در فولادهای ساده کربنی، کربن اصلی ترین عنصر آلیاژی بوده و عناصری مانند منگنز و سیلیسیوم و آلومینیم به مقدار جزئی و برای گاز زدایی به آن ها اضافه می شود.
میزان کربن این فولادها نقش اصلی در میزان افزایش استحکام آن ها پس از عملیات حرارتی دارد.
این فولادها به سه گروه کم کربن، کربن متوسط و پر کربن تقسیم می شوند:
فولادهای ساده کم کربن برای عموم قطعات مهندسی، ساختمان کشتی ها و راه آهن به کار می روند.
همچنین این فولادها از خواص مغناطیسی بالا و قابلیت جوشکاری خوبی برخوردار هستند.
ورق های فولادی کم کربن:
ورق های فولادی کم کربن شاخص ترین گروه از ورق های فولادی شکل پذیر هستند. کاربرد روز افزون این ورق ها در صنایع خودرو و لوازم خانگی ضرورت تولید آن ها را در مقیاس بالا فراهم نموده است.
با توجه به فرایند فولادسازی فولادهای کم کربن را به دو گروه فولاد جوشان و فولاد آرام تقسیم می کنند. فولاد جوشان فولادی است که پیش از انجماد، اکسیژن زدایی نشده است.
در حین انجماد شمشی از این نوع فولاد، کربن و اکسیژن حل شده در مذاب با یکدیگر واکنش می دهند و در اثر تولید حباب های CO، فلز مذاب را به جوشش در می آورند.
از این رو شمش حاصل و ورق تولید شده از فولاد جوشان سطحی بسیار کم کربن و عاری از عیب دارد.
برای تولید فولادهای آرام، فلز مذاب را قبل از ریخته گری با افزودن آلومینیوم، سیلیسیم یا تیتانیوم اکسیژن زدایی می کنند.
در سال های اخیر ریخته گری پیوسته تا حدود زیادی جانشین شمش ریزی تکباری شده است.
ضرورت آرم بودن مذاب ذر ریخته گری پیوسته موجب شده است تا تولید فولاد جوشان به طور چشمگیری کاهش یابد.
مراحل اصلی تولید ورق های فولاد کم کربن را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
کنترل دقیق هریک از مراحل فوق تضمین کننده کیفیت محصول نهایی است.
در مرحله ذوب و فولادسازی، با افزودن عناصر مختلف (معمولا به صورت فروآلیاژ)، ترکیب شیمیایی مذاب را به سمت محدوده استاندارد سوق می دهند.
کاهش عناصری همچون کربن، فسفر و گوگرد در این مرحله صورت می گیرد.
حضور بیش از حد این عناصر علاوه بر کاهش شکل پذیری گرم و افزایش حساسیت نسبت به ترک داغ، شکل پذیری محصول نهایی را به دلیل ایجاد بعضی فازها و ناخالصی های مضر کاهش می دهد.
خواص مکانیکی ورق های کم کربن:
بسیاری از خواص مکانیکی ورق های فولادی که بر مشخصات آن ها از جمله شکل پذیری تأثیر می گذارند به طور مستقیم یا غیر مستقیم از آزمایش کشش تک محوری طبق استاندارد ASTM E8 قابل اندازه گیری است.
بعضی از این خواص عبارتند از:
استحکام تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول کل، ازدیاد طول یکنواخت، ازدیاد طول نقطه تسلیم، نسبت کرنش مومسان، ناهمسانگردی قائم، ناهمسانگردی صفحه ای، شاخص کار سختی و شاخص حساسیت به نرخ کرنش