فولاد
فولاد مهم‌ترین ماده اولیه ساختمانی و مهندسی در جهان است. کاربردهای مختلف انواع فولاد در تمامی بخش‌های زندگی روزمره، از ماشین‌ها، تولیدات ساختمانی و کشتی‌های باری گرفته تا یخچال، ماشین لباسشویی و چاقوی جراحی گسترده است. این نوع مقاطع فولادی می‌تواند بارها و بارها، بدون از دست دادن خواص بازیافت شود و مورد استفاده قرار بگیرد. طبق آمارهای منتشرشده، میزان تولید فولاد خام جهان در سال ۲۰۱۳، ۱/۶ میلیارد تن بود، در حالی که این مقدار برای دیگر فلز مهندسی مهم در جهان یعنی آلومینیوم، ۴۷ میلیون تن ثبت شده است. تفاوت بسیار بزرگ میان این مقادیر، اهمیت نسبی انواع فولاد در صنعت جهانی را نشان می‌دهد. هزینه‌های نسبتا پایین تولید، فراوانی مواد اولیه (سنگ آهن و آهن قراضه) و گستره بی‌نظیر خواص مکانیکی، دلایل عمده محبوبیت انواع فولاد در صنایع و کاربردهای مختلف هستند.
انواع فولاد، بر اساس معیارهای مختلف مانند ترکیب شیمیایی، کاربرد، پروسه تولید، روش ذوب، شکل ظاهری، میزان استحکام، ساختار بلوری، فرآیند جداسازی اکسیژن و عملیات حرارتی طبقه‌بندی می‌شود.
فولاد چیست و تفاوت آن با آهن
فولاد، آلیاژی از آهن و کربن است که کمتر از ۲ درصد کربن، ۱ درصد منگنز و مقدار کمی سیلیکون، فسفر، سولفور و اکسیژن دارد. اگر مقدار کربن بیشتر از ۲ درصد باشد، آلیاژ حاصل را چدن می‌نامند که دسته‌بندی، خواص و کاربردهای متفاوت دارد. قیمت این دو آلیاژ از قیمت تیرآهن کمتر است. تفاوت اصلی بین آهن و انواع فولاد، در میزان کربن موجود است که در فولاد معمولا بین ۰/۰۳ تا ۱/۰۷۵ درصد برآورد شده. فولاد ویژگی‌های آهن را به بهترین شکل ممکن حفظ می‌کند. با این وجود افزودن کربن و عناصر فلزی و غیرفلزی دیگر به ساختار آهن، این خواص فیزیکی و شیمیایی، به‌خصوص مقاومت فشاری و کششی را بهبود می‌بخشد. علاوه بر افزایش قابلیت شکل‌پذیری و مقاومت فشاری و کششی بیشتر، مقاطع فولادی فوق دارای خاصیت ضدخوردگی نیز هست، در حالی که آهن در معرض اکسیژن و آب، اکسید می‌شود. البته به همان میزان که استحکام این آلیاژ نسبت به آهن بالاتر است، قابلیت چکش‌خواری آن کمتر بوده و سختی بیشتری دارد. همچنین افزودن عناصر سیلیسیم، منگنز و کروم، مقاومت کششی فوق‌العاده‌ای به فولاد می‌بخشد.
انواع فولاد بر اساس معیارهای مختلف
انواع فولاد را می‌توان بر اساس معیارهای مختلف مانند ترکیب شیمیایی کاربرد، پروسه تولید، روش ذوب، شکل ظاهری، میزان استحکام، ساختار بلوری، فرآیند جداسازی اکسیژن و عملیات حرارتی طبقه‌بندی کرد که در ادامه برخی تقسیم‌بندی‌های مهم معرفی می‌شود.
بر اساس ترکیب شیمیایی:
بر اساس ساختار شیمیایی، انواع فولاد را به دو دسته بزرگ ساده کربنی و آلیاژی تقسیم می‌کنند. فولاد ساده کربنی، شامل کربن و مقدار کمی از عناصر معمول دیگر است، در حالی که فولاد آلیاژی از ترکیب فولاد کربنی و تعدادی از عناصر آلیاژی مانند منگنز، سیلیکون، نیکل، تیتانیوم، مس، کروم و آلومینیوم، به دست می‌آید. تعیین قیمت آهن و دیگر آلیاژهای فولاد، بر اساس مواد اولیه و عناصر تشکیل‌دهنده آن‌ها تعیین می‌شود.