رایج ترین عناصر آلیاژی، عناصری هستند که به طور عمده در تولید محصولات فلزی به کار گرفته می‌شوند. وجود هر نوع از عناصر فلزی و یا غیر فلزی در ترکیب متریال ساخت محصولات متعدد، باعث میشود که مشخصه های فیزیکی و شیمیایی آنها تغییر کند. به علاوه متفاوت بودن مشخصه های فیزیکی و شیمیایی کالاها باعث میشود کاربردهای متفاوتی نیز داشته باشند و دایره موارد استفاده از آنها گسترده و گسترده تر شود. اما آیا می‌دانید که رایج‌ترین عناصر آلیاژی کدامند؟ و یا از مشخصه ها و کاربردی عناصر آلیاژی پرکاربرد خبر دارید؟ در این قسمت، ۵ عنصر آلیاژی کروم، مولیبدن، وانادیوم، منگنز و نیکل را بهمراه کاربردهایشان بررسی می کنیم. زیرا خواص بین آنها متفاوت است. برای مثال نیکل فعال کننده آستنیت است، مقاومت در برابر خوردگی و حتی ضربه را بالا می برد. در ادامه مفصلا تمام این عناصر آلیاژی را بررسی خواهیم کرد
آنچه خواهید خواند
عنصر آلیاژی چیست؟
عناصر آلیاژی ممکن است فلز و یا غیر فلز باشند. این عناصر دارای مشخصه هایی متفاوتی هستند. این عناصر ممکن است در طبیعت به صورت خالص و یا ناخالص وجود داشته باشند. عناصر آلیاژی را میتوان با مواد دیگر ترکیب کرد. خواصی که این عناصر دارند در ترکیب با دیگر مواد باعث ایجاد قابلیت‌های جدید میشود. ترکیب عناصر آلیاژی باعث میشود که محصول نهایی دارای خواص جدید و کاربرد متفاوت شود.
5 عنصر آلیاژی که بیشترین مورد استفاده را دارند
تعداد عناصری که در ترکیب محصولات متفاوت و متنوع فولاد مورد استفاده قرار میگیرد، بیشتر از 5 عدد است. با این وجود در اینجا از عناصری نام برده میشود که بیشتر از بقیه عناصر در تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه درباره این عناصر و موارد استفاده از آنها در محصولات فولادی شرح داده میشود:
1.کروم( Cr) از رایج ترین عناصر آلیاژی
کروم یک عنصر فلزی است. این فلز سخت و براق است و دارای رنگ خاکستری فلزی است. کروم قابلیت جلا پذیری دارد و نقطه جوش آن بالا است. این عنصر در برابر سایش و تیرگی بسیار مقاوم است. کروم یکی از عناصری است که در تولید انواع محصولات فولادی مورد استفاده قرار میگیرد. در صورتی که کروم مورداستفاده قرارگرفته بیشتر از 11% باشد ویژگیهای خاصی به فولاد می بخشد. از جمله این ویژگیها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- خاصیت ضد زنگ بودن
- مقاومت در برابر خوردگی
- مقاومت در برابر اکسید شدن : اگر شرایط برای اکسید شدن فولاد فراهم باشد، کروم پیش از آهن اکسیده میشود. کروم باعث اضافه شدن یک لایه محافظ بر روی محصول فولادی می‌گردد.
- قابلیت انجام حرارتی: اضافه کردن کروم در مقادیر کمتر از 11% باعث میشود که فولاد مقاومت، سختی و خاصیت انجام عملیات حرارتی قابل‌توجهی پیدا کند. فولادهایی که مقادیر زیادی کروم در ترکیبشان به کار رفته است شامل؛ فولادهای ضد زنگ با گرید 439، D2 309 و 225 هستند. فولادهای ابزار هم مقدار زیادی کروم در ترکیب خود دارند.
2.مولیبدن(Mo)
مولیبدن یک عنصر شیمیایی است. این عنصر که در معادن یافت می شود یک فلز نقره ای رنگ است. مولیبدن در ترکیب آلیاژها کاربیدهای سخت و پایدار تشکیل میدهد. این عنصر یکی دیگر از عناصر پرکاربرد برای تولید انواع فولاد است. از جمله ویژگی‌هایی که با اضافه کردن مولیبدن به فولاد ایجاد میشود به شرح زیر است:
- مقاومت در برابر خوردگی
- قابلیت سخت کاری: این عنصر طی عملیات حرارتی که بر روی فولاد اعمال میشود، سرعت سرمایش را کاهش میدهد. این عمل باعث ایجاد قابلیت سخت کاری در مقطع می‌گردد.
- سفتی
- مقاومت کششی
- مقاومت خوردگی در مقابل کلراید: وجود مولیبدن باعث میشود که خطر ایجاد حفره در محصول فولادی کاهش پیدا کند. این حفره ها بر اثر خوردگی ناشی از وجود کلراید بوجود می آیند.
فولادهای ابزار، گروه فولادهای ماریجینگ و فولادهای ضدزنگ حاوی مقدار زیادی مولیبدن هستند.
3.وانادیوم(V)
وانادیوم یک عنصر شیمیایی، به رنگ خاکستری- نقره ای است. این عنصر خاصیت شکل پذیری دارد. وانادیوم عنصری است که در تولید انواع محصولات فولادی مورد استفاده قرار میگیرد. وجود وانادیوم در ترکیب فولاد کربنی باعث ایجاد مشخصه های زیر می شود:
- افزایش خاصیت شکل پذیری فولاد : از این عنصر برای کنترل و کم کردن اندازه دانه های فولاد استفاده میکنند. کوچک نگه داشتن این دانه ها کمک میکند تا قابلیت انعطاف پذیری محصول افزایش پیدا کند.
- افزایش سختی و مقاومت فولاد: وجود وانادیوم باعث تشکیل کاربید میشود. کاربیدی که توسط وانادیوم تشکیل شده است باعث افزایش سختی و مقاومت بالای فولاد تولید میشود.
فولادهای تیغه، فولادهای A3، A9، دارای مقدار زیادی وانادیوم هستند.
4.منگنز(Mn)
منگنز یک فلز واسطه است. این عنصر نقره ای رنگ، سخت و شکننده است. استفاده از منگنز در تولید فولادهای کربنی باعث ایجاد مشخصه های زیر میشود:
- بهبود قابلیت عملیات حرارتی: محصول فولادی طی عملیات گرمایش و سرمایش دارای سختی و مقاومت میشود. اما همین عملیات گرمایش و سرمایش باعث میشود که محصول فولادی نهایی دچار نقص شود. وجود منگنز باعث میشود که سختی و مقاومت در محصول فولادی ایجاد شده، اما نقصی در محصول بوجود نیاید. فولادهای ابزار، A10، A4 از دسته فولادهایی هستند که در ترکیبشان از منگنز زیادی استفاده شده است.
5.نیکل( Ni)
نیکل عنصری مقاوم، براق و چکش خوار است. این عنصر ساختاری بلورین و به شکل مکعب دارد. نیکل به رنگ سفید و نقره ای دیده می شود و رسانای جریان برق است. این عنصر میتواند به عنوان محافظ برای دیگر فلزها بکار رود. از این عنصر بیشتر برای تولید فولادهای ضدزنگ آستنیت استفاده میشود. این عنصر باعث ایجاد مشخصه های زیر میشود:
- فعال کننده آستنیت: از این عنصر برای تولید فولادهای ضد زنگ آستنیتی استفاده میشود. با اضافه کردن 18% کروم در کنار 8% نیکل میتوان فولاد ضدزنگ آستنیتی بدست آورد.
- افزایش مقاومت در برابر خوردگی: این قابلیت با وجود نیکل به شدت افزایش پیدا میکند. این نوع از فولاد ضد زنگ بسیار پر مصرف است.
- سفتی و مقاومت در برابر ضربه: عنصر نیکل موجود در فولاد می تواند مقاومت محصول را در برابر ضربه حتی در دماهای پایین افزایش دهد. فولادهای آستنیتی ضد زنگ مقدار زیادی نیکل در ترکیب خود دارند.
قیمت پروفیل و سایر مقاطع فولادی را که در ساخت آن از انواع آلیاژهای فولاد استفاده شده، از کارشناسان ما استعلام بگیرید.
گروه تحریریه نیک فولاد مفتخر است تا محتواهای بروز و معتبری را بر اساس دانش روز و مراجع معتبر بین المللی در اختیار شما قرار دهد. لطفا نظرات ارزشمند خودتان را با ما درمیان بگذارید.
