تأثیر عناصر آلیاژی مورد استفاده در فولاد

هر نوع از عنصر آلیاژی نسبت به درصد جرمی که استفاده می شود خواص ویژه ای در مقطع فولادی ایجاد می کند.

در صورتی که به طور همزمان از چند نوع عنصر آلیاژی متفاوت در فولاد استفاده شود، خواص ایجاد شده در فولاد را می توان تشدید کرد.

البته جالب است بدانید برخی از آلیاژها بر روی فولاد خواص لازم را ایجاد نمی کنند.

در این مطلب به شرح انواع عناصر آلیاژی و تأثیر هریک در مقاطع فولادی می پردازیم. 

عناصر آلیاژی مختلفی در محصولات فولادی استفاده می شود که در ادامه به شرح هریک و تأثیر آن بر روی مقاطع فولادی می پردازیم.

عنصر آلیاژی آلومینیوم:
این آلیاژ یکی از عناصر مهم اکسیدزا و نیترادزا می باشد که تأثیر خیلی مناسبی بر عدم حساسیت پیرسازی فولاد دارد.

مصرف کم عنصر آلیاژی آلومینیوم به ریزدانه شدن ساختار کریستالی فولاد کمک می کند.

عنصر آلومینیوم مقاومت فولاد را در برابر سوختگی و پوسته شدن افزایش می دهد به همین جهت یکی از عناصر مهم آلیاژی در فولادهای ضدزنگ به شمار می رود.

با آلومینیوم دهی سطحی به فولاد می توان مقاومت فولاد غیرآلیاژی را در برابر پوسته شدن افزایش داد.

این آلیاژ یکی از عناصر مهم در آلیاژهای آهنربای دائم است که با عناصر دیگری از کبالت، نیکل و آهن است.

عنصر آلیاژی آرسنیک:
استفاده از عنصر آلیاژی آرسنیک همانند عنصر فسفر سبب جدانشینی شدید می شود که این موضوع خواص فولاد را خراب می کند و باعث کاهش بسیار زیاد میزان چقرمگی، افزایش تردی برگشت و کاهش قابلیت جوشکاری می شود.

عنصر آلیاژی بر:
استفاده از عنصر آلیاژی بر، نقش مهمی در جذب نوترون ها دارد. به همین جهت از این عنصر در تجهیزات محافظ و کنترل کننده های نیروگاه های هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد.

از انجا که این عنصر در جذب نوترون ها نقش مهمی دار، لذا یکی از عناصر مهم آلیاژی فولادهایی است که در تجهیزات محافظ و کنترل کننده های نیروگاه های هسته ای به کار می رود.

این عنصر باعث بهبود سختی پذیری عمقی در مقاطع فولادی ساختمانی می شود همچنین سبب افزایش استحکام مغزی فولادهای کربوره (کربن دهی شده) می شود.

عنصر آلیاژی بریلیم:
فنرهای مورد استفاده در ساختمان ها که به صورت مارپیچ هستند از عنصر آلیاژی بریلیم می باشند که خاصیت آهنربایی ندارند و در مقایسه با فنرهای ساخته شده از فولاد فنر، تعداد دفعات ضرب بیشتری را می توانند تحمل کنند.

این عنصر آلیاژی مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند به همین جهت از آن برای ساخت وسایل جراحی استفاده می شود.

با استفاده از عنصر آلیاژی بریلیم می توان به سختی ناشی از جدانشینی دست یافت که این موضوع سبب کاهش چقرمگی فولاد می شود.

عنصر آلیاژی بیسموت:
عنصر آلیاژی بیسموت در تولید چدن به عنوان مالی بیل استفاده می شود. در فولادهای اتومات دارای سرب، عنصر بیسموت به آن اضافه می شود.

استفاده از این عنصر، روی خواص مکانیکی تأثیر شدیدی گذاشته و باعث بهبود خواص ماشینکاری در حدود 20 تا 30 درصد می شود.

عنصر آلیاژی کربن:
عنصر آلیاژی کربن یکی از مهم ترین عناصر آلیاژی در فولاد می باشد. این عنصر هیچ تأثیری بر مقاومت فولاد در برابر خوردگی ناشی از گازهای داغ، آب و اسیدها ندارد.

عنصر آلیاژی کلسیم:
استفاده از عنصر آلیاژی کلسیم به همراه سیلیسیم به عنوان یک عضو اکسیدزا عمل می کند. این عنصر سبب افزایش مقاومت در برابر پوسته شدن المنت های برقی می شود.

عنصر آلیاژی سریم:
عنصر آلیاژی سریم به علت دارا بودن خاصیت گوگرد زدایی و اکسید زدایی، خاصیت ژاک کنندگی دارد.

این عنصر آلیاژی به همراه عناصری از جمله لانتانیم، نئودیم، پراسئودیم به عنوان میش متال مورد استفاده قرار می گیرد.

وجود عنصر آلیاژی سریم در فولادهای پرآلیاژ، قابلیت شکل پذیری گرم می شود و باعث بهبود مقاومت فولادهای نسوز در برابر پوسته شدن می گردد.

عنصر آلیاژی کبالت:
عنصر آلیاژی کبالت کاربیدساز نیست و در دمای بالا از رشد دانه کریستالی جلوگیری می کند و استحکام گرم فولاد و مقاومت برگشت را تا مقدار زیادی بهبود پیدا می کند.

استفاده از این آلیاژ سبب بهبود تشکیل گرافیت در فلز شده و باعث افزایش بسیار زیاد نیروی پس ماندزدا، پس ماند القای مغناطیسی و قابلیت هدایت گرمایی می شود.

عنصر آلیاژی کبالت در فولادها و آلیاژهای آهنربا به عنوان عنصر پایه به شمار می رود.

عنصر آلیاژی اکسیژن:
عنصر آلیاژی اکسیژن یکی از عناصر زیان آور فولاد به شمار می رود. استفاده از این عنصر تأثیرات ویژه ای در فولاد دارد به همین جهت نوع و میزان آن در فولاد اهمیت بسزایی دارد.