فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا
آنچه در این مطلب میخوانید:
یک مفهوم مهم
فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا فولادهای HSLA حاوی حداکثر 2% منگنز، به علاوه سطوح پایین کربن (0.05% و 0.25%) و سایر آلیاژها هستند. آنها استحکام خوب و استحکام کششی بالا و همچنین شکل پذیری را نشان می دهند.
همچنین به عنوان فولادهای HSLA شناخته می شود، خانواده فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا، استحکام و خواص مقاومت در برابر خوردگی سخت مورد نیاز برای عملکرد خوب در تنظیمات مکانیکی متعدد را ارائه می دهد. این فلزات معمولاً حاوی مقادیر کمی کربن هستند اما مقادیر مشخصی از آلیاژهای دیگر را نیز شامل می‌شوند.
درباره فولاد HSLA
فولاد کم آلیاژ که جزء فلزات بادوام است و برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب ویا اهداف مقاومت در برابر خوردگی مهندسی شده اند، به قطعاتی کمک می کنند که در مجموعه های مکانیکی عملکرد خوبی دارند. اجزای ساخته شده از برخی فولادهای HSLA نیز اهداف ساختاری را انجام می دهند. آنها به عنوان فلزات مناسب برای استفاده در بسیاری از صنایع به محبوبیت گسترده ای دست یافته اند
گزارش شده است که متالورژیست ها تحقیقاتی را برای توسعه این نوع فولادهای قوی در اوایل دهه 1960 برای خدمات در صنعت نفت و گاز انجام دادند. محصولات تولید شده از این فولادها نسبت به اکثر محصولات تولید شده با فولادهای کربنی دارای کیفیت بهتری از استحکام کششی و شکل پذیری هستند. برخی از کارخانه های ریخته گری از فناوری های نورد گرم و نورد سرد برای تشکیل قطعه کار فولاد HSLA استفاده می کنند. سازندگان فلز را به قطعات مکانیکی مختلفی شکل داده و جوش می دهند.
سخت شدن کرنش در حین کار سرد با کاهش تغییر شکل پلاستیک مواد به استحکام کمک می کند اما شکنندگی را نیز افزایش می دهد. سازندگان قطعات فلزی گاهی اوقات سخت شدن کرنش فلزات HSLA را انجام می دهند و به همین دلیل عملیات حرارتی را انجام می دهند.
خواص فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا
آنها گاهی اوقات حاوی مقادیر کمی از آلیاژهای خاص هستند: مس، وانادیم، نیتروژن، نیکل، تیتانیوم، مولیبدن، کروم، زیرکونیوم و نیوبیم. استفاده از تیتانیوم به افزایش استحکام فولاد کمک می کند، در حالی که افزودن وانادیوم و مس باعث افزایش استحکام کششی می شود.
به طور کلی، فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا، بسته به ترکیبات خود، طیفی از استحکام کششی بالا را نشان می دهند (از 300 مگاپاسکال تا 700 مگاپاسکال). گاهی اوقات کارخانه های ریخته گری به منظور بهبود مقاومت در برابر خوردگی عناصر اضافی را به فولاد HSLA اضافه می کنند.
افزودنی های محبوب عبارتند از فسفر، کروم، مس و سیلیکون.
انواع رایج فولاد HSLA
در طول سال ها، تولید کنندگان حداقل شش نوع متمایز از فولادهای HSLA را توسعه داده اند. امروزه این نوع محبوب از فولاد کم آلیاژ یا فولادهای HSLA اغلب نقش های خاصی را انجام می دهند. یک بررسی میکروسکوپی تفاوت های مهمی را در ساختار دانه آنها نشان می دهد:
1-فولاد کاهش یافته پرلیت
این فلز تقریباً فاقد پرلیت است. علاوه بر محتوای کربن کم، هم سخت شدن بارش و هم ترکیب فریت ریزدانه را نشان می دهد.
2-فولاد هوازدگی
فولاد هوازدگی دارای قابلیت افزایش یافته برای مقاومت در برابر برخی از انواع خوردگی ناشی از آب و هوا و همچنین استحکام کششی بهبود یافته است. بسیاری از طراحان پل استفاده از این فلز را به دلیل دوام طولانی مدت آن در شرایط آب و هوایی خاص مشخص می کنند.
3-فولاد فریت سوزنی
پس از بررسی میکروسکوپی پس از سرد شدن، این فلز ساختار دانه‌های فریت سوزنی شکل بسیار ریز را نشان می‌دهد. قطعات کار ایجاد شده از این فلز به راحتی جوش داده شده از خواص شکل پذیری عالی همراه با استحکام و چقرمگی برخوردار هستند.
4-کنترل نورد فولاد
این نوع فولاد نورد گرم را مکرر تحمل می کند. پس از خنک شدن، یک ساختار فریت متمایز مشخصه را در بررسی میکروسکوپی نشان می دهد.
5-فولاد میکرو آلیاژی
این فولادهای تخصصی HSLA یا فولاد کم آلیاژ که به آنها “فولادهای پرلیت فریت میکروآلیاژی” نیز می‌گویند، معمولاً شامل درصد کمی از آلیاژهای فلزی در ترکیب خود هستند: تیتانیوم، نیوبیم و وانادیم.
6-فولاد دوفاز
این فلزات قطعات کار بسیار قوی و در عین حال شکل پذیر را تشکیل می دهند. پس از بررسی میکروسکوپی، آنها یک ساختار دانه فریت حاوی مناطق توزیع یکنواخت مارتنزیت کربن بالا را نشان می دهند.
برنامه های محبوب فولاد HSLA
در دهه‌های اخیر، فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا، کاربردهای متعددی در طیف وسیعی از صنایع پیدا کرده‌اند. به عنوان مثال، این فلزات در تامین پشتیبانی سازه عملکرد خوبی دارند. آنها همچنین در برابر محیط های گرم و خورنده مقاومت می کنند و آنها را برای استفاده در قطعاتی از انواع ماشین آلات و موتورها ایده آل می کند. طبق گزارش ها ، انجمن مهندسان خودرو (که اکنون به عنوان SAE International که هم مهندسان خودرو و هم مهندسین هوافضا را خدمت می کند اصلاح شده است) استانداردهایی را برای فولاد HSLA به همین دلیل اعلام کرده است.
علاوه بر کاربرد آن در صنعت نفت و گاز، برخی از کاربردهای محبوب برای فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا شامل استفاده به عنوان اجزای سازنده موتور می باشد. این خانواده از فولاد همچنین اجزای مورد استفاده در تجهیزات مزرعه، تجهیزات ساختمانی و فناوری هوافضا را فراهم می کند. ماشین آلات صنعتی اغلب از فولادهای HSLA استفاده می کنند. پیمانکاران دفاعی احتمالاً کاربردهای زیادی برای این فولادهای سخت نیز یافته اند.
توانایی محصولات فولادی HSLA در ارائه پشتیبانی ساختاری، این فلزات را برای استفاده در تیرها، پانل‌ها، پل‌ها و سایر موارد باربر مناسب کرده است. برج های انتقال نیرو و دکل های حفاری فراساحلی گاهی از این فلزات استفاده می کنند. آنها همچنین به عنوان اجزایی در سنگ معدن و واگن های راه آهن عمل می کنند.
مزایای استفاده از فولاد کم آلیاژ با مقاومت بالا
امروزه سازندگان قطعات فلزی مزایای بی شماری را از استفاده از این خانواده بزرگ فولادها کشف می کنند. آنها تعدادی مزیت را ارائه می دهند. اول، این فولاد استحکام را تامین می کند و آن را برای استفاده در انواع نقش های پشتیبانی سازه مناسب می کند. (برخی از انواع فولاد HSLA در شرایط آب و هوایی خاص بهتر از سایرین عمل می کنند.)
دوم، متالوژیست ها این فولادها را برای نشان دادن مقاومت در برابر خوردگی در محیط های خشن خاص مهندسی می کنند. افزایش این ویژگی به افزایش طول عمر مفید پیش بینی شده برخی از محصولات کمک می کند. این ابزار مقرون به صرفه در شرایط شدید ارائه می دهد.
سه، فولادهای HSLA در محدوده دمایی وسیعی کاربرد دارند. متالورژها ممکن است آلیاژهایی را در این مواد بگنجانند تا توانایی فلز را برای تحمل محیط های بسیار سرد یا بسیار گرم افزایش دهند. این انعطاف پذیری به محبوبیت این فولادها کمک می کند.
چهارم، این خانواده از فولادها کارایی افزایش یافته را نشان می دهد: استحکام کششی، شکل پذیری و تحمل جوش. این ویژگی ها اجازه استفاده در بسیاری از محصولات مختلف را می دهد.
کلام آخر
فولادهای با نام HSLA حاوی 0.05٪ تا 0.25٪ کربن و سطح منگنز حداکثر به 2.00٪ است . سازندگان برای افزایش استحکام فلز راه‌های زیادی برای تولید این فولادها ایجاد کرده‌اند. به عنوان مثال، پالایش اندازه دانه ترکیب فریت، فولاد HSLA قوی‌تری تولید می‌کند.
مطالب ارائه شده در مقاله روندهای بازار و چشم انداز آینده صنعت فولاد و پیچ و بولت سفارشی است و فقط برای اهداف اطلاعات عمومی است.شرکت آرمان گستر اقتدار ضمانت یک خرید مطمئن را به شما می دهد و مرجع تخصصی خرید و فروش آهن آلات و کلیه مقاطع فولادی است که شما در جهت ثبت درخواست میتوانید با واحد مشاوره و فروش شرکت آرمان گستر اقتدار (آهن آرمان) در ارتباط باشید.
در حالی که مطمئن شدیم اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی ارائه می دهیم، اما خوانندگان باید با یک متخصص واجد شرایط یا وکیل برای هر گونه نگرانی و سؤال خاص درباره پیچ و بولت سفارشی مشورت کنند.برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع آهن آلات و فولاد و موضوعات مرتبط دیگر مقالات ما را مطالعه فرمایید.
شما میتوانید برای مشاوره خرید آهن آلات و مقاطع فولادی ، برای پروژه های خود و دریافت قیمت روز با شماره 02158336،شرکت آرمان گستر اقتدار( آهن آرمان) تماس بگیرید تا کارشناسان ما، پاسخگوی سوالات شما باشند.
