نحوه تولید آلیاژ فولاد

اهن عنصری است که در صنعت کاربرد فراوان دارد اما الیاژ هایی از ان تولید می شوند که از خوده ان مهم تر هستند

فولاد ترکیبی از  حدود ۹۵ درصد آهن، ۲ درصد کربن و ۳ درصد از آلیاژهای دیگر مانند کروم و منگنز و …می باشد. دلیل استفاده از کربن  این است که آهن خام قابل استفاده نمی باشد اما نکته حائز اهمیت این است که افزایش کربن فقط باعث افزایش مقاومت می شود اما همه انتظار ما از فولاد، تامین مقاومت بالا نمی باشد.

 

تعریفی دیگر

آلیاژی از اهن است که بین ۰٫۰۰۲ تا ۲٫۱ درصد وزن آن کربن است. خواص فولاد به کمک تغییر در درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی قابل کنترل است.

برای ساخت فولاد، دو روش عمده وجود دارد. روش اول استفاده از آهن اسفنجی و کوره‌های قوس الکتریکی برای ذوب آهن اسفنجی و سپس آلیاژسازی است. روش دوم استفاده از آهن خام (آهن تولید شده در فرایند احیای غیرمستقیم) و سوزاندن کربن اضافی آن است. طی این فرایند میزان کربن آهن خام از بازهٔ ۵٫۳ تا ۶ به ۲٫۰ تا ۱٫۵ درصد وزنی کاهش می‌یابد، سپس عناصر دیگر در آن افزوده می‌شوند تا ترکیب مورد نظر بدست آید.

 

ویژگی ها

اکثر فولادها نسبت به عملیات حرارتی واکنش نشان می دهند. علاوه بر ترکیبات شیمیایی به وسیله عملیات حرارتی می توان خواص مکانیکی ،فیزیکی، الکتریکی و سختی دلخواه به فولاد بخشید و آن را در برابر حرارت بالا و کروزیون مقاوم ساخت. اکثر فولادها را به وسیله روش های مختلف می توان با مواد فلزی و یا پلاستیکی روکش نمود و یا رنگ کرد. بر روی فولادهای دارای خاصیت شیمیایی مناسب، عملیات جوشکاری قابل انجام می باشد .اگر به فولادها به اندازه کافی حرارت داده شود، خاصیت شکل گیری در آنها بوجود خواهد آمد.

 

جدا کردن ناخالصی ها

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه وماده کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش ۳۰۰ تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

 

کاربرد

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه وماده کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش ۳۰۰ تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

 

عناصر استفاده شونده در فولاد

منگنز، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن CO2در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولاً دی‌اکسید سیلسیم (SiO2) است.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>