هنگام خرید فولاد به چه پارامترهایی باید توجه کنیم؟ (قسمت 1)

1403/02/22
نویسنده : سامان دانش
مقالات

هنگام خرید فولاد به چه پارامترهایی باید توجه کنیم؟ (قسمت 1)

 

صنایع تولید محصولات فولادی یکی از اساسی ترین ستون های صنعت کشورمان ایران می باشند که در هر لحظه در حال تولید محصولات متنوع در حجم های بسیار بالا هستند. فولادی که طی مراحل مختلفی آماده‌ی استفاده و بهره وری می‌شوند، همواره باید در طی فرایندهای مختلفی مورد تست و بررسی قرار بگیرند تا بتوان از آن ها در عظیم ترین سازه های صنعتی، ماشین آلات پیچیده و حتی ابزارهای ظریف و دقیق استفاده کرد. تست و بررسی میزان کارآمد بودن فولاد برای بکارگیری در امور مختلف، با بررسی خواص مکانیکی فولاد امکان پذیر می باشد. در حقیقت خواص مکانیکی ماده، بیانگر رفتار و واکنش آن ماده بر اثر نیروی محرک خارجی که در اصطلاح به آن بار گفته می شود، است.

حال اگر یک کسب و کار بخواهد برای امور خود سفارش فولاد داشته باشد، بایستی به یک سری پارامتر در رابطه با خواص مکانیکی فولاد توجه ویژه ای داشته باشد تا بتواند با توجه به نیاز کسب و کار خود، فولاد ایده آل و مورد نیاز را تهیه نماید. در جدیدترین محتوای سافا، همراه ما باشید تا به معرفی و بررسی خواص مکانیکی فولاد بپردازیم و با عمیق شدن در مفهوم خواص مکانیکی فولاد، به درک کاملی از ساختار یک فولاد با کیفیت و قابل اتکا برسیم.

استحکام کششی در فولاد چیست؟

استحکام کششی در حقیقت به مقاومت فولاد در برابر نیروی کشش می گویند. به عبارتی دیگر، استحکام کششی به معنای حداکثر نیروی کششی است که یک فلز می‌تواند بدون آسیب‌دیدگی تحمل کند. به بیانی ساده تر، به حداکثر نیروی کششی وارد شده توسط یک محرکی که فلز فولاد را تا مرز شکستگی می برد اما فولاد همچنان می تواند ساختار خود را حفظ کند، استحکام کششی در فولاد می نامند. یکی از اساسی ترین ویژگی هایی که اسکلت بندی و ساختار یک سازه برای تحمل وزن های سنگین باید داشته باشد، استحکام کششی است. استحکام کششی در سازه هایی نظیر پل ها، ساختمان‌ها، جرثقیل‌ها و...فوق العاده حائز اهمیت می باشد.

سایر اطلاعات مربوط به استحکام کششی عبارتند از:

  • آزمایشی که برای سنجش استحکام کششی در فولاد به کار می رود، تست کشش می باشد.
  • واحد اندازه‌گیری استحکام کششی مگاپاسکال (MPa) یا پوند بر اینچ مربع (psi) می باشد.
  • عوامل موثر در میزان استحکام کششی در فولاد به این صورت است که با افزایش کربن، استحکام کششی افزایش می‌یابد و بالعکس. البته لازم به ذکر است که عناصر آلیاژی مانند منگنز، کروم و مولیبدن می‌توانند استحکام کششی را افزایش دهند. علاوه بر این برخی از فرایندها از جمله عملیات های حرارتی مانند آبکاری و تمپر، در افزایش و یا کاهش استحکام کششی موثرند.

معرفی استحکام تسلیم در فولاد

استحکام تسلیم فولاد در حقیقت نقطه ای است، که در آن فولاد توسط اعمال نیرو، شروع به تغییر شکل دائمی می کند به طوری که دیگر قادر به بازگشت به شرایط اولیه ی خود نیست. به عبارتی دیگر، تنشی که در آن فولاد شروع به تغییر شکل می کند به گونه ای که دیگر امکان بازگشت به حالت اولیه ی خود را ندارد، استحکام تسلیم فولاد نامیده می شود. این خاصیت برای قطعاتی که باید در برابر تغییر شکل تحت بارگذاری‌های مداوم مقاومت کنند بسیار حیاتی است. به طور مثال، استحکام تسلیم در انواع شفت‌ها، میلگردها و تیرها فوق العاده مهم است.

سایر اطلاعات مربوط به استحکام تسلیم عبارتند از:

  • آزمایشی که برای سنجش استحکام تسلیم در فولاد به کار می رود، تست کشش می باشد.
  • واحد اندازه‌گیری استحکام تسلیم مگاپاسکال یا پوند بر اینچ مربع است.
  • همانند استحکام کششی، برای استحکام تسلیم نیز، مواردی همچون کربن، منگنز، کروم و مولیبدن تاثیر گذار هستند. فرآیندهای آبکاری و تمپر هم می‌توانند استحکام تسلیم را تغییر دهند.

بررسی خاصیت چقرمگی در فولاد

به توانایی فولاد در جذب انرژی بدون تغییر شکل پلاستیک (دائمی) یا شکستگی را چقرمگی گویند. به عبارتی دیگر به حداکثر میزان تحمل و مقاومت فولاد در برابر شکست یا هرگونه تغییر شکل دائمی را چقرمگی فولاد می نامند. این خاصیت برای قطعاتی که باید در برابر انواع ضربه و شوک های ناگهانی مقاوم باشند، فوق العاده حیاتی است. در مواردی مانند بدنه خودروهای ضد گلوله، ساخت سپر ضربه گیر و لوازم محافظتی و... پرکاربرد است.

سایر اطلاعات مربوط به چقرمگی عبارتند از:

  • آزمایشی که برای سنجش چقرمگی در فولاد به کار می رود، تست ضربه می باشد.
  • واحد اندازه‌گیری چقرمگی مگاپاسکال ژول (J) است.
  • چقرمگی به عوامل مختلفی مثل دمای محیط، میزان سرعت نیروی وارده بستگی دارد و با تغییر در میزان هرکدام از آن‌ها، چقرمگی نیز تغییر می‌کند. علاوه بر این، میزان کربن بکار رفته در فولاد نیز به عنوان یک عامل کلیدی و تاثیر گذار نیز شناخته می شود.

معرفی خاصیت سختی در فولاد

قابلیت سختی فولاد، به مقاومت فولاد در برابر هرگونه تغییر شکل پلاستیک و دائمی که غالبا به صورت نفوذ و خراشیدگی رخ می دهد، می‌گویند. در واقع، به حداکثر توان فولاد در دفع نیرویی که منجر به خراشیدگی و نفوذ می شود، سختی می گویند. این خاصیت برای ابزارهایی که باید مواد سخت و مقاوم را برش یا شکل دهند، بسیار حائز اهمیت می باشد. در مواردی مانند مته‌های صنعتی، چاقوها و ریل‌های قطار، قابلیت سختی فولاد بسیار ضروری و مهم می باشد.

  • آزمایشاتی که برای سنجش سختی در فولاد به کار می رود، تست های برینل، راکول و ویکرز می باشد.
  • واحد اندازه‌گیری برای سنجش سختی، واحدهای برینل (HB)، راکول (HR) و ویکرز (HV) می باشد.
  • یکی از مهم ترین عوامل موثر در قابلیت سختی فولاد، میزان کربن موجود در فولاد بوده که رابطه ی مستقیمی با میزان سختی فولاد دارد؛ به طوری که با افزایش کربن، میزان سختی فولاد افزایش و با کاهش میزان کربن، میزان سختی فولاد کاهش میابد. البته فرایندهای آبکاری و تمپر کردن به افزایش میزان سختی فولاد، کمک شایانی می کنند.

جمع بندی

تا به اینجای کار به بررسی چهار مورد از خواص مکانیکی فولاد پرداختیم اما این موارد تنها بخشی از خواص مکانیکی فولاد بودند. پیشنهاد می کنیم که محتوای دوم را نیز، که در رابطه با خواص مکانیکی فولاد می باشد، در وبسایت سافا مطالعه کنید تا بتوانید با ارزیابی صحیح، فولادی منطبق با نیاز کسب و کارتان را خریداری نمایید.