آشنایی با فولاد و فرایند تولید آن

آشنایی با فولاد و فرایند تولید آن

اصطلاح فولاد یا پولاد برای آلیاژهای آهن که بین ۰٫۰۰۲ درصد تا ۲٫۱ درصد وزن خود کربن دارند بکار می‌رود. فولادهای آلیاژی غالبا با فلزهای دیگری نیز همراهند. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

فولاد پر مصرف ترین فلز صنعتی است و مصرفش پیوسته افزایش می‌یابد. امروزه تولید فولاد جهان نزدیک به هزار و سیصد میلیون تن در سال است. گفته می‌شود فولاد سازی از هندوستان به ایران آمده است، زیرا در دوران باستان، فولاد هندی بنام بوده است.

فولاد چند جوشی است. برای ساختن فولاد، کربن آهن خامِ سفید را می‌سوزانند، تا از۵/۳ تا ۶٪ به ۲/۰ تا ۵/۱٪ وزنش کاهش یابد، عنصر‌های دیگر را در آن اندازه می‌کنند تا فولاد خواسته شده ساخته شود . فولاد کربور آهن است که با عنصرهای دیگر هم جوش شده باشد. با سوزاندن کربن آهن خام سفید و همجوش کردن آن با کمی کربن و اندازه کردن عنصر‌های دیگر در آن، به دو روش خمیری کردن و آب کردن فولاد را می‌سازند.

روش خمیری: در آغاز صنعت فولاد سازی، فولاد را به این روش می‌ساختند که کهنه شده است و دیگر به کار نمی‌رود. در این روش آهن خام را در تشت کوره ی شعله‌ای می گذاشتند و روی آن شعله می‌دمیدند تا آب شود. آهن خام آب شده را به هم می‌زدند تا کربن آن بسوزد. کم ‌کم که کربن آهن خام می سوخت، درجه آب شدنش بالا می‌رفت و خمیری می‌شد. خمیر فولاد را تکه ‌تکه با گاز انبر از کوره بیرون می‌آوردند و آنها را با پتک در هم می‌کوبیدند که سر باره شان بریزد و یکپارچه شوند. فولاد یکپارچه شده را نورد می‌زدند تا به شکل شمش در آید. چند شمش را دسته کرده در کوره گرما می‌دادند تا سرخ شود و با یک پتک سنگین آنها را در هم می‌کوبیدند تا یک تکه گردند و به آن شکل می‌دادند. سر باره ای که در کوره می‌ماند و آنچه هنگام کوبیدن خمیر فولاد از آن می‌ریخت چون آهن داشت از نو همراه مواد خام به کوره آهن گدازی می‌ریختند.

روش آب کردن: امروزه همهٔ فولاد جهان به روش آب کردن ساخته می‌شود. آهن خام آبکی ای که از کورهٔ آهن گدتزی به بیرون روان می‌گردد، نخست به تغارهای فولادی می‌ریزد، از آنجا آن را در تانک مخلوط کن گهواره ای می ریزند. برای آن که گرمای آهن خام به بدنهٔ تغار و تانک فولادی نرسد، درون آنها را با آجر نسوز آستر می‌کنند.