تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

کربن (C)
__________________________________

 

 

کربن (C)

کربن مهمترین و موثرترین عنصر آلیاژی در فولادها می باشد و بالاترین تاثیر را در ساختار آن دارد. هر فولاد آلیاژ شده علاوه بر کربن عناصر آلیاژی دیگری نظیرسیلیسیم _ منگنز _ فسفر و گوگرد را به همراه خواهد داشت، به طوری که این عناصر به شکلی ناخواسته به هنگام فرآیند تولید در فولاد باقی خواهند ماند.

منگنز (Mn)

______________________________________

منگنز سرعت خنک شدن بحرانی را به شدت کم می کند به همین دلیل سختی پذیری و نقطه تسلیم و استحکام نهایی را افزایش می دهد.با اضافه نمودن منگنز تاثیرات مطلوبی در قابلیت های آهنگری و جوشکاری فولاد به وجود می آید و به طور قابل ملاحضه ای عمق سختی فولادها را بیشتر می کند. مهمترین خاصیت منگنز ترکیب با گوگرد بوده و از ترکیب شدن گوگرد با آهن جلوگیری می نماید.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

سیلیسیم (Si)

______________________________________

سیلیس استحکام فولاد را افزایش می دهد وسختی پذیری را زیاد می کند. همچنین مقاومت سایشی را افزایش می دهد. به علت افزایش استحکام تسلیم، عنصر اصلی در فولادهای فنر است. در مقادیر بالای سیلیس، سختی پذیری و استحکام فولاد افزایش می یابد ولی این افزایش همراه با کاهش شکل پذیری و انرژی ضربه است.

فسفر (P)

______________________________________

فسفر خاصیت ماشینکاری، براده برداری، شکنندگی در حالت سرد و استحکام در حالت گرم را افزایش داده و مقاومت در برابر ضربه را کاهش می دهد.

گوگرد (S)

______________________________________

نقطه تسلیم و مقاومت در برابر کشش فولاد را تغییر نمی دهد. در فولادهای خوش تراش وجود گوگرد عامل مهمی است. در واقع، یکی از راه های افزایش قابلیت ماشینکاری، اضافه کردن گوگرد به ترکیب فولاد است. وقتی ابزار برش روی سطح قطعه کار می کنند، به علت وجود سولفات منگنز طول پلیسه ها کوتاه تر می شوند و نقش روان کار را نیز ایفا می کنند و در نتیجه صافی سطح بیشتر می شود.

کروم (Cr)

______________________________________

کروم عنصر اصلی در فولاد های زنگ نزن است. علل اصلی در افزودن کروم به ترکیب فولاد افزایش سختی پذیری فولاد حفظ استحکام و سختی فولاد در دماهای بالا و شرایط کاری و افزایش مقاومت خوردگی در محیط های اکسیدکننده دانست. با افزایش درصد کروم، مقاومت خوردگی فولاد زیاد می شود و همچنین در دماهای بالا مقاومت به اکسیداسیون آن ها زیاد خواهد شد.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

نیکل (Ni)

______________________________________

نیکل به عنوان عنصر آلیاژی در فولاد به همراه کروم استفاده می شود. نیکل سختی پذیری فولاد را افزایش می دهد. نیکل خود به خود باعث افزایش مقاومت خوردگی می شود.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

ملیبدن (Mo)

______________________________________

این عنصر به طور معمول با عناصر دیگر آلیاژ می شود. در فولاد کروم _ نیکل دار و فولاد منگنزدار سبب ریز دانه سازی می شود و باعث بهبود قابلیت جوشکاری می‌شود و نقطه تسلیم و استحکام نهایی را بالا می برد. با ازدیاد درصد مولیبدن جوش پذیری می یابد.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

کبالت (Co)

______________________________________

کبالت موجب بهبود استحکام مکانیکی فولاد در برابر دمای بالا می شود. لذا به عنوان یک عنصر آلیاژی در فولادهای ابزاری گرم کار مورد استفاده قرار می گیرد.

تنگستن (W)

______________________________________

تنگستن کاربرد زیادی در تولید فولاد های ابزار داشته و اخیرا در تولید فولادهای پرآلیاژی مقاوم در برابر حرارت نیز استفاده می شوند. سختی پذیری را افزایش می دهد و از افت سختی در دماهای بالا که امری رایج در نوک ابزار است جلوگیری می کند.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

وانادیوم (V)

______________________________________

با افزودن وانادیم به فولادهای ابزار و آلیاژی سختی پذیری آنها افزایش می‌یابد. وانادیم به عنوان عنصرآلیاژی در فولادهای کربنی میکروآلیاژی استفاده می‌شود و تنها به مقدار کمی کافی است تا افزایش قابل توجهی در استحکام فولاد به دست آید. این عناصر به تنهایی و یا به صورت ترکیبی، مقاومت فولاد را بالا می برند.

تیتانیوم (Ti)

______________________________________

در فولاد های ضد زنگ نیز برای  از بین بردن اثر مخرب کاربید کروم مورد استفاده قرار می گیرد.

نیوبیم (Nb)

______________________________________

در فولادهای ضد زنگ اثری مشابه تیتانیوم را داشته و به تنهایی و یا به همراه تیتانیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آلومینیوم (Al)

______________________________________

یکی از قوی‌ترین اکسیژن زداها و نیتروژن زداهاست و بر اساس نتایج بدست آمده تأثیر بسیار زیادی برای مقابله با کرنش‌های ناشی از پیری دارد. در ترکیب با نیتروژن تشکیل نیترور  سخت می‌دهد که باعث افزایش مقاومت در برابر پوست‌های شدن می‌شود به همین دلیل به عنوان عنصری آلیاژی برای مقاومت حرارتی فولادها به‌کار می‌رود.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

قلع (Sn)

______________________________________

نقطه تسلیم و مقاومت در برابر کشش فولاد را تغییر نمی دهد ولی در نورد سرد مشکل‌ زا می‌باشد . زیرا افزایش این عنصر در فولاد باعث ایجاد ترکیباتی می‌شود که دمای ذوب آنها پایین می‌باشد.

مس (Cu)

______________________________________

مس به عنوان یک فلز آلیاژی به تعداد بسیار کمی از فولادها اضافه می شود. زیرا این فلز به زیر لایه های سطحی فولاد تمرکز یافته و درفرآیند شکل دهی گرم با نفوذ به مرز دانه ها، حساسیت سطحی را در فولادها به وجود می‌آورد. لذا به عنوان یک فلز مخرب در فولادها محسوب می‌گردد. به واسطه حظور مس نقطه تسلیم و نسبت نقطه تسلیم به استحکام نهایی افزایش می‌یابد.

سرب (Pb)

______________________________________

 باعث کم شدن خاصیت نورد در فولاد می‌شود. کیفیت سطحی فولاد را کم می‌کند. به دلیل افزایش خاصیت شکل‌گیری فولاد، در فولادهای اتومات بیشتر مورد استفاده می باشد.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

ازت (N)

______________________________________

یک عنصر مخرب می باشد. ازت (نیتروژن) موجب شکنندگی فولاد شده و خواص خم شدگی آن را تخریب می نماید.

هیدروژن (H)

______________________________________

هیدروژن یک عنصر مخرب در فولاد تلقی می‌گردد. زیرا موجب تردی و شکنندگی فولاد  می‌گردد. مخرب‌تر ازنیتروژن بوده و انعطاف‌پذیری را کم می‌کند.

تاثیر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد

جهت اطلاعات بیشتر به کانال تلگرام “فولاد سخت” بپیوندید

شرکت فولاد سخت؛ تامین کننده فولادهای آلیاژی