تاثیر| خواص عناصر آلیاژی بر فولاد
عناصر آلیاژی یکی از مواد اولیه، در ساخت فولاد استفاده می شود. هر کدام از این عناصر آلیاژی خواص مکانیکی را در فولادها ایجاد می کند. در این مقاله قصد داریم به بررسی ۱۰ عناصر آلیاژی بپردازیم و ببینیم که هر کدام چه تاثیری بر روی فولادها دارد. عناصر آلیاژی دیگری در مقاله های بعدی همچون منیزیم، منگنز، نیکل و مولیبدن و تاثیرات آن بر روی فولاد مورد بررسی قرار می گیرد.
آلومینیوم
آلومینیوم در فولاد بیشتر به‌منظور عمل اکسیژن و ازت زدایی بکار می‌رود. بدین‌جهت می‌توان تاثیر مناسبی بر روی حساسیت در مقابل پدیده پیر سختی داشته باشد. آلومینیوم به دلیل این‌که با ازت نیترایدهایی با سختی بالا ایجاد می‌کند، اغلب به‌عنوان عنصر آلیاژی در فولادهای نیترایدی بکار می‌رود. این عنصر با تشکیل ترکیبات اکسیدی و نیترایدی پراکنده تا حدودی از رشد دانه‌ها جلوگیری کرده و بدین‌ترتیب به ایجاد دانه‌های کریستالی ریز کمک خواهد کرد. آلومینیوم محدوده استینت را بسیار باریک و همچنین به دلیل افزایش زیاد نیرو با حوزه مغناطیسی لازم برای مغناطیس زدایی به‌عنوان عنصر آلیاژی در آلیاژهای مغناطیس دائمی آهن _ نیکل _کبالت و آلومینیوم استفاده می‌شود.
آرسنیک
آرسنیک محدوده استنیت را تنگ کرده و در فولاد مضر است. زیرا از خود تمایل شدیدی نسبت به جدایش(رسوب سازی) همانند فسفر نشان می‌دهد. از بین بردن این رسوبات به کمک حرارت دادن و انجام فعل و انفعال نفوذ به‌مراتب مشکل‌تر از فسفر خواهد بود. ارسنیک تردی ظاهر شده در هنگام بازپخت را افزایش داده و سفتی را شدیداً کاهش می‌دهد و به روی قابلیت جوشکاری نیز تاثیر می‌گذارد.
برلیم
بریلم شدیداً محدوده استینت را تنگ می‌سازد. از بریلم می‌توان در سختی رسوبی استفاده کرد اما سبب کاهش سفتی می‌شود. برلیم به‌عنوان اکسیژن زدای قوی به کار می‌رود و تمایل زیادی نسبت‌به واکنش با گوگرد دارد.
سرب
سرب در فولادهای خوش‌تراش به مقدار حدود ۰/۲ تا ۰/۵درصد برای بدست آوردن براده‌های کوتاه و سطوح مقطع تمیز بکار می‌رود. (سرب در فولاد حل نمی‌شود، بلکه به‌صورت بسیار ریزی در آن پراکنده می‌شود). مقدار جزئی سرب عملاً تاثیر چندانی بر روی خواص مکانیکی نخواهد داشت. ولی باوجود این تاثیر زیادی بر روی تغییر شکل گرم دارد.
بُر
به‌علت این‌که بر یک سطح مقطع مؤثر قابل ملاحظه‌ای برای جذب نوترونی دارد، در فولادهایی که در تجهیزات استفاده می‌شوند به‌عنوان محافظت‌کننده در راکتورهای اتمی بکار می‌رود. در فولادهای آستنیتی کُرُم _ نیکل ۱۸/۸ بر می‌تواند با ایجاد سختی رسوبی حد تسلیم و استحکام را افزایش دهد. درحالی‌که مقاومت خوردگی را کاهش می‌دهد. جدایش هایی که در اثر افزودن بر نتیجه می‌شود. مقاومت حرارتی فولادهای آستنیتی را در درجه حرارت‌های بالا به‌اندازه‌ی قابل توجهی افزایش می‌دهد.
سریم
این عنصر معمولاً توأم با لنتا نیم نه اودین اودین و دیگر فلزات قلیایی خاکی نادر به‌عنوان اکسیژن زدایی شدید و همچنین گوگرد زدا به کار می‌رود. سریم در فولادهای پر آلیاژ قابلیت تغییر شکل گرم را تا حدودی مناسب‌تر می‌سازد و مقاومت را در مقابل پوسته‌دار شدن در اثر زنگ‌زدگی در درجه حرارت‌های بالا بهتر می‌کند. آلیاژهای آهن _ سریم با تقریباً ۷۰%به عنوان پروفر (سنگ های حرفه زن) معروف اند. سدیم همچنین به چدن با گرافیت کروی اضافه می‌شود.
کُرُم
کُرُم سختی پذیری فولاد را در روغن و هوا مناسب‌تر ساخته و با پایین آوردن سرعت سرد کردن را برای ایجاد مارتنیزیت افزایش می‌دهد و بدین‌ترتیب سختی پذیری را بهتر و مقاومت ضربه‌ای را کاهش می‌دهد. کُرُم عنصر سازنده کاربید است. کاربیدها مقاومت سایشی را افزایش می‌دهند. پایداری در مقابل حرارت و فشار هیدروژن با افزودن کُرُم مناسب‌تر شده، درحالی‌که با ازدیاد مقدار درصد کرُم پایداری در مقابل پوسته‌دار شدن در اثر خوردگی افزایش می‌یابد. برای پایداری فولادها در مقابل خوردگی حداقل ۱۳% کُرُم ضروری خواهد بود که باید در عنصر اصلی حل شود. از فواید کرُم می توان به باریک نمودن محدوده ی آستنیت اشاره کرد. بدین‌وسیله محدوده ی فریت را گسترش می‌دهد. اما در فولادهای کُرُم _نیکل و یا کرم _منگنز محدوده استنیت را پایدار می‌سازد. همچنین قابلیت هدایت حرارتی و الکتریکی و ضریب انبساط حرارتی به وسیله آن کاهش می‌یابد. به‌همین دلیل مثلاً به‌عنوان عنصر آلیاژی در شیشه بکار می‌رود.
کلسیم
کلسیم همراه با سیلیسیم به صورت سیلیکو-کلسیم به عنوان اکسیژن زدا به کار می رود. کلسیم مقاوت در مقابل پوسته دار شدن در اثر زنگ زدگی را ( در مواد مورد استفاده در المان های حرارتی) افزایش می دهد.
کبالت
کبالت ایجاد کاربید نمی کند. در درجه حرارت های بالا از رشد دانه ی بلور جلوگیری می کند و پایداری در هنگام بازپخت را بهتر ساخته و مقومت حرارتی را بالا می برد. بدین جهت اغلب به عنوان عنصر آلیاژی در فولادهای تندبر و مواد مقاوم در مقابل حرارت به کار می رود. همچنین شرایط را برای تشکیل گرافیت مناسب تر می سازد. کبالت، پسماند مغناطیسی و نیروی پسماندزدا یا به عبارتی حوزه ی مغناطیسی لازم را افزایش می دهد، از این جهت به عنوان عنصر اساسی آلیاژی برای فولادها و آلیاژهای مغناطیسی دائمی استفاده می شود، بدین جهت کبالت در فولاد های مورد استفاده در راکتورهای اتمی نامطلوب است.
مس
مس تنها در انواعی از فولاد ها به عنوان عنصر آلیاژی استفاده می شود زیرا در زیر پوسته های زنگ زده تجمع می یابد و در اثر نفوذ در مرزدانه سبب حساسیت سطحی در عملیات تغییر شکل گرم می شود. بدین جهت است که تا حدودی به عنوان یک عنصر مضر برای فولاد مورد توجه قرار می گیرد. حد تسلیم را افزایش می دهد. مقدار بیش از ۰.۳۰ % می تواند سبب بالا رفتن سختی شود. همچنین سختی پذیری را مناسب تر می کند.
در فولاد های غیرآلیاژی و فولادهای کم آلیاژی توسط مس می توان به پایداری بهتری در مقابل محیط خورنده رسید. مس در فولادهای پرآلیاژی مقاوم در مقابل محیط اسیدی پایداری در مقابل اسید سولفوریک را بهتر می کند.
شما مشتریان می توانید قیمت انواع مقاطع فولادی همچون میلگرد آجدار، میلگرد ساده، میلگرد کلاف، انواع ورق فولادی، تیرآهن و مواد اولیه ( آهن اسفنجی، گندله) را از سایت پارسیان آهن تهیه فرمایید.
