شرکت خشکه و فولاد پایتخت

فولاد چیست؟

 کلمه فولاد به آلیاژهایی گفته میشود که حداقل پنجاه درصد آن را آهن تشکیل می دهد. و شامیل یک یا چند عنصر دیگر می باشد. این عناصر معمولاً شامل کربن، منگنز، سیلیسیم، نیکل، کرم، وانادیوم، مولیبدن، تیتانیوم، نیوبیم و آلومینیوم هستند. کربن به عنوان مهمترین ماده آلیاژی فولاد محسوب می گردد هر چند که ممکن است. در انواع مختلف فولاد، مواد آلیاژی دیگری نیز به میزان زیادتری یافت شود. یا حتی کربن در بعضی از آلیاژهای فولاد ناخالصی محسوب شود.

کربن در آهن bcc حل شده و یک محلول جامد به نام فریت Ferrite تشکیل می دهد. حل شوندگی کربن در فریت آلفا حداکثر 0.025 درصد در فریت دلتا 0/09 درصد است. کربن در ساختار بلوری گاما Fcc حل شده و محلول جامد آستنیت (Austenite) به دست می آید. حل شوندگی کربن در Fcc اندکی بیشتر بوده و به میزان 2/14 درصد می رسد. با افزایش میزان کربن در آلیاژ آهن تا حداکثر 6/67 درصد،. میتوان فاز کاربید آهن یا سمنتیت (Cementite) را به دست آورد که ساختاری ترد و شکننده دارد.

میزان حداکثر انحلال کربن در آهن برای فازهای مختلف. در دماهای مختلف روی می دهد و فولادهای مختلف را از یکدیگر متمایز می سازد. با توجه به آلیاژ فولاد و نرخ سرد کردن آن پرلیت (Pearlite) یا مارتنزیت (Martensite) میتواند تشکیل شود. مارتنزیت هنگام سرد شدن سریع آلیاژ فولاد به دست می آید. میزان کربن موجود در فولاد معمولاً بین 0.025 تا 2/14 درصد تغییر می کند. آلیاژهای آهن با کربن بین 2/14 تا 6/67 درصد چدن نامیده میشود. خواص چدن و فولاد به درصد کربن، فلزهای آلیاژ دهنده و عملیات حرارتی انجام شده بر روی آنها بستگی دارد.

تعریف آهن-اهن چیست؟

 آهن یا واژه آنگلوساکسون به معنی فلز مقدس است. نماد آهن Fe از واژه لاتین Femum اقتباس شده است. آهن دومین فلز فراوان و جهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین. با فراوانی 5 درصد و ششمین ماده باریونی فراوان در کهکشان راه شیری می باشد.

آهن فلزی خالص کاربرد بسیاری محدودی. در مهندسی دارد چون دارای استحکام بسیار پایین و مقاومت اندک در برابر خوردگی است. آهن خالص جامد بین دمای محیط و دمای ذوبش، دچار دو تغییر در ساختمان بلوری می شود. آهن یک ساختار بلوری در دماهای پایین و خیلی زیاد و یک ساختار بلوری در دماهای بینابین دارد .زیر 912 درجه سانتیگراد، آهن دارای ساختار بلوری مکعب مرکزدار _bcc_ است.

این ماده، آهن آلفا a-iron نامیده میشود. در دماهای بالاتر از 1395 تا نقطه ذوب، آهن همچنان دارای ساختار بلوری bcc است. و در این دامنه دمایی به آن آهن دلتا (δ iron) می گویند. در دماهای متوسط بین 912 درجه سانتیگراد تا 1395 درجه سانتیگراد ساختمان بلوری آهن،. مکعب با وجوه مرکزدار fcc است و آهن گاما (γ – iron) نامیده می شود. نحوه چیدمان اتم ها در ساختارهای آهن قابل مشاهده می باشد.

مواد اولیه واحدهای تولید آهن و فولاد

دامنه وسیعی از مواد اولیه در فرآیندهای مختلف فولادسازی مورد استفاده قرار می گیرد. کیفیت این مواد اولیه، بازده تولید و میزان مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد. بر اساس ماهیت و نوع کاربری، این مواد را میتوان به صورت زیر دسته بندی نمود.:

• شارژهای فلزی شامل سنگ آهن، گندله، زینتر،قراضه.
• سرباره سازها نظیر آهک،دولومیت،کربن،فلوئور.
• فرو آلیاژها نظیر فرو سیلیس،فرو منگنز،فرو وانادیم.

فولاد vcn100 با مشخصه 34CrNiMo4 از دسته فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی پذیر بوده که در استاندارد DIN آلمان به نام فولاد 1.6511 معروف است. این فولاد برای کاربردهایی که به استحکام و چقرمگی بالا نیاز دارند، به ویژه در قطعات و ابعاد بزرگ کاربرد فراوان دارد. .Heat treatable steels

با توجه به مقدار کربنی که در فولاد 6511 وجود دارد. این فولاد قابلیت سخت کاری سطحی به روش القایی را دارا می باشد. همچنین امکان سمانتاسیون و نیتراسیون این فولاد وجود دارد. برای آنیل کاری این فولاد می بایست آن را تا دمای 650 الی 700 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت گرم کرد. و سپس آن را تا دمای 600 درجه سانتی گراد با سرعت 10 الی 20 درجه در ساعت به صورت آهسته در کوره سرد کرد.

این فولاد آلیاژی در ایران و در شهرهای اسفراین و اصفهان تولید می شود.

واین فولاد 6511 در مقابل حرارت مقاوم است و سختی این فولاد در استاندارد برینل معادل 248HB می باشد.و فولاد 6511

این فولاد VCN100 با شماره متریال فولاد 1.6511 نیز شناخته می شود. و همچنین در استاندارد ASSAB سوئد با نام 704 شناخته می شود. یکی از معروف ترین استانداردهای فولاد VCN100 نام B.O.Z.l است.

استانداردهای دیگر فولاد Vcn100

کاربرد فولاد VCN100

از مهمترین کاربردهای فولاد 6511 می توان به استفاده آنها در اجزای تحت تنش بالا مانند قطعات هواپیما، تجهیزات ارابه فرود هواپیما، قطعات مورد استفاده در مهندسی مکانیک و ساخت خودرو مانند شفت انواع پروانه ها، میل های هدایت، میل لنگ و … اشاره کرد. همچنین قطعات فروجی بزرگ مانند شفت ها دیسک ها، محور بازوی اکسل ها، شاتون ها و… از جمله کاربردهای این نوع فولاد می باشد.

کاربرد: اجزاء تحت تنش و بارگذاری بالا در وسایل نقلیه، محورها، شاه میله های انتقال،میله های اتصال، بازوها

این فولاد VCN150 با شماره استاندارد 1.6582 مشهور است. با میزان تقریبی عناصر مشترک (کربن، سیلیسیم، منگنز، نیکل) و کاهش 0.5 درصدی نیکل و کروم. نسبت به VCN200 اغلب در مواردی به کار می رود که قطعه نیاز به افزایش و سختی و آبکاری داشته باشد. فولاد 6582 در بازار به نام VCN150 معروف می باشد. که متریال فراوان و مشهوری است. و در کشور ایران نسبت به فولاد 6511 که به VCN100 معروف می باشد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و ارزانتر است. در مقایسه با تنش تسلیم، فولاد 6582 به میزان 100 واحد دارای تنش تسلیم بالاتری نسبت به فولاد 6511 می باشد. و این یعنی اینکه از نظر استحکام کمی مقاوم تر نسبت به 6511 است.

در مقایسه با تنش ماکزیمم، فولاد 6582 به میزان 100 الی 200 واحد دارای تنش ماکزیمم بالاتری. نسبت به فولاد 6511 می باشد و این یعنی اینکه از نظر استحکام کمی مقاوم تر نسبت به 6511 است. در تست کشش و در زمان کشیدن، فولاد 6511 به میزان 12 درصد افزایش طول دارد ولی فولاد 6582 میزان 11 درصد افزایش طول دارد. و یا اینکه در زمان کشش فولاد 6511 به میزان 55 درصد لاغر می شود.

ولی فولاد 6582 به میزان 50 درصد لاغر می شود. در مجموع یعنی اینکه فولاد vcn150 کمی تردتر و چقرمه تر از فولاد 6511 است (کمی زودتر می شکند). در تست شارپی و یا تست ضربه مشاهده می شود. که نمونه 6511 به میزان 55 ژول انرژی ضربه نیاز دارد تا ترک بردارد و بشکند. ولی نمونه 6582 به میزان 50 ژول انرژی نیاز دارد تا ترک بردارد و بشکند. و این یعنی اینکه فولاد 6582 در مقایسه با فولاد 6511 زودتر می شکند.