فولاد (به انگلیسی Steel) به عنوان مهم ترین و تاثیر گذار ترین آلیاژی که در طول تاریخ بشریت ساخته شده است، بیشترین حجم تولید در میان کلیه فلزات و آلیاژ ها را به خود اختصاص داده است.

اما فولاد چیست؟ چرا تا این اندازه محبوب و کاربردی است؟ چند نوع فولاد در دنیا وجود دارد؟ در این مقاله قصد داریم به مهم ترین سوالات پیرامون فولاد پاسخ دهیم و ببینیم فولاد چیست و انواع آن کدام اند.

اگر این آلیاژ حیاتی و بنیادین، که مهم ترین ماده اصلی در صنایع ساختمانی و مهندسی در سراسر جهان است، کنجکاوی شما را هم تحریک کرده است، تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

بی شک مبحث فولاد همچون بازار و صنعت فولاد بسیار پیچیده و گسترده تر از آن است که در یک مقاله بتوان به آن پرداخت. اگر شما هم به بازار فولاد و صنعت فولاد علاقمند هستید، حتما فولادبان، پایگاه خبری فولاد ایران را دنبال کنید.

فولاد چیست؟

اولین سوالی که باید به آن پاسخ دهیم این است که فولاد چیست. همه ما بار ها و بار ها نام فولاد را شنیده ایم اما شاید از این که دقیقا فولاد چیست اطلاع نداشته باشیم. فولاد یکی از آلیاژ های آهن است که با درصدی از کربن (کمتر از 2/1 درصد) و برخی عناصر دیگر ترکیب شده است.

توجه: آلیاژ که در زبان فارسی به آن هم جوشه نیز گفته می شود، به ترکیب یک فلز پایه با یک یا چند عنصر دیگر که می توانند فلزی یا غیر فلزی باشند گفته می شود.

یکی از دلایل این که فولاد تا این اندازه پر کاربرد و مهم است، خواص مکانیکی فوق العاده آن مثل مقاومت کششی و سختی بالا است. هزینه تولید فولاد نیز نسبت به سایر آلیاژ ها و فلزات کاربردی، پایین تر است. قیمت روز فولاد را می توانید از پایگاه خبری فولادبان استعلام کنید. فولاد انواع متنوعی دارد که هر یک خواص منحصر به فرد و کاربرد های خاص خود را دارند. در ادامه این مقاله با انواع فولاد بیشتر آشنا می شویم.

فرق فولاد با آهن چیست؟

خود آهن به تنهایی استحکام پایینی دارد و به اصطلاح چکش خوار است و برای بسیاری از کاربرد ها فلز مناسبی نیست. اما وقتی با ترکیب کربن و سایر عناصر به فولاد تبدیل می شود، سختی و استحکام آن تا حد قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر چکش خواری کمتر، فولاد خاصیت ضد خوردگی دارد در حالی که آهن به راحتی با قرار گرفتن در معرض آب و اکسیژن، اکسید می شود.

فولاد چه ویژگی هایی دارد؟

فولاد ویژگی های زیادی دارد که بسته به نوع آن می تواند متفاوت باشد. اما به طور کلی چند مورد از مهم ترین ویژگی های فولاد عبارتند از:

• قیمت پایین

• ضد خوردگی و زنگ

• چگالی بالا

• انعطاف پذیری و مقاومت کششی زیاد

• نقطه ذوب بالا

• قابلیت بازیافت های متعدد

• مقاومت و سختی بالا

فولاد چه کاربرد هایی دارد؟

همانطور که گفتیم فولاد پر کاربرد ترین آلیاژ در طول تاریخ است که بیشترین حجم تولید را به خود اختصاص داده است و به عنوان ماده اصلی در صنایع ساختمانی و مهندسی شناخته می شود. بنابراین واضح است که کاربرد های فولاد بسیار گسترده تر از آن است که بتوان آن را در یک مقاله خلاصه کرد. با این وجود لیست زیر خلاصه ای است از مهم ترین صنایعی که در آن ها از فولاد استفاده می شود:

• صنایع ساختمان سازی و سازه های مختلف

• تولید انواع مقاطع فولادی مثل تیرآهن؛ برای دریافت آخرین قیمت تیرآهن کلیک کنید.

• ساخت ابزار ها

• صنایع کشتی سازی

• کاربرد در صنایع نفتی و گازی

• ساخت انواع قطار، خودرو، هواپیما و انواع وسایل نقلیه

• ساخت انواع پل و سازه های کلان

• ساخت انواع ماشین آلات و تجهیزات کشاورزی

• تولید انواع تسلیحات نظامی

• صنایع پزشکی، تجهیزات جراحی و …

• تولید وسایل آشپزخانه و وسایل برقی خانه

• و … .

انواع فولاد کدام اند؟

فولاد بر اساس خواص و ویژگی هایی که دارد به چندین نوع متفاوت تقسیم بندی می شود. چیزی که باعث ایجاد تفاوت در ویژگی های انواع فولاد می شود، درصد کربن است. درصد کربن در انواع فولاد از 0.002 درصد تا 2.1 درصد متفاوت است. اما اگر میزان کربن در این آلیاژ به بیش از 2.1 درصد برسد، آلیاژ به دست آمده دیگر فولاد نیست و چدن نام دارد. در ادامه به توضیح انواع فولاد و ویژگی های هر یک می پردازیم.

فولاد را بر اساس معیار های متفاوت طبقه بندی می کنند. برای مثال می توان فولاد را بر اساس ساختار شیمیایی، کاربرد، فرایند تولید، و … تقسیم بندی کرد.

انواع فولاد بر اساس فرایند تولید

فولاد را می توان بر اساس فرایند تولید آن به صورت زیر طبقه بندی کرد:

• فولاد نورد گرم

• فولاد نورد سرد

• فولاد سرد کشیده شده

• فولاد ریخته گری

• فولاد آهنگری شده

انواع فولاد بر اساس ساختار شیمیایی

فولاد را می توان بر اساس ساختار شیمیایی آن به صورت زیر طبقه بندی کرد:

فولاد کربنی

فولاد کربنی پر کاربرد ترین نوع فولاد است. فولاد کربنی را بر اساس میزان فولاد به کار رفته در آن به سه دسته فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط و فولاد پر کربن تقسیم می کنند. یکی از رایج ترین محصولاتی که از فولاد کربنی ساخته می شود، میلگرد است. انواع فولاد کربنی عبارتند از:

فولاد کم کربن

ارزان ترین و پر کاربرد ترین نوع فولاد، فولاد کم کربن است که بیشترین کاربرد های آن در ساختمان سازی، ساخت قوطی و باکس فلزی، لوله فلزی، ماشین آلات و ادوات کشاورزی، نوار ورقی فولادی و میلگرد ترانس است. این فولاد استحکام کمی دارد.

فولاد کربن متوسط

فولاد کربن متوسط به دسته ای از فولاد کربنی گفته می شود که حاوی 0.31 تا 0.6 درصد کربن است. این نوع فولاد نسبت به نوع کم کربن استحکام بیشتری دارد و عملکرد پردازش برشی و حرارتی بهتری از خود نشان می دهد. از طرفی شکل پذیری آن کمتر است. از فولاد کربن متوسط معمولا در میل لنگ، غلتک، چرخ دنده و … استفاده می شود.

فولاد پرکربن

فولاد پر کربن مستحکم ترین و سخت ترین نوع فولاد کربنی است. در فولاد پر کربن بیش از 0.61 درصد کربن استفاده شده است. از این فولاد برای ساخت ابزار های برش تیز، فنر ها و قطعاتی که باید استحکام بالایی داشته باشند استفاده می شود.

فولاد آلیاژی

در فولاد آلیاژی علاوه بر کربن، مقادیری از عناصر شیمیایی دیگر هم به کار برده شده است. این عناصر خواص متفاوتی مثل استحکام بیشتر یا مقاومت در برابر زنگ زدگی را به فولاد اضافه می کنند.

انواع فولاد آلیاژی:

• فولاد کم آلیاژ

• فولاد پر آلیاژ

  • مولیبدن

  • تنگستن

  • ترکیب نیکل و کروم

  • کبالت

  • منگنز

  • وانادیوم

  • ترکیب کروم و وانادیوم

• فولاد سوپر آلیاژی

انواع فولاد بر اساس کاربرد

فولاد را می توان بر اساس کاربرد آن به صورت زیر طبقه بندی کرد:

• فولاد سازه ای

• فولاد فنر

• فولاد قالبی

• فولاد ابزار: فولاد ابزار جزو سخت ترین و مستحکم ترین انواع فولاد است که برای تولید ابزار های برش از آن استفاده می شود. انواع فولاد ابزار:

  • فولاد ابزار سخت کاری شده در هوا

  • فولاد ابزار سخت کاری شده در روغن

  • فولاد ابزار نوع D

  • فولاد ابزار S (مقاوم در برابر ضربه)

  • فولاد ابزار نوع C (سرد کاری شده)

  • فولاد ابزار گرم کار

• فولاد یاتاقان

• فولاد ضد سایش

• فولاد سوپاپ

• فولاد دریایی

• فولاد ماشینکاری

• فولاد دیگ بخار

• فولاد آبکاری

• فولاد مخزن تحت فشار

انواع فولاد بر اساس شکل ظاهری

از لحاظ شکل ظاهری می توان انواع فولاد را به شمش فولاد، میله فولادی، لوله فولادی، صفحه فولادی، ورق فولادی و … تقسیم بندی کرد. به طور کلی انواع فولاد بر اساس شکل ظاهری عبارتند از:

فراورده های طولی فولاد

فراورده های طولی خود به سه دسته مقاطع سبک، متوسط و سنگین تقسیم می شود و معمولا شامل نبشی، میلگرد، ریل راه آهن، میله و مفتول، تیرآهن، سپری و … هستند.

فراورده های تخت فولاد

فراورده های تخت معمولا شامل کویل حاصل از نورد سرد، انواع ورق فولادی، صفحه فولاد، تسمه حاصل از نورد سرد و … است.

فولاد ضد زنگ چیست؟

فولاد ضد زنگ در حقیقت فولاد معمولی است که یک پوشش نازک از ورق ضد زنگ روی دو طرف آن قرار می گیرد. فولاد ضد زنگ کاربرد های گسترده ای در صنایع مختلف از جمله تولید قطعات موتور جت دارد. شاید بیشترین جایی که همه ما فولاد ضد زنگ را دیده ایم، در وسایل آشپزخانه و کارد و چنگال باشد.

انواع فولاد ضد زنگ عبارتند از:

• فولاد ضد زنگ فریتی

• فولاد ضد زنگ آستنیتی

• فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

• فولاد ضد زنگ دو فازی

• فولاد ضد زنگ رسوب سخت شده

زنجیره تولید فولاد چیست؟

زنجیره فولاد به اصطلاح به چرخه تولید فولاد گفته می شود که از استخراج سنگ آهن از معدن تا چرخه فولادسازی و نورد را در بر می گیرد. به طور خلاصه می توان زنجیره تولید فولاد را به گام های زیر تقسیم کرد:

1. استخراج سنگ آهن

همانطور که گفتیم فولاد یکی از آلیاژ های آهن است بنابراین اولین گام از زنجیره تولید فولاد، استخراج ماده اصلی آن یعنی سنگ آهن است.

2. فرآوری آهن استخراج شده

آهنی که از معدن استخراج می شود مستقیما قابل تبدیل به فولاد نیست و باید طی چندین مرحله فرآوری شود. فرآوری آهن به چندین روش انجام می شود و فرایند پیچیده ای است.

3. فولاد سازی

بعد از این که آهن استخراج شده از معدن طی فرایند فرآوری به کنسانتره خشک تبدیل شد، وارد مرحله فولادسازی می شود. فولادسازی یا تبدیل آهن به فولاد به سه روش مختلف انجام می شود: روش کوره بلند، روش کوره تونلی و روش احیا مستقیم (کوره الکتریکی).

4. نورد فولاد

در آخرین مرحله از زنجیره تولید فولاد، فولادی که طی فرایند فولادسازی ساخته شده است، نورد می شود. نورد فولاد به زبان ساده فرایندی است که فولاد خام را به محصول نهایی و قابل مصرف تبدیل می کند. این محصول می تواند ورق فولادی، میلگرد، تیرآهن یا … باشد.

صنعت فولادسازی در ایران

ایران در میان کشور های تولید کننده فولاد در جهان، رتبه چهاردهم را کسب کرده است. در ایران چندین کارخانه بزرگ به تولید انواع فولاد می پردازند. مجتمع های تولید کننده فولاد در ایران از نظر حجم تولیدات عبارتند از:

کارخانه فولاد مبارکه اصفهان با ظرفیت تولید 8.8 میلیون تن فولاد در سال به روش احیای مستقیم

کارخانه فولاد خوزستان با ظرفیت تولید 5 میلیون تن فولاد در سال با روش احیای مستقیم

کارخانه ذوب آهن اصفهان با ظرفیت تولید 3.6 میلیون تن فولاد در سال با روش کوره بلند

مجتمع فولاد خراسان با ظرفیت تولید 1.4 تن فولاد در سال به روش احیای مستقیم

کارخانه معدنی صنعتی چادرملو با ظرفیت تولید 1.3 میلیون تن فولاد در سال با روش احیای مستقیم

کارخانه ذوب آهن امیر کبیر اراک با ظرفیت تولید 1.1 میلیون تن فولاد به روش کوره بلند

کارخانه فولاد آذربایجان با ظرفیت تولید 0.8 میلیون تن فولاد به روش احیای مستقیم

اگر صنعت فولاد برای شما جالب است و می خواهید در جریان اخبار بازار فولاد و صنعت فولادسازی ایران و جهان قرار بگیرید پیشنهاد می کنیم پایگاه خبری فولادبان را دنبال کنید.

جمع بندی

در این مقاله به معرفی فولاد و انواع آن پرداختیم و به این سوال پاسخ دادیم که فولاد چیست و انواع آن کدام اند. همانطور که گفته شد، فولاد جزء حیاتی بسیاری از صنایع مهم از صنایع پزشکی و نظامی گرفته تا ساختمان سازی است و حتی در وسایل آشپزخانه هم کاربرد دارد.