درک تفاوت بین فولاد کربنی و فولاد آلیاژی

تعریف فولاد کربنی و فولاد آلیاژی

 

همانطور که همه ما می‌دانیم، فولاد یک اصطلاح عمومی برای آلیاژهای آهن-کربن است. فولاد کربنی (به اختصار فولاد کربنی) آلیاژی از آهن-کربن است که میزان کربن آن کمتر از ۲.۱۱٪ است. در ترکیب شیمیایی آن علاوه بر آهن و کربن، ناخالصی‌های محدودی مانند سیلیکون، منگنز، فسفر و گوگرد نیز وجود دارد و هیچ عنصر آلیاژی دیگری وجود نخواهد داشت.

 

تولید فولاد کربنی حدود ۸۰٪ از کل تولید فولاد را تشکیل می‌دهد و به طور گسترده در ساخت و ساز، پل‌ها، وسایل نقلیه، کشتی‌ها، تولید ماشین‌آلات، صنعت، پتروشیمی، توسعه دریایی و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

فولاد آلیاژی فولادی است که یک یا چند عنصر آلیاژی دیگر مانند کروم، نیکل، تنگستن، تیتانیوم، وانادیوم، منگنز، مس، آلومینیوم، مولیبدن و غیره به فولاد کربنی اضافه شده است تا خواص خاصی از فولاد را افزایش دهد. این عناصر شیمیایی در نسبت‌ها/ترکیب‌های مختلف اضافه می‌شوند تا اثرات متفاوتی مانند افزایش سختی، بهبود مقاومت در برابر خوردگی، افزایش استحکام، بهبود شکل‌پذیری، تغییر جوش‌پذیری و غیره به ماده بدهند.

 

تولید فولاد آلیاژی حدود 20٪ از کل تولید فولاد را تشکیل می‌دهد و به طور گسترده در زمینه‌های مختلفی مانند تولید ماشین‌آلات، پتروشیمی، ساخت و ساز، مواد شیمیایی روزانه، تجهیزات پزشکی، الیاف مصنوعی، حمل و نقل و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

طبقه بندی فولاد کربنی و فولاد آلیاژی

• طبقه بندی فولاد کربنی

با توجه به میزان کربن، می‌توان آن را به فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط ​​و فولاد کربن بالا تقسیم کرد؛ هرچه میزان کربن بیشتر باشد، سختی بالاتر و چقرمگی پایین‌تر است.

 

فولاد کم کربن: درصد کربن C%≤0.25%. فولادهای کم کربن رایج مورد استفاده در ساخت بست‌ها شامل فولاد A3، فولاد Q215A، فولاد Q235، فولاد 20#، فولاد 22# و غیره هستند.

فولاد کربن متوسط: میزان کربن 0.25%

فولاد پر کربن: درصد کربن C% > 0.45%، فولاد پر کربن اساساً برای ساخت بست‌های موجود در بازار استفاده نمی‌شود، زیرا دارای کربن بالایی است، ماده‌ای سخت و شکننده است و به راحتی می‌شکند.

 

• طبقه بندی فولاد آلیاژی

با توجه به محتوای کل عناصر آلیاژی، به فولاد کم آلیاژ، فولاد آلیاژی متوسط، فولاد آلیاژی بالا، با محتوای آلیاژی و ترکیب متفاوت و عملکرد متفاوت تقسیم می‌شود.

 

فولاد کم آلیاژ: کل محتوای آلیاژ ≤5٪؛

فولاد آلیاژی متوسط: 5%

فولاد پرآلیاژ: درصد آلیاژ > 10%.

 

فولادهای آلیاژی رایج مورد استفاده برای ساخت بست‌ها عبارتند از: 30CrMo، 40Cr، 35CrMo، 42CrMo و غیره.

 

ویژگی‌های فولاد کربنی و فولاد آلیاژی

• ویژگی‌های فولاد کربنی

عملکرد فولاد کربنی به میزان کربن آن بستگی دارد. هرچه میزان کربن بیشتر باشد، استحکام و سختی آن بیشتر و پلاستیسیته، چقرمگی و قابلیت جوشکاری آن کمتر است.

 

مزایا: پلاستیسیته و جوش‌پذیری خوب؛ قیمت ارزان، ذوب آسان؛ فناوری پردازش خوب؛ عملکرد را می‌توان با تنظیم محتوای کربن یا تغییر روش پردازش بهبود بخشید؛

 

معایب: استحکام کمی ضعیف؛ سختی‌پذیری ضعیف؛ مقاومت ناکافی در دمای پایین؛ مقاومت در برابر خوردگی کم؛ رسانایی مغناطیسی کم؛ به راحتی در میدان مغناطیسی مغناطیسی می‌شود.

 

• ویژگی‌های فولاد آلیاژی

عناصر آلیاژی مختلف اضافه شده خواص متفاوتی دارند.

 

مزایا: عملکرد جامع خوب؛ قابل استفاده برای اهداف خاص؛ استحکام و چقرمگی بالا؛ سختی‌پذیری خوب، عدم تغییر شکل و ترک خوردگی آسان؛ مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر دمای پایین، مقاومت در برابر دمای بالا، غیر مغناطیسی و غیره؛

 

معایب: گران بودن؛ فرآیندهای قالب‌گیری و عملیات حرارتی پیچیده‌تر.

 

کاربردهای فولاد کربنی و فولاد آلیاژی

• کاربردهای فولاد کربنی

 

فولاد کربنی اغلب برای ساخت اجزای مختلف ساختمان، ظروف، جعبه‌ها، بدنه کوره‌ها و ماشین‌آلات کشاورزی، قطعات کوچک باربری، واشرها، پین‌های کف‌پوش، میله‌های مهار، قطعات پرس‌کاری شده و قطعات جوش داده شده و غیره استفاده می‌شود.

 

فولاد کربنی مورد استفاده در ساخت بست‌ها

 

فولاد Q215A برای ساخت واشر مناسب است.

 

فولاد Q235 برای ساخت پیچ، مهره، غلاف پیچ، پین‌های کف‌پوش، پرچ و غیره مناسب است و بیشتر برای محصولاتی بدون نیاز به سختی مانند پیچ‌های درجه ۴.۸، مهره‌های درجه ۴ و پیچ‌های کوچک استفاده می‌شود.

 

فولاد ۳۵# و فولاد ۴۵# جزو سازه‌های فولادی کربنی با کیفیت بالا هستند و بیشتر برای ساخت پیچ و مهره‌های گرید ۸.۸، مهره‌های گرید ۸ و بست‌های شش‌ضلعی گرید ۸.۸ استفاده می‌شوند.

 

• کاربردهای فولاد آلیاژی

 

فولاد آلیاژی می‌تواند برای ساخت قطعات وسایل نقلیه حمل و نقل مانند خودرو، کشتی و هواپیما؛ قطعات ماشین ابزار، موشک، راکت و غیره؛ و برای ساخت انواع یاتاقان‌های غلتشی، ابزارهای برش، ابزارهای اندازه‌گیری، فنرها، قالب‌های گرم و سرد، قالب‌های نورد، فنرها، ابزارها و غیره استفاده شود.

 

در موارد خاص، محیط‌های مقاوم در برابر حرارت و خوردگی، مانند توربین‌های بخار، دیگ‌های بخار، تجهیزات شیمیایی و غیره استفاده می‌شود.

 

فولاد آلیاژی مورد استفاده برای ساخت بست‌ها

 

عمدتاً برای تولید پیچ ​​و مهره‌های با استحکام بالا استفاده می‌شود، مانند مواد درجه 10.9 شامل 30CrMo و 40Cr؛ مواد درجه 12.9 شامل: 35CrMo، 42CrMo و غیره.

 

30CrMo اغلب برای ساخت پیچ و مهره تحت بارهای زیاد استفاده می‌شود؛ اتصال‌دهنده‌های مختلفی که در محیط‌های با دمای بالا (زیر 450 درجه سانتیگراد) مانند توربین‌های بخار و دیگ‌های بخار استفاده می‌شوند؛ فلنج‌ها و مهره‌هایی که در محیط‌های با فشار بالا (زیر 500 درجه سانتیگراد) استفاده می‌شوند؛

 

40Cr برای ساخت غلاف‌های پیچ، پین‌ها، پیچ‌های شاتون، مهره‌ها و غیره مناسب است.

 

35CrMo اغلب برای ساخت انواع بست‌ها تحت بارهای زیاد، مانند بست‌های ژنراتورهای توربین بخار، بست‌های مختلف مورد استفاده در محیط‌های با دمای بالا (زیر 480 درجه سانتیگراد) مانند دیگ‌های بخار استفاده می‌شود.

 

42CrMo برای ساخت اتصال دهنده هایی که به استحکام بالاتری نسبت به 35CrMo نیاز دارند، مناسب است.

 

با توجه به ویژگی‌های فولاد کربنی و فولاد آلیاژی، هنگام انتخاب مواد اتصال‌دهنده، فولاد کربنی می‌تواند با فرض برآورده کردن الزامات استفاده، در اولویت قرار گیرد. اگر مشخصات بزرگ، شکل پیچیده‌تر و الزامات استحکام و دقت بالا باشد، یا الزامات سختی گرم و سایر عملکردهای ویژه وجود داشته باشد، باید از فولاد آلیاژی استفاده شود.

 

بعد از خواندن این مطلب، آیا می‌توانید بین فولاد کربنی و فولاد آلیاژی تمایز قائل شوید؟

 

• واتساپ‎：+8619829729659‎
• شماره تلفن: +86-029-81165337
• ایمیل: fastom@vip.163.com