فولاد آلیاژی یا ورق آلیاژی از فولادی است که با عناصر مختلفی در مقادیر بین 1.0 تا 50 درصد از وزن آلیاژ می شود تا خصوصیات مکانیکی آن بهبود یابد. فولادهای آلیاژی به دو گروه تقسیم می شوند: فولادهای آلیاژی کم و فولادهای آلیاژی بالا. التبه از نظر فنی، هر فولاد آلیاژ است ، اما همه آنها از "فولاد آلیاژ" برخوردار نیستند. برای اینکه یک فولاد, ورق الیاژی نامیده شود، عناصر دیگر باید به طور عمدی به ترکیب آهن و کربن اضافه شوند. درصد کمی از عناصر آلیاژی ( به طور معمول ، بیش از 5٪ ) به مخلوط اضافه می شود و این فلزات می توانند مقاومت در برابر خوردگی ، چکش پذیری و بسیاری از خصوصیات دیگر را بهبود بخشند.
ورق آلیاژی چیست؟
ورق آلیاژی نوعی از فولاد است که با عناصر متعددی مانند مولیبدن، منگنز، نیکل ، کروم، وانادیوم، سیلیکون و بور آلیاژ شده است. این عناصر آلیاژی برای افزایش پایداری، سختی ، مقاومت در برابر سایش و حرارت اضافه می شوند. مقدار عناصر آلیاژی ممکن است بین 1 تا 50٪ متغیر باشد. فولادهای آلیاژی در حالت کلی به دو گروه طبقه بندی شوند: فولاد آلیاژی کم و فولاد آلیاژی بالا. مرز بین آلیاژ کم و فولاد آلیاژی بالا معمولا به عنوان 5٪ عنصر آلیاژ پذیرفته می شود. برای کلیه اهداف عملی در صنعت نفت و گاز، فولاد آلیاژی به معنی فولاد آلیاژی کم است.
ورق آلیاژی به دلیل ترکیب با موادی به جز کربن, خاصیت خاصی را دارا است که در فولاد کربن معمولی یافت نمی شود. فولادهای آلیاژی به دلیل هزینه اقتصادی، در دسترس بودن گسترده ، سهولت پردازش و همچنین خواص مکانیکی خوب، مورد استفاده گسترده کارگران صنعت هستند. فولادهای آلیاژی نسبت به فولادهای کربنی به طور کلی نسبت به گرما و عملیات مکانیکی واکنش بهتری نشان می دهند.
مزایا و معایب ورق الیاژی
مزایایی ورق آلیاژی
موارد زیر طیف وسیعی از خصوصیات بهبود یافته در فولادهای آلیاژی (نسبت به فولادهای کربن) است. البته برای رسیدن به برخی از این خصوصیات بهبود یافته ، فلز ممکن است نیاز به عملیات حرارتی داشته باشد.
- مقاومت
- سختی
- چقرمگی
- مقاومت در برابر سایش
- مقاومت در برابر خوردگی
- سختی پذیری و سختی گرم
- مقاوم بودن در مقابل نمک های دریایی
کاربرد ورق آلیاژی
- مخزن های تحت فشار
- در قسمت های که استحکام بالا مد نظر باشد
- صنایع ساخت قطعه و ابزار
- راه سازی ،پل سازی و شهرسازی
- فولاد های مقاوم در برابر اسید
انواع ورق آلیاژی موجود در ایران
- ورق ST
- ورق CK
- ورق A516
- ورق Hardox
- ورق پانچ
انواع فولادها از نظر آلیاژی
ورق های الیاژی با توجه به نوع آلیاژ و مواد آلیاژی و میزان اضافه شدن آن ها, می توانند کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف داشته باشند. ورق های آلیاژی را با استفاده از نوع مصرف و مکان استفاده خریداری می کنند.ورق آلیاژی از نظر آلیاژ به 4 دسته تقسیم می شوند.
- فولادهای ساده کربنی
- فولادهای با آلیاژکم
- فولادهای با آلیاژ متوسط
- فولادهای با آلیاژ زیاد
در فولادهای ساده کربنی، اصلی ترین عنصر آلیاژی کربن می باشد و سایر عناصر مانند منگنز، سیلیسیوم و آلومینیوم به مقدار جزئی و برای گاز زدایی می باشند.میزان کربن به کار رفته در ورق آلیاژی نقش اصلی را در استحکام ورق آلیاژی پس از فرایند عملیات حرارتی دارد.
تفاوت بین آلیاژ بالا و پایین چیست؟
بسیاری از افراد معتقدند که آلیاژ بالا هر فولادی با عناصر آلیاژی است (از جمله کربن یا آهن) که بیش از 8٪ از ترکیب آن را تشکیل می دهد. این آلیاژها کمتر متداول هستند ، زیرا بیشتر فولادها تنها چند درصد به عناصر اضافی اختصاص می دهند. فولاد ضدزنگ محبوب ترین آلیاژ بالا است و حداقل 10.5 درصد کروم را تشکیل می دهد. این ورق الیاژی نسبت به فولاد ضد زنگ, مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارد زیرا دارای روکش اکسید کروم است. هدف از استفاده اکسید کروم برای کند شدن زنگ زدگی است.
همین حال ، فولاد آلیاژی کم فقط کمی با عناصر دیگر ترکیب می شود که در سختی پذیری ، استحکام و چکش کاری آزاد, مزایای ظریف را ارائه می دهد. با پایین آمدن مقدار کربن به حدود حداکثر نیم درصد, فولاد آلیاژی کم باعث استحکام خود می شود و دارای قابلیت شکل گیری بهبود یافته می شود.
خواص عناصر آلیاژی
ترکیب عناصر مختلف با فولاد در تولید ورق آلیاژی, باعث مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر دمای بالا، سخت شدگی، چقرمگی می شود. البته برای رسیدن به برخی از ویژگی های ذکر شده نیاز است که عملیات دیگری مانند عملیات حرارتی نیز روی ورق آلیاژی انجام شود. عناصر آلیاژی برای دستیابی به خاصیت خاصی در ماده اضافه می شوند.
- عناصر آلیاژی در درصد های پایین تر (کمتر از 5٪) به منظور افزایش استحکام و یا سختی پذیری اضافه می شوند.
- درصد های بزرگتر (بیش از 5٪) برای دستیابی به خاصیت های خاص، مانند مقاومت در برابر خوردگی یا ثبات درجه حرارت شدید ، اضافه می شوند.
منگنز
در زمان استفاده از این عنصر برای ورق الیاژی باید از مقادیر اندک گوگرد و فسفر نیز استفاده شود. در اثر آلیاژ فولاد با این ماده, آلیاژ فولاد شکننده تر می شود و چکش خواری آسان تر می شود.
کروم
درصد کمی (0.5٪ - 2٪) می تواند به سخت شدن آلیاژ کمک کند. درصد بزرگتر (4٪ - 18٪) از این عنصر تاثیر زیادی در جلوگیری از خوردگی دارد.
وانادیوم
تنها با 15/0٪ این عنصر می تواند استحکام ، مقاومت در برابر گرما و ساختار کلی فولاد را تقویت کند. آلیاژ فولاد با وانادیوم مخلوط شده با استفاده از کروم سخت تر می شود، اما هنوز هم شکل پذیری خود را حفظ می کند.
نیکل
تا 5٪ ، این عنصر آلیاژی باعث افزایش مقاومت فولاد می شود. بیش از 12٪ ، مقاومت در برابر خوردگی را به صورت چشمگیر را فراهم می کند.
تنگستن
مقاومت گرما را افزایش می دهد، بنابراین نقطه ذوب بیشتر است. همچنین باعث بهبود آرایش ساختاری فولاد می شود.
نیکل و مس
نیکل و مس مقاومت در برابر خوردگی را در مقادیر کمی بهبود می بخشد.
مولیبدن
مولیبدن به مقاومت در برابر سایش و استهلاک کمک می کند.
سدیم و کلسیم
با کنترل شکل اجزاء ، باعث افزایش سختی می شوند.
سولفید منگنز
سولفور (به شکل سولفید منگنز) باعث افزایش ماشین کاری می شوند.
ورق آلومینیوم
ورق آلومینیوم الیاژی قابل بازیافت بوده و آسیبی به محیط زیست نمی رساند و حتی استفاده مجدد از آن مشکلی ندارد مگر اینکه خاصیت مکانیکی خود را از دست داده باشند.
سرب، بیسموت، سلنیوم و تلوریوم
باعث افزایش ماشین کاری می شوند.
لینک های مرتبط :
