مقدمه ای بر گریدهای فولاد

فولاد مهمترین آلیاژ آهن است که از ترکیب این عنصر با کربن ساخته می شود. مقدار کربن موجود در فولاد معمولا کم و در حدود ۰.۱ تا ۱.۵ درصد از وزن آن است. مقدار کربن و ناخالصی ها و عناصر اضافی اعم از اینکه فلز یا نافلز باشند باعث ایجاد انواع مختلفی از فولاد می شود که به آن ها گرید فولاد گفته میشود.

گریدهای مختلف فولاد از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی و ساختار دانه بندی با هم متفاوت هستند و کاربردهای مختلفی نیز دارند. طبق اعلام انجمن جهانی فولاد بیش از ۳۵۰۰ گرید فولاد تاکنون ساخهت شده است که دارای خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی متمایز هستند.

اگر علاقمند به خرید و یا استعلام قیمت انواع مقاطع فولادی مانند قیمت میلگرد قیمت تیرآهن ، قیمت نبشی ، قیمت پروفیل و ... هستید می توانید از خدمات مجموعه ی مدیران آهن بهره‌مند شوید.

گریدهای مختلف فولاد از ترکیب شیمیایی و ویژگی های مکانیکی با یکدیگر تمایز دارند.

حتی تغییرات بسیار کم عناصر آلیاژی که در ساخت فولاد به کار می رود می تواند تاثیرات بزرگی بر خواص آن بگذارد. برای آشنایی با اثر عناصر مختلف بر خواص فولاد می توانید.

فولادها را بر اساس ترکیبات شیمیایی می توان دسته بندی کرد. بر این اساس سه نوع فولاد آلیاژی، کربنی و ضد زنگ یا استنلس استیل تعریف شده است.

ویژگی های مکانیکی گریدهای مختلف فولاد

هر گرید فولادی که طبق استانداردهای بین المللی تولید شده است مجموعه ای از خواص مکانیکی را ارائه می دهد که در قالب موارد زیر بیان می شود.

استحکام

استحکام یا قدرت گرید فولاد به مقدار نیرویی گفته می شود که برای تغییر شکل آن نیاز است. استحکام فلزی فولاد را می توان از طریق نرمال سازی بهبود بخشید. در این روش ریز ساختار یکنواختی در سرتاسر ماده ایجاد می شود.

سختی

سختی توانایی ماده برای مقاومت در برابر سایش است. افزایش مقدار کربن موجود در فولاد و همچنین عملیات کوئنچینگ باعث بهبود سختی فولاد می شود.

بیشتر مطالعه کنید: تفاوت سختی و استحکام

شکل پذیری

شکل پذیری به توانایی فلز برای تغییر شکل پلاستیکی تحت تنش کششی اشاره می کند. با بازپخت فولاد نورد سرد، شکل پذیری آن را می توان بهبود بخشید. آنیلینگ باعث می شود تا کریستال های فولاد اصلاح شده و نابجایی های در ریز ساختار حذف شود.

ماشین کاری

ماشین کاری به راحتی برش، سوراخ شدن و سایش فولاد گفته می شود. این پارامتر به شدت تحت تاثیر سختی قرار دارد. با افزایش سختی ماشینکاری نیز دشوارتر می شود.

چقرمگی

چقرمگی توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر استرس بدون شکستگی ست. چقرمگی را می توان با اضافه کردن اسفروید در ریز ساختار فولاد به وسیله تمپرینگ اضافه کرد.

قابلیت جوشکاری

جوش پذیری به معنی راحتی جوشکاری یک ماده بدون ایجاد نقص در آن اشاره دارد. هدایت حرارتی، همراه با نقطه ذوب و هدایت الکتریکی می تواند بر جوش پذیری یک ماده تاثیر بگذارد. اما عمدتا به عملایت حرارتی و ترکیبات شیمیایی فولاد بستگی دارد.

سیستم شماره گذاری گریدهای فولادی

گرید فولاد ترکیب شیمیایی، خواص، فرایندهای ساخت، عملیات حرارتی و فرم های آن را به خوبی نشان می دهد. گریدینگ در مهندسی از اهیمت بسیار زیادی برخوردار است زیرا به نوعی زبان استاندارد است که به طور موثر خصوصیات فولاد را مشخص می کند.

در زیر تعدادی متداول از سازمان های استاندارد بین المللی که دارای سیستم شماره گذاری گریدهای فولاد هستند معرفی شده اند.

انجمن آهن و فولاد آمریکا (AISI)

محبوب ترین و قدیمی ترین سیستم شماره گذاری برای همه فولادها در ایالات متحده است. از یک سیستم شماره گذاری چهار رقمی برای فولادهای کربنی و یک سیستم شماره گذاری سه رقمی برای فولادهای ضد زنگ استفاده شده است. برخی از گریدهای فولادی که در این سیستم دارای پسوندهایی هستند که نشان دهنده ترکیبات آن هاست به عنوان نمونه گرید 303Se نشان میدهد که به ترکیب سلنیوم افزوده شده است. ترکیبات و نامگذاری به عنوان استانداردهای اولیه برای طیف گسترده ای از صنایع به کار برده می شود.

انجمن بین المللی مهندسان خودرو

به طور مشابه برای معرفی فولادهای آلیاژی و کربنی از یک عدد چهار رقمی استفاده می کند. رقم اول عنصر اصلی آلیاژ را نشان می دهد. عدم عنصر درجه بالا و دو رقم آخر ترکیب کربن فولاد را بر حسب صدم درصد وزنی نشان میدهند.

برای فولادهای ضد زنگ در از یک سیستم شماره گذاری پنچ رقمی استفاده می شود که سه رقم آخر آن مطابق با استاندارد است.

سیستم شماره گذاری یکپارچه

از یک حرف پیشوند و یک سیستم شماره گذاری پنج رقمی استفاده می کند که برای ارتباط بین سیستم های مختلف شماره گذاری برای آلیاژها و فلزات طراحی شده ست.

انجمن تست ودراین سیستم ترکیب شیمیایی و الزامات عملکرد مواد ارائه می شود. همچنین دارای استانداردهای روش آزمایش به همراه مقادیر حداقل و رایج برای انواع خواص فیزیکی و مکانیکی است.