ما هي أنواع وخصائص فولاذ؟

سبائك الصلب المختلفة لها خصائص واستخدامات مختلفة.

يتم إنتاج أنواع مختلفة من الفولاذ وفقًا للخواص الميكانيكية والفيزيائية اللازمة لتطبيقها. تستخدم أنظمة الدرجات المختلفة لتمييز الفولاذ على أساس هذه الخصائص ، والتي تشمل الكثافة ، والمرونة ، ونقطة الانصهار ، والتوصيل الحراري ، والقوة ، والصلابة (وغيرها). ولصنع أنواع مختلفة من الفولاذ ، يغير المصنعون نوع وكمية المعادن السبائكية ، وعملية الإنتاج ، والطريقة التي يعمل بها الفولاذ لإنتاج منتجات معينة.

وفقًا للمعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI) ، يمكن تصنيف الفولاذ بشكل عام إلى أربع مجموعات وفقًا لتركيباتها الكيميائية:

1. فولاذ الكربون
2. سبائك الفولاذ
3. الفولاذ المقاوم للصدأ
4. أداة فولاذ

خصائص الكربون الكربون

فولاذ الكربون هي سبائك مصنوعة من خليط من الحديد والكربون. من خلال تغيير النسبة المئوية للكربون ، يمكن إنتاج الفولاذ بمجموعة متنوعة من الصفات المختلفة. بشكل عام ، كلما ارتفع مستوى الكربون كلما كان الفولاذ أكثر قوة وهشاشة.

يسمى الفولاذ منخفض الكربون في بعض الأحيان "الحديد المطاوع". إنه سهل العمل ويمكن استخدامه في المنتجات الزخرفية مثل المبارزة أو أعمدة الإنارة. الفولاذ الكربوني المتوسط ​​قوي جدًا وغالبًا ما يستخدم في الهياكل الكبيرة مثل الجسور. يستخدم الفولاذ الكربوني العالي بشكل رئيسي في الأسلاك. يتم استخدام الفولاذ الكربوني عالي جدًا ، والذي يُطلق عليه أيضًا اسم "الحديد الزهر" ، للأواني وغيرها من العناصر. بينما هو صلب صلب جدا ، هو أيضا هش جدا.

خصائص سبائك الفولاذ

سميت سبائك الفولاذ هكذا لأنها مصنوعة بنسبة صغيرة من واحد أو أكثر من المعادن إلى جانب الحديد. إضافة السبائك يتغير خصائص الفولاذ. على سبيل المثال ، ينتج الفولاذ المصنوع من الحديد والكروم والنيكل الفولاذ المقاوم للصدأ. إن إضافة الألومنيوم يمكن أن يجعل الفولاذ أكثر تجانسا في المظهر.

الصلب مع المنغنيز المضافة يصبح من الصعب للغاية وقوية.

خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على ما بين 10 إلى 20٪ من الكروم ، مما يجعل الفولاذ مقاومًا للغاية للتآكل (الصدأ). عندما يحتوي الفولاذ على أكثر من 11٪ من الكروم ، فهو أكثر مقاومة 200 مرة للتآكل مثل الفولاذ الذي لا يحتوي على الكروم. هناك ثلاث مجموعات من الفولاذ المقاوم للصدأ:

• يحتوي الفولاذ الأوستنيتي ، الذي يحتوي على كميات كبيرة من الكروم ، أيضًا على كميات صغيرة من النيكل والكربون. هذه هي شائعة جدا لاستخدامها في تجهيز الأغذية والأنابيب. وهي ذات قيمة ، لأنها غير مغناطيسية.
• يحتوي الفولاذ الفولاذي على حوالي 15 ٪ من الكروم ، ولكن فقط كميات ضئيلة من الكربون وسبائك معدنية مثل الموليبدينوم والألمنيوم أو التيتانيوم. هذه الفولاذ مغناطيسية ، قوية جدا وقوية ، ويمكن تعزيزها أكثر من خلال العمل البارد.
• يحتوي فولاذ Martensitic على كميات معتدلة من الكروم والنيكل والكربون ، وهي مغناطيسية ويمكن علاجها بالحرارة. وغالبا ما تستخدم الفولاذ مارتنستيك لقطع أدوات مثل السكاكين والمعدات الجراحية.

خصائص فولاذ الأدوات

فولاذ الأدوات هو دائم ، والمعادن المقاومة للحرارة التي تحتوي على التنغستن ، الموليبدينوم ، الكوبالت ، والفاناديوم. يتم استخدامها ، وليس من المستغرب ، لجعل الأدوات مثل التدريبات.

هناك مجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من أدوات الفولاذ ، والتي تحتوي على كميات مختلفة من المعادن السبائك المختلفة.