ریخته گری فولاد

فولاد


فولاد که آلیاژی از آهن است یکی از مهمترین آلیاژهای عصر حاضر به شمار می رود که به سبب استحکام و مقاوت بالا و شکل پذیری عالی و نیز قیمت نسبتاً پایین، در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی، کشتی سازی، پل سازی، تولید قطار، ساخت تجهیزات، سلاح های نظامی و … کاربرد فراوانی دارد. اصلی ترین عناصر تشکیل دهنده فولاد، آهن به عنوان فلز پایه و کربن می باشند؛ کربن بین 0.002 تا 2.1 درصد از جرم فولاد را تشکیل می دهد که با تغییر دادن درصد آن، می توان خواص فولاد را تغییر داد. (اگر مقدار کربن بیش از 2.1 درصد باشد محصول نهایی به عنوان چدن تعریف می شود نه فولاد)

قطعات فولادی را به دو روش می توان تولید کرد، ریخته گری و نورد. تولید فولاد به روش ریخته گری علاوه بر صرفه اقتصادی، تولید قطعات پیچیده و بدون محدودیت از حیث ابعاد را نیز ممکن می سازد؛ ضمن اینکه قطعات فولادی که به روش ریخته گری تولید می شوند مقاومت بالایی در برابر ضربه و سایش و نیز شوک دارند و فلز نهایی از خواص مکانیکی و فیزیکی یکنواختی در تمام جهات برخوردار است.

فولاد ها را به طور کلی می توان در چهار دسته فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، فولاد زنگ نزن و فولاد ابزار طبقه بندی کرد.

فولادهای کربنی


فولاد های کربنی خود به سه دسته کربن بالا، کربن متوسط و کربن پایین تقسیم می شوند که هر یک کاربردهای مختلفی در صنعت دارند.

فولاد با کربن پایین یا کم کربن فولادی است که درصد کربن آن زیر 0.25 است و کاربرد فراوانی در کارهای مهندسی و سازه دارد.

فولاد با کربن متوسط فولادی است که بین 0.25 تا 0.7 درصد از جرم آنرا کربن تشکیل می دهد و عمده ی کاربرد آن در تولید قطعات متحرک و صنعت خودرو سازی است.

فولاد با کربن بالا یا پر کربن فولادی است که بین 0.7 تا 1 درصد و گاهاً تا 1.5 درصد کربن دارد و استفاده ی آن در ساخت ابزار مهندسی است.

فولادهای زنگ نزن


عنصر آلیاژی اصلی فولاد زنگ نزن یا ضد زنگ را کروم تشکیل می دهد که بین 10 تا 20 درصد از جرم فولاد را شامل می شود. این نوع فولاد به واسطه ی یک ورقه ی نازک از ضد زنگ در برابر خوردگی و زنگ زدن مقاوم می شود. بیشترین کاربرد فولادهای زنگ نزن در ساخت تجهیزات پزشکی، تولید لوازم آشپزخانه، ساخت وسایل آزمایشگاه، تولید قطعات موتور جت و … می باشد.

فولادهای آلیاژی


این فولاد ها علاوه بر مقادیری کربن دارای مقادیر کمی از یک یا چند عنصر آلیاژ از جمله تیتانیوم، آلومینیوم، مس، کروم، نیکل و … می باشند. فولادهای آلیاژی به سبب صرفه اقتصادی، در دسترس بودن و خواص فیزیکی و مکانیکی خوب که به سبب آلیاژهای غیر کربنی آنها حاصل می شود بیشترین استفاده را در صنعت دارند.

فولادهای آلیاژی نیز خود انواع مختلفی دارند:

  • فولاد کروم دار
  • فولاد منگنز دار
  • فولاد مولیبدن دار
  • فولاد مس دار
  • فولاد کبالت دار
  • فولاد نیکل دار
  • فولاد تنگستن دار
  • فولاد وانادیوم دار
  • فولاد کروم- نیکل
  • فولاد کروم – مولیبدن
  • فولاد نیکل – مولیبدن
  • فولاد کروم – وانادیون
  • فولاد نیکل – کروم – مولیبدن

فولادهای ابزار


در ساخت فولادهای ابزار از کبالت، مولیبدن و تنگستن استفاده می شود از این رو این فولادها سخت بوده و در برابر گرما مقاوم اند. در واقع فولاد های ابزار به فولادهایی اطلاق می شود که در برابر حرارت، سایش و تغییر شکل و دفورمه شدن مقاوم اند؛ در واقع فولادهای ابزار برای برای فرم دهی به سایر مواد بکار می روند.