کربن استیل و فولادهای آلیاژی

کربن استیل چیست؟

کربن استیل آلیاژی است که عمدتاً از آهن و درصد اندکی کربن تشکیل شده است، و می‌تواند حاوی عناصر آلیاژی دیگری مانند منگنز (1.65% حداکثر)، سیلیکون (0.6% حداکثر)، مس (6% حداکثر)، کروم، کبالت، مولیبدن، نیکل، نیوبیم، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم، زیرکونیوم و غیره باشد. کربن استیل به دو گروه فولاد کم کربن و پر کربن تقسیم می‌شود. فولادهای پر کربن با 0.3 تا 1.2% کربن، سختی زیادی دارند و قادر به مقاومت در برابر سایش و حفظ شکل خود هستند. اما این دسته از فولادها تردتر (شکنندگی بیشتر) خواهند بود. اما فولادهای کم کربن با 0.05 تا 0.3% کربن، انعطاف پذیر بیشتری دارند. به طور کلی، هر دو گروه فولاد کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مهندسی دارند.

تفاوت های کربن استیل با استنلس استیل

مهم ترین تفاوت کربن استیل و استنلس استیل، مقاومت در برابر خوردگی است.  عامل ایجاد این خصوصیت عنصر کروم است. استنلس استیل برای از بین بردن زنگ زدگی یا خوردگی ساخته شده است. استنلس استیل نسبت به کربن استیل در برابر خوردگی مقاومت بالاتری دارد. وقتی سطح فولاد زنگ نزن در مجاورت هوا قرار می‌گیرد، یک لایه اکسید کروم برای جلوگیری از خوردگی ایجاد می‌شود. ولی میزان کروم در کربن استیل برای ایجاد این لایه کافی نیست و در نتیجه مستعد انواع خوردگی و زنگ زدگی است. طبق برخی تعاریف وجه تمایز کربن استیل و استنلس استیل میزان کروم موجود در آلیاژ فولادی است. اگر میزان کروم کمتر از 10.5% باشد آلیاژ در گروه کربن استیل و اگر کروم بیش از 10.5% باشد فولاد از نوع استنلس استیل به حساب می‌آید.

ویژگی‌ ها و کاربردهای فولاد کربنی

کربن استیل به دلیل استحکام ساختاری بی‌ نظیری که دارد یکی از محبوب‌ ترین آلیاژ های ریخته گری به شمار می‌ رود. مزایای دیگر فولاد کربنی عبارت‌اند از:

سودآوری عالی خواص فرومغناطیسی

قابلیت سخت شدن و مقاوم سازی

تنوع کاربردهای آن، از استفاده در فلزات hardwearing تا کاربری‌ هایی که مستلزم فلزات چکش‌ خوار می‌ باشند.

موارد مصرف کربن استیل از میخ و گیره تا پل‌ و آرماتورها را شامل می‌ شود.

ریخته گری فولاد کم آلیاژ کربنی (low alloy steel)

فولاد کم کربن حاوی مقادیر کمتری از کربن است و دارای خاصیت شکل پذیری، جوشکاری و ماشین کاری است. فولاد های کم آلیاژ کربنی نرم تر و از استحکام کششی کمتری نسبت به سایر فولاد ها برخوردارند و برای عملیات حرارتی مناسب نیستند. از فولاد کم آلیاژ به طور معمول در خودروسازی و ساخت و ساز از جمله اتصالات، پیچ ها، شفت ها، میله ها، پین ها، مونتاژها و موارد دیگر استفاده می شود. فولاد های کم آلیاژ کربنی زیر برای ریخته گری دقیق مناسب هستند: 1010 1020 4130 8620 8630

آهنarmco

wcb

ویژگی‌ های  فولاد کم آلیاژ

فولاد های کم آلیاژ به خاطر استحکام، سختی، و مقاومتشان در برابر تاثیراتی چون خوردگی به کار گرفته می‌ شوند. این ویژگی با اضافه کردن عناصری چون نیکل، کروم، و غیره ایجاد می‌ گردد. علی رغم سختی بیشتری که دارد، باز هم می‌ توان آن را با مواد مناسب به درستی جوش داد.

کابردهای فولاد کم آلیاژ :

سازه‌ های نفتی و گازی

پمپ ها و شیرآلات صنعتی

وسایل نقلیه (به‌خصوص ماشین‌ های نظامی)

وسایل نقلیه ساختمانی (تراکتور و بیل حفاری)

ریخته گری فولاد کربن متوسط (mid alloy steel)

فولاد کربن متوسط حاوی مقادیر متوسط ​​کربن است و به دلیل مقاومت سایشی آن مورد استاده قرار می گیرد. این فولاد سخت تر از فولاد کم کربن  است و با استفاده از عملیات حرارتی می توان آن ها را تقویت کرد. آلیاژ های ریخته گری دقیق فولاد کربن متوسط معمولاً در صنایع نظامی و دفاعی از جمله قطعات موتور، کوپلینگ، میل لنگ، هواپیما سازی و سلاح های گرم مورد استفاده قرار می گیرند. طیف وسیعی از آلیاژ های فولاد کربن متوسط وجود دارد:

1040

4140

4340

6150

8640

ca6nm