آلیاژهای آهن

آلیاژهای آهن

1396/05/15 04:10:25 عصر

مقصود از اين آلياژها، آلياژهايي است که اجزاي اصلي آن ها را آهن و کربن تشکيل مي دهند. در حدود ۰.۰۱ درصد از کربن حل شده در آهن، تشکيل محلول جامدي را مي دهد که "فريت" نام دارد. اگر مقدار کربن موجود در آهن به ۶.۶۷ درصد برسد، ماده ي شيميايي حاصله را "سمنتيت" مي گويند. فريت و سمانتيت، آلياژهاي اصلي آهن و کربن هستند.
آلياژهايي از آهن و کربن که داراي کربن کمي هستند، به آساني براي عمليات مکانيکي (آهنگري و پرس کاري) مناسبند. از اين آلياژها فولادهاي گوناگون ساخته مي شود.
هر قدر مقدار کربن در آلياژها بيش تر باشد، سمنتيت بيش تري تشکيل مي شود و آلياژ، سخت تر و شکننده تر خواهد بود. آلياژهاي آهن و کربن که درصد کربن آن ها زياد است، در ريخته گري مصرف دارند و جزء دسته ي چدن هستند. چدن آلياژي از آهن و کربن است که مقدار کربن آن از ۲ درصد بيش تر است. چدن هاي تجارتي تا ۵ درصد کربن دارند.

- فولاد
منظور از فولاد، آلياژهاي آهن و کربني هستند که تا ۲ درصد کربن دارند. خواص مکانيکي فولاد، از خواص چدن بالاتر است. فولاد را مي توان آب داد، نورد و آهنگري کرد. فولاد بسيار نيرومند و شکل پذير است و به آساني قابل تراش کاري است.
فولاد نرم که کمتر از ۰.۲۵ درصد کربن دارد، شکل پذيري خيلي خوبي داشته و قابل جوشکاري و آهنگري است و مي توان روي آن نورد گرم و سرد انجام داد. اين فولاد، موارد استعمال فراواني در کليه ي رشته هاي صنعتي به ويژه در مهندسي مکانيک دارد.
براي تهيه ي فولاد، چهار روش وجود دارد: روش کنورتور، روش ال.دي، روش اجاق باز يا زيمنس مارتين، و روش الکتريکي.
فولادها بسته به موارد استعمالشان، به دو دسته ي "فولادهاي ساختماني" و "فولادهاي ابزار" تقسيم بندي مي شوند. فولادهايي که کم تر از ۰.۶ درصد کربن دارند، فولادهاي ساختماني اند که نسبتا نرم، شکل پذير و سمج هستند.
فولادهايي که بيش از ۰.۶ درصد کربن دارند، فولادهاي ابزار ناميده مي شوند. اين فولادها، هم مقاوم تر و هم سخت ترند اما سماجت آن ها کم تر است. فولادهاي ابزار کربن دار، به دو دسته ي فولادهاي معمولي و مرغوب تقسيم مي شوند.

- فولاد هاي زنگ نزن
فولادهاي زنگ نزن، گروهي از فولادهاي پر آلياژ بر پايه ي سيستم هاي Fe-Cr، Fe-Cr-C و Fe-Cr-Ni مي باشند. براي زنگ نزن شدن، اين فولادها بايد حداقل حاوي ۱۰.۵%wt کروم باشند.

- تاريخچه ي فولاد زنگ نزن
افزودن کروم به فولادها و تأثير آشکار آن بر مقاومت به خوردگي، در سال ۱۸۲۱ در ساخت قاشق و چنگال مشخص شد. آزمايشات ابتدايي با آلياژها، نشان داد که با افزايش مقدار کروم، شکل پذيري فولاد کاهش مي يابد (به دليل مقدار کربن بالاي اين آلياژهاي اوليه) و تا اوايل قرن بيستم، به همين دليل اين آلياژها چندان استفاده نشدند. مزيت فولادهاي مقاوم به خوردگي در فاصله ي سال هاي ۱۹۰۰ تا ۱۹۱۵ مجددا نمود پيدا کرد و توسعه يافت. عامل بارز براي تکرار اين فعاليت، توليد آلياژهاي کروم دار کم کربن در سال ۱۸۹۷ به وسيله ي "گلداشميت" (Goldschmidt) در آلمان بود. پس از آن مقالاتي در اين باره به چاپ رسيد و توليد اين فولادها مورد توجه قرار گرفت. مساله ي ديگري که توليد گسترده ي فولادهاي زنگ نزن را مهيا ساخت، توسعه ي کوره ي ذوب قوس الکتريکي مستقيم در سال ۱۸۹۹ بود.
- تأثير عناصر آلياژ ساز
۱. کربن: اين ماده، استحکام کششي و حد تسليم فولاد را در حالت نورد شده افزايش مي دهد. کربن، به ويژه با مقادير بالا، فولاد را سختي پذير و عمليات حرارتي پذير مي کند. قابليت سخت کاري سطحي فولاد نيز با وجود کربن در آن افزايش مي يابد.
۲. سيليسيم: اين ماده در توليد فولاد، به دليل ميل ترکيبي زياد با اکسيژن موجود در فولاد مذاب، به عنوان يک عنصر اکسيژن زدا به کار مي رود. جهت اکسيژن زدايي، حد اقل ۰.۱۵ درصد سيليسيم لازم است. اين عنصر، استحکام کششي فولادهاي عمليات حرارتي نشده (حالت نورد شده) را به ازاء هر يک درصد حدود ۱۰۰ N/mm۲ افزايش مي دهد. سيليسيم در فولاد تنش تسليم را نيز افزايش مي دهد و بنابراين فنريت آن را حفظ مي نمايد. افزايش بيش از حد سيليسيم، حساسيت فولاد در مقابل کربن زدايي را افزايش مي دهد.
۳. منگنز: افزايش تقريبا ۱ درصد منگنز به فولاد در حالت بدون عمليات حرارتي، استحکام کششي و تنش تسليم فولاد را تقيبا ۱۰۰ N/mm۲ افزايش مي دهد. فولادهاي منگنزدار چنانچه براي مدت طولاني در دماي بالا قرار بگيرند، ساختمان کريستالي آن ها درشت دانه شده و بدين ترتيب اين گونه فولادها در مقابل افزايش زمان نگهداري و افزايش دما حساسيت دارند.
۴. فسفر: اين عنصر نيز به نوبه ي خود قابليت چقرمگي فولاد را کاهش مي دهد. اضافه کردن فسفر به فولاد، قابليت ماشين کاري آن را افزايش مي دهد.
۵. گوگرد: اين عنصر بيش تر به صورت سولفيد منگنز در فولاد وجود دارد. گوگرد باعث بهبود قابليت ماشين کاري فولادها مي شود.
۶. کروم: کروم معمولا براي فولادهايي که تحت عمليات حرارتي قرار گرفته اند، يکي از عناصر آلياژي مهم به شمار مي رود زيرا با افزايش درصد اين عنصر (تا حد ۰.۳ درصد) قابليت سختي پذيري عمقي و هم خاصيت چقرمگي آن را تا حد قابل توجهي بهبود مي بخشد. کروم باعث بهبود استحکام گرمايي فولاد و مقاومت پوسته اي شدن آن مي گردد. فولادهاي با درصد کروم بالا (تا حد تقريبا ۱۲ درصد) زنگ نزن مي باشند.
۷. موليبدن: به علت بهبود خواص مختلف فولاد به وسيله ي موليبدن، کاربرد اين عنصر اجتناب ناپذير شده است. وجود تقريبا ۰.۱۵ درصد موليبدن در فولادهاي کروم-منگنز دار و کروم-نيکل دار، شکنندگي بعد از برگشت آن ها را تا حد زيادي کاهش داده، همچنين مقدار ۰.۵ درصد از اين عنصر، قابليت سختي پذيري عمقي فولادهاي بهسازي شده را بهبود مي بخشد. اضافه کردن اين عنصر از اضافه کربن دار شدن فولادهاي کربوره جلوگيري کرده و قابليت سختي پذيري سطحي و عمقي آن ها را افزايش مي دهد. موليبدن همچنين باعث افزايش مقاومت گرمايي فولاد در دراز مدت مي شود.
۸. نيکل: افزايش اين عنصر به فولاد، خاصيت چقرمگي را حتي در دماي پايين نيز بهبود مي بخشد. همچنين قابليت سختي پذيري عمقي فولاد را افزايش مي دهد. مقدار فلز نيکل در فولادهاي کربوره و بهسازي شده امروزه تا حد ۲ درصد مي باشد. براي ايجاد قابليت سختي پذيري عمقي و چقرمگي قطعات فورج، استفاده از آن اجتناب ناپذير مي باشد.
۹. واناديم: اين عنصر استحکام کششي فولاد را افزايش مي دهد، مقاومت حرارتي و بازپخت را بهبود و ميزان حساسيت به دماي بالا را کاهش مي دهد.

chat مطالب مرتبط
آلیاژهای آهن

آلیاژهای آهن

مقصود از آلیاژهای آهن ، آلياژهايي است که اجزاي اصلي آن ها را آهن و کربن تشکيل مي دهند. در حدود ۰.۰۱ درصد از کربن حل شده در آهن، ...
مقایسه وزن میلگرد کارخانجات

مقایسه وزن میلگرد کارخانجات

هر کارخانه با توجه به تولید خود میلگرد ها را با استانداردهای ویژه ی خود تولید میکند و وزن های میلگرد نیز میتواند بین کارخانجات با درصد بسیار ناچیزی دارای اختلاف باشند
وزن میلگرد

وزن میلگرد

وزن میلگرد بر اساس استاندارد های موجود و بر اساس نوع میلگرد . در این بخش سعی شده که مقایسه وزن میلگرد کارخانجات تولید میلگرد نیز شرح داده شود ...
تاریخچه آهن

تاریخچه آهن

تاریخچه آهن : آهن یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 26 و چگالی ۷۸۷۴kg/m۳ و نماد شیمیایی آن بصورت اختصار fe می باشد که به لاتین ferrum می باشد .آهن نوعی فلز می باشد ...
menu