نگاهی به کاربرد فولاد در صنایع مختلف

با سلام و درود بر شما کاربران عزیز و ارجمند. در این مقاله قصد داریم نگاهی داشته باشیم به کاربرد فولاد و این موضوع را مورد برسی قرار دهیم. با ما همراه باشید.

فولاد چیست؟

فولاد آلیاژی است که تشکیل شده از آهن و کربن، میزان کربن در فولاد 2 درصد است، اگر مقادیر کربن در آن زیاد باشد، فولاد تبدیل به چدن می شود.

فولاد یکی از پرکاربرد ترین مواد در ساخت زیر ساخت ها و صنایع بزرگ جهان است. در ساخت همه چیز از فولاد استفاده می شود، از سوزن های سوخت تا تانکر های نفتی.

یکی از دلایلی که باعث محبوبیت فولاد است، هزینه پایین ساخت آن، فراوانی مواد اولیه آن که سنگ آهن و قراضه است، می باشد.

صنایع امروزه تماما وابسته به فولاد و آلیاژ هستند. تمامی صنایع اعم از کوچک و بزرگ وابسته به فولاد و آلیاژ هستند. صنایعی همچون کشتی سازی، هوا و فضا، خودرو سازی، پتروشیمی، و … صنایعی هستند که فعالیت هایشان به فولاد گره خورده است.

کاربرد فولاد

باید توجه داشت که چون فولاد کابرد های گوناگونی دارد و تنوع فراوان دارد، لذا انتخاب فولاد مورد نظر نیاز به این دارد که آلیاژ ها و ترکیبات آن را خوب بشناسیم. هرچه آلیاژ ها افزایش پیدا کند، کاربرد هایشان هم با هم تفاوت پیدا می کند، بطور مثال: فولاد هایی مثل 1.2080 که از خانواده سردکار هستند، ترکیبات متفاوتی با فولاد فنر 1.7701 دارند.

ویژگی های فولاد

آهن جزءاصلی فولاد است. آهن در حالت خالص بودن از مس سختر نیست. آهن مثل دیگر فلزات در حالت جامد از بلورهایی تشکیل شده که این بلور ها در مرزهایی هستند که همدیگر را لمس می کنند.

بختی و درخشندگی مهمترین ویژگی آهن است، از نظر فیزیکی فولاد نقطه ذوب بسیار بالایی دارد ( حدودب 1510 درجه سانتی گراد ) که این نقطه ذوب بالاتر از سایز فلزات است. همچنین چگالی آن بسیار زیاد است ( 7.9 درجه سانتیمتر مکعب ) که تقریبا حدود 8 برابر آب می باشد.

آلیاژ فولاد بسیار قوی تر و سخت تر از آهن است، ولی بسیار انعطاف پذیر است و مقاومت کششی بالایی دارد، به همین خاطر در برابر بارهای وارد شده و یا نیرو ها، بدون این شکل خود را از دست دهد، مقاومت می کند. مقائمت کششی فولاد ها زیاد است، ولی این مقائمت در بین فولاد های مختلف باهم متفاوت است.

انواع فولاد های مختلف

امروزه فولاد بیشتر به صورت کربنی یا فولاد کربنی ساده تولید می شود. حتی اگر فلزاتی مثل سیلیکون و منگنز به ترکیب آهن و کربن اضافه شود، آلیاژ فولاد را با توجه به معیار هایی می شود به دسته های مختلفی تقسیم کرد، همانطور که قبلا گفته شد، مقاومت کششی فولاد بین N/m2 290 و N/m2 820 می باشد.

اضافه کردن کربن به فولاد بخاطر طرز پراکنده شدن اتم های کربن در میان اتم های آهن، کار را سخت تر می کند. همین موضوع باعث می شود که فولاد از آهن شکننده تر شود. به همین خاطر تبدیل آهن به فولاد علاوه بر مزایایی که دارد، هزینه هایی هم در بر دارد و سختی های خود دارد.

بزرگترین کاربرد فولاد در صنعت دنیا

بزرگترین صنعت دنیا خودرو سازی است. بخش اعظم تولیدات خودرو سازی از فولاد های آلیاژی است. خودرو سازی های جهان و ایران برای بهبود بخشیدن به کیفیت محصولات خود، نیاز به آشنایی بیشتر با کاربردهای فولاد در صنعت دارند. از فولاد در صنعت خودرو سازی در قطعات زیادی استفاده می شود، در ساختار بدنه، درها، صندوق عقب، و پنل ها 40% از فولاد استفاده شده و این بخاطر قدرت بالای فولاد و جذب انرژی آن در صورت تصادف می باشدو در سیستم تعلیق 12% نوار فولادی با مقاومت بالا استفاده می شود.

با توجه به حساسیت زیادی که در تولید خودرو ها وجود دارد، خودرو سازی های بزرگ دنیا، فولاد را از برند هایی که معتبر هستند خریداری می کنند. در ایران به دلیل وجود تحریم فولاد هایی که وارد می شوند، از کارخانجات معتبر نیستند، و وارد شده از هند و چین می باشند و ساخت ایران، تعداد محدودی فولاد از کارخانجات معتبر در ایران موجود است.

کاربرد فولاد در صنعت ساختمان سازی

از مهمترین کاربرد فولاد می توان به صنایع ساختمان سازی اشاره نمود که از صنایع مهم و فعال در همه ی کشور ها است. بطور معمول در ساختمان سازی از آهن استفاده می شود،اما در ساختمان سازی ها و پروژه های بزرگ فولاد هایی با آلیاژ پایین استفاده می کنندو این به دلیل استحکام بالای این نوع فولاد است.

کاربرد فولاد

یکی از این فولاد های کم الیاژ، ورق CK45 است که بخاطر قیمت و خواصی که دارد، از آن در صنعت ساختمان سازی استقبال شده است. اسامی بعضی از فولاد هایی که در صنعت ساختمان سازی کاربرد دارند، عبارتند از:

• فولاد CK45
• فولادMO40
• ورق ST52
• ورق ST37

مزایای کاربرد فولاد در صنایع مختلف

از خواص بسیار خوب و مطلوب فولاد، این است که با محیط زیست سازگار است، مثلا استفاده از فولاد در آسمان خراش ها و صنایع و ساختار های بزرگ فلزی بخاطر دوام بالای آن است، مثلا فولاد به یک ماده سمی تبدیل نمی شود که به آبهای زیر زمینی یا مناطق دیگر نشتی داشته باشد.

همچنین از فولاد ضد زنگ هم در منابع انرژی تجدید پذیر مثل انرژی خورشیدی، بادی، و انرژی آبی استفاده می شود.

فولاد در کره ی زمین بیشترین بازیافت را د حال حاضر دارا می باشد، با وجود اینکه سنگین است، اما خواص مغناطیسی که دارد، بازیابی آن را از نهر ها و مکان ها آسان تر از دیگر زباله ها کرده، این امر باعث کاهش انتشار CO2 از محیط زیست می شود.

آلیاژ فولاد در هنگام ساخت و تولید عناصر فولادی که سبکتر هستند، به نسبت سایر مواد، انرژی کمتری نیاز دارد و می شود آن را به شکل های مختلفی درآورد. آلیاژ فولادی نسبت به آهن از شکل و لبه بهتری برخوردار است. در تولید و ساخت سلاح هم از این آلیاژ استفاده می شود.

کاربرد فولاد به صورت گسترده

فولاد کابرد بسیار گسترده ای در صنعت خودرو دارد، مجسم کنید چه تعداد اتومبیل در جاده ها و مسیر های شهری در ساعات شلوغ وجود دارند. همه این اتومبیل ها دارای بدنه، در ها، سیستم تعلیق، موتور، فضای داخلی و … هستند که بخش عمده این قطعات از فولاد تشکیل شده است.

به طور میانگین 50% درصد ماشین ها ساخته از فولاد هستند. به غیر از ماشین ها و وسایل نقلیه سفری، فولاد در تولید و ساخت وسایل نقلیه و ماشین آلات کشاورزی نیز کاربرد دارد. همچنین لوازم خانگی مدرنی مثل: تلویزیون، یخچال، سینک ظرفشویی، اجاق گاز و غیره… هم ساخته شده از فولاد ساده هستند.

در ساخت کارد و چنگال از فولاد ضد زنگ استفاده می شود. بخصوص اینکه فولاد های ضد زنگ به آسانی استریل می شوند و همین ویژگی باعث شده که در ساخت ابزارهای جراحی و ایمپلنت هم از این فولاد ها استفاده شود. در نتیجه مشاهده می کنید که فولاد در زندگی امروزی نقشی فراتر از ساخت چارچوب نامرئی سازه های مدرن است.

در ساخت و ساز های روزمره ساختمانی از فولاد معروف به ( ملایم ) استفاده می شود، بخصوص در مناطقی که باد شدید می وزد، از این نوع فولاد استفاده می شود.

روش تولید فولاد

زمانی که آهن از سنگ معدن ذوب می شود، کربن آن بیشتر از حد لازم و مطلوب است و برای اینکه به فولاد تبدیل شود، لازم است که که فرآوری مجددی روی آن صورت گیرد تا کربن آن کاهش یابد و به میزان مناسبی برسد. در این زمان عناصر دیگری را نیز می شود به آن افزود، تاسیسات فولادی در گذشته فولاد خام را در شمش هایی می ریختند و تا زمان تولید نهایی، به صورت خام در شمش ها ذخیره می کردند.

ولی در تاسیسات مدرن، محصولات اولیه که تقریبا ترکیب نهایی دارد، را در دال های بلند می ریزندو آن را به شکل میله اکستروژن برش می دهند، سپس روی آن عملیات حرارتی انجام می شود و به محصول نهایی تبدیل می گردد. در حال حاضر به طور تقریبی 96% درصد از فولاد به این روش ساخته و تولید می شودو تنها 4% درصد از فولاد را به روش قدیم به صورت خام در شمش ذخیره می کنند.

کاربرد فولاد

در روش ذخیره سازی فولاد خام در شکش ها، پس شمش ها را در گودالی خیس می کنند و بعد به صورت ورقه، اسلوب یا شکوفه گرم می کنند و بعد این اسلوب ها یا ورقه ها را به صورت ورق سرد یا گرم به ورق یا ورق نورد تبدیل می کنند. شمش ها که به صورت گرم یا سرد هستند، در رول ها، میله ها، سیم ها غلتانده می شوند.

شکوفه ها در فولاد سازه ای مثل میلگرد ها و ریل ها کاربرد دارند. این فرآیند ها در کارخانجات مدرن بیشتر در یک خط مونتاژ اتفاق می افتد، به این صورت که سنگ معدن وارد می شود و محصول فولادی کامل و تمام شده خارج می شود. بعضی مواقع هم آن را حرارت دهی می کنند.

روش های تولید فولاد در ایران

در ایران فولاد خام به دو روش تولید می شود، که به شرح زیر است:

روش اول

روش اول سنتی است، به این صورت که آهن خام یا چدن مذاب را در کوره های بلند تهیه می کنند و فولاد را در کانورتورهای اکسیژنی تولید می کنند. در ذوب آهن اصفهان از این روش استفاده می شود. در این روش آهن به صورت غیر مستقیم احیا می شود و آهن و کک را به سنگ آهن فرآوری شده اضافه می کنند، سپس ترکیب بدست آمده را در یک مبدل تبدیل می کنند به فولاد مذاب، به کمک اکسیژن کربن و ناخالصی های فولاد ذوب شده خارج می شود و فولاد مذاب تبدیل به فولاد خام می شود.

روش دوم

در روش دوم سنگ آهن و قراضه ها به صورت مستقیم در کوره های الکتریکی احیا می شوند، کوره های القایی مجتمع فولاد و جنوب و کوره های قوس الکتریکی در فولاد خوزستان از این روش جهت تولید فولاد استفاده می کنند. روش کوره باز هم برای تولید فولاد وجود دارد، ولی چون این روش بازدهی خوبی ندارد، مورد استفاده در مقاطع مختلف دنیا ندارد.

مهزیار فولاد صنعت، تامین کننده کلیه ورق های فولادی و ورق های آهنی و آلیاژی و همچنین لوله های فولادی و آلیاژی در ایران بوده و کلیه مقاطع مورد نیار شما صنعتگران و خریداران گرامی را تامین خواهد نمود. شما عزیزان می توانید جهت خرید انواع ورق های فولادی و انواع فولاد های آلیاژی، با واحد فروش شرکت به شماره 44449101-021 تماس حاصل نموده و یا صورت های درخواستی خود را به واتساپ شرکت به شماره 09383940223 ارسال نمایید. کارشناسان ما شما عزیزان را راهنمایی خواهند نمود و از مرحله مشاوره تا مرحله خرید همراه شما عزیزان خواهند بود.

ما را در اینستاگرام دنبال کنید

جهت مشاهده ساخت کلیپ های مقاطع فولادی اینجا را کلیک کنید

کانال تلگرام