مروری بر آنالیز ورق های آلیاژی

در دنیای متنوع ورق های فولادی، ورق آلیاژی یکی از انواع این محصولات بوده که تا میزان بسیار زیادی دغدغه فعالان در صنعت را رفع کرده است. این محصول به علت دارا بودن ترکیبی از آهن، کربن و سایر آلیاژهایی که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت، مقاومت بسیار بالایی در شرایط سخت محیط های صنعتی دارد. به عنوان مثال ورق آلیاژی یکی از محصولات بسیار پرکاربردی است که به دلیل داشتن آلیاژهای متنوع دغدغه های خوردگی و آسیب پذیری را کمتر کرده است. به علاوه که قیمت مقرون به صرفه ای دارد و هزینه های نهایی پروژه را کاهش خواهد داد. از همین رو فعالان در این صنعت به استفاده از این محصول روی آورده اند. در این مقاله تلاش خواهیم کرد تا با آنالیز ورق های آلیاژی و بررسی عناصر موثر بر خواص آن ها آشنا شویم. شما می توانید ضمن مطالعه این مقاله قیمت ورق آلیاژی را از این لینک دریافت نمائید.

آنالیز انواع ورق های آلیاژی فولادی

فولاد آلیاژی ترکیبی از آهن، کربن و سایر آلیاژ ها از قبیل آلومینیوم، آرسنیک، بر، بریلیم، بیسموت، کلسیم، سریم، کبالت، کروم، مس، هیدروژن، منیزیم، منگنز، مولیبدن، نیتروژن، تانتالیم، نیکل، اکسیژن، فسفر، سرب، گوگرد، آنتیموان، سلنیم، سیلیسیم، قلع، تلور، تیتانیم، وانادیوم و تنگستن می باشد. هر کدام از این آلیاژها خواص مکانیکی و حرارتی ویژه ای به فولاد داده اند که موجب افزایش مقاومت و خواص آن شده است. در ادامه این مطلب به بررسی هر کدام از این آلیاژها و تاثیر آن بر فولاد پرداخته ایم:

آلومینیوم: این عنصر از مهمترین آلیاژ برای افزودن خواص ضد زنگ و افزایش مقاومت حرارتی است. علاوه بر آن این آلیاژ موجب تشکیل ریزساختارهای کریستالی در فولاد خواهد شد. آلومینیوم موجب تشکیل نیتریدهایی در درون بافت فولاد می شود که مقاومت سوختگی و پوستگی شدن در فولاد را افزایش خواهد داد. ضمن آنکه حضور آلومینیوم موجب افزایش نیروی ماندزاد در فولاد شده و خاصیت آهنربایی به فولاد می بخشد.

آرسنیک: آرسنیک در کنار مزایای فراوانی که دارد موجب کاهش چقرمگی و قابلیت جوشکاری در فلز می شود که برای رفع آن باید فولاد را با تحت فرآیند بازپخت نفوذی قرار داد.

بور: آلیاژ بر نقش موثری بر جذب نوترون دارد که موجب استحکام در عمق بافت فولاد خواهد شد.

برلیم: مس، بریلیم و نیکل بریلیم دارای مشخصات فنی متفاوت از یکدیگر هستند، آلیاژ مس بریلیم به هیچ عنوان خاصیت آهنربایی ندارد. همچنین نیکل بریلیم مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد. ترکیب این دو درون فولاد موجب افزایش چقرمگی در فلز شده و اکسیدزدایی را افزایش خواهد داد.

بیسموت: افزودن مقدار اندکی بیسموت به فولادهایی که دارای سرب هستند باعث بهبود خواص ماشینکاری در فولاد می شوند.

کربن: افزودن مقداری کربن به ترکیب، استحکام، مقاومت و قابلیت ماشینکاری و جوشکاری ورق بسیار افزایش خواهد یافت.

کلسیم: کلسیم با قرارگیری در کنار سیلیسیم مقاومت بالایی در برابر پوسته شدن به فولاد می دهد.

سریم: ویژگی عنصر سریم پاک کنندگی آن است، اما با همنشینی در کنار فلزات نجیب مانند نئودیم و لانتانیم ایفا کننده نقش میش متال خواهد بود. افزودن سریم خاصیت شکل پذیری و مقاومت پوسته شدن را در فولاد افزایش می دهد.

کبالت: حضور کبالت در فولاد از ایجاد و رشد ریزدانه های کریستالی در فولاد جلوگیری خواهد کرد، به همین ترتیب موجب بهبود تشکیل گرافیت در فلز می شود.

کروم: حضور این آلیاژ موجب سختی پذیری در فولاد خواهد شد. در واقع این آلیاژ باعث بهسازی خواص فولاد شده و چقرمگی و مقاومت جوشکاری فولاد را کاهش خواهد داد. از سوی دیگر استحکام گرمایی و مقاومت برشی و مقاومت در برابر پوسته شدن را در فولاد افزایش می دهد.

مس: فلز مس در واقع با حضور در زیر پوسته فولاد به ذرات سطح فلز نفوذ کرده و تنش تسلیم و استحکام را افزایش خواهد داد.

هیدروژن: این آلیاژ به عنوان یکی از عناصر مخرب برای فولاد محسوب می شود، چرا که خاصیت شکنندگی به آن می بخشد. از سوی دیگر باعث بهبود خط زگرگاسیون می شود، اما از سوی دیگر هیدروژن موجب کربن زدایی خواهد شد.

منیزیم: حضور منیزیم باعث بهبود خواص گرافیت کروی در چدن خواهد شد.

منگنز: با افزودن این عنصر خاصیت اکسیدزایی به فولاد بخشیده می شود و خاصیت سولفید آهن به میزان زیادی کاهش خواهد یافت. همچنین خطر شکنندگی داغ و سرعت خنک شدن بحرانی در فولاد به شدت کاهش خواهد یافت. در کنار این موارد افزودن منگنز تنش تسلیم ، سختی پذیری فولاد، قابلیت آهنگری و جوشکاری را در فولاد افزایش خواهد داد.

مولیبدن: مولیبدن تنش تسلیم، خاصیت جوشکاری، سختی فولاد، مقاومت در برابر پوسته شدن و خوردگی را در فولاد افزایش می دهد.

نیتروژن: افزودن نیتروژن به درون فولاد ساختار آن را پایدار کرده و تنش تسلیم و خواص مکانیکی آن را بهبود می دهد.

تانتالیم: این عنصر استحکام گرمایی و خزش را در فولاد افزایش می دهد و یکی از عناصر کاربید ساز در فولاد به حساب می آید.

نیکل: آلیاژ نیکل با بالا بردن میزان چقرمگی در فولاد، مقاومت در برابر زنگ زدگی را در فولاد افزایش می دهد. این عنصر دمای تبلور را بالا برده و قابلیت هدایت الکتریکی و گرمایی را کاهش خواهد داد.

اکسیژن: اکسیژن با اضافه شدن به ترکیب فولاد خواص مکانیکی نظیر چقرمگی را افزایش می دهد، اما مقدار و زمان اضافه کردن این عنصر به ترکیب اهمیت ویژه ای دارد که باید مورد توجه قرار گیرد.

سلنیم: افزودن آلیاژ سلنیم به فولاد موجب بهبود خاصیت ماشینکاری آن شده و مقاومت آن را در برابر خوردگی و پوسته شدن افزایش می دهد.

تیتانیم: این عنصر اکسیدزدا و نیترات زدای قوی در فولادها است، ضمن آنکه موجب پایدارسازی ساختار فولاد خواهد شد.

وانادیم: اضافه شدن وانادیم به ترکیب فولاد باعث ریزدانگی آن خواهد شد، ضمن آن که قابلیت جوشکاری را در فلزات افزایش خواهد داد. همچنین وانادیم با تشکیل کاربید در فولاد، سختی آن را تا حد زیادی افزایش می دهد.

تنگستن: تنگستن موجب کاهش چقرمگی در فولاد و افزایش مقاومت سایشی و مقاومت در برابر پوسته شدن و خوردگی خواهد شد.

جمع بندی

همان گونه که ملاحظه کردید، در بحث آنالیز ورق های آلیاژی، حضور هر یک از این عناصر نامبرده در فولاد موجب تغییر در خواص مکانیکی و شیمیایی فولاد خواهد شد. با افزودن این عناصر و ایجاد دستکاری در ترکیب شیمیایی فولاد، می توان هزاران محصول مختلف ایجاد کرد، نظیر انواع لوله و ورق آلومینیوم که می توانند مقاومت بالایی در شرایط سخت محیط های صنعتی و کارخانه ای داشته باشند، با این کار دغدغه مصرف کننده به میزان زیادی کاهش یافته و هزینه های تعمیر یا تعویض قطعات تا حدود زیادی از روی دوش پیمانکاران برداشته خواهد شد.