وبسایت رسمی شرکت میهن فولاد
۱۴۰۳ ۰۱ ۲۰
۰ دیدگاه
1 دقیقه
نویسنده: کیمیا حسینی
آلیاژ چیست؟
آشنایی با انواع آلیاژها
انواع آلیاژها از نظر آرایش اتمی
تفاوت قیمت انواع فولاد بر اساس آلیاژ:
مطلب مفیدی بود
چاپ مطلب
اشتراک گذاری مطلب
در صنعت فولاد و آهن، انواع مختلفی از محصولات متفاوت با خصوصیات ویژه و منحصربه‌فرد وجود دارد. هر کدام از این گریدها بسته به نوع آلیاژ و عناصر تشکیل‌دهنده، کاربردهای مخصوص به خود را دارند. در این مقاله از میهن‌فولاد انواع آلیاژها را بررسی خواهیم کرد.
آلیاژها، موادی هستند که از ترکیب دو یا چند عنصر شیمیایی با هم به وجود می‌آیند. این ترکیبات جدید، خواصی توسعه یافته و بهینه‌سازی شده را در خود جای می‌دهند. یکی از ویژگی‌های جالب انواع آلیاژها، توانایی ترکیب و ترتیب‌بندی متفاوت عناصر است. با تغییر در نسبت عناصر مختلف، می‌توان انواع آلیاژ را تولید کرد یا خواص انواع آلیاژ را بهبود داد و با نیازهای خاصی سازگار کرد. به عنوان مثال، اضافه کردن یک عنصر به آلومینیوم، خواص آن را تغییر می‌دهد. از این روی، آلیاژ آلومینیوم که یک نمونه از انواع آلیاژهاست، با ترکیب عناصری مثل مس و منیزیم، خواصی بهتر از آلومینیوم خالص را ارائه می‌دهد.
آلیاژ به مخلوط یا محلول جامد فلزی متشکل از یک فلز اصلی (فلز پایه) و یک یا چند عنصر فلزی یا غیرفلزی گفته می‌شود. به زبان ساده، آلیاژ حاصل ترکیب یک فلز با یک یا چند عنصر دیگر است. برای مثال، فولاد آلیاژی از آهن و کربن است.
انواع آلیاژها معمولاً خواصی متفاوت از عناصر تشکیل دهنده خود دارند. به عنوان مثال، فولاد به دلیل وجود کربن، سخت‌تر و مقاوم‌تر از آهن خالص است. حالا که متوجه شدیم آلیاژ چیست قصد داریم به توضیح انواع آلیاژها بپردازیم.
انواع آلیاژها در جنس فلزی به دو دسته آهنی و غیرآهنی تقسیم می‌شوند. آلیاژ آهنی شامل چدن و فولاد آلیاژ بالا مثل استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) و فولاد آلیاژ پایین است. فولاد آلیاژ پایین خود به سه دسته، کربن بالا، کربن متوسط و کم کربن تقسیم می‌شود.
آلیاژهای آهنی، موادی هستند که از ترکیب آهن با عناصر دیگر تشکیل می‌شوند و انواع مختلفی دارند. در این آلیاژ، آهن به عنوان عنصر اصلی و پایه محسوب می‌شود. یکی از خصوصیت‌های مهم آلیاژ آهنی، استحکام بالای آن است. آلیاژ آهنی قابلیت تحمل نیروهای فشاری و کششی بیشتری نسبت به آهن خالص دارد.
علاوه بر استحکام، آلیاژ آهنی دارای انعطاف‌پذیری بالا است. به عبارت دیگر، می‌توان آن را به شکل‌ها و اشکال مختلف تبدیل کرد و به سادگی آن را به ساختارهای مورد نظر انطباق داد. این خصوصیت باعث شده در صنایعی که نیاز به قطعات و سازه‌های پیچیده و ساختارهای چندگانه دارند، بسیار پرکاربرد شود. آلیاژ آهنی به عنوان یک آلیاژ مهم و چندمنظوره، در تولید انواع قطعات صنعتی، ابزارها و ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع آلیاژهای آهنی شامل:
فولاد یکی از پرکاربردترین انواع آلیاژهای آهنی است. این آلیاژ از ترکیب آهن با کربن و عناصر دیگری مانند کروم، نیکل و مولیبدن تشکیل می‌شود. فولاد به دلیل مقاومت بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری مناسب، در ساختمان‌ها، ابزارها و قطعات صنعتی به طور گسترده استفاده می‌شود.
استنلس استیل نوعی فولاد است که دارای خاصیت ضدزنگ است. این آلیاژ با اضافه کردن کروم به فولاد تشکیل می‌شود و به دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی، به عنوان مواد ساختمانی، وسایل آشپزخانه، ابزارهای پزشکی و بسیاری از صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از انواع آلیاژها می‌توان به چدن نیز اشاره کرد. چدن آلیاژی است که بیشتر از ۲٪ کربن و کمی سیلیسیم داراست. این آلیاژ به دلیل سختی و شکنندگی کم، در ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار و حرارت دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند قطعات موتورها و قطعات صنعتی.
آهن سفید یک آلیاژ خیلی سخت و شکننده است که بیشتر از ۲٪ کربن و کمی سیلیسیم است. این آلیاژ به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر سایش، در ساخت قطعاتی مانند ماتریس‌های سنگ‌شکن‌ها، بلوک‌های سنگ‌شکن و قطعات سایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یکی از انواع آلیاژها، آهن چکش‌خوار است. آهن چکش‌خوار یک آلیاژ است که از چدن تولید می‌شود و در نتیجه تیمار حرارتی خاص، خواصی بسیار متفاوت را به دست می‌آورد. در واقع، چدن ابتدا ذوب می‌شود و سپس در دمای بالا و با استفاده از فرآیندی به نام تیمار حرارتی مالیبل، به یک آهن با خاصیت چکش‌خوار تبدیل می‌شود.
آلیاژهای غیرآهنی، موادی هستند که از ترکیب عناصر شیمیایی غیرآهنی تشکیل می‌شوند و در صنایع مختلف به کار می‌روند. مانند آلومینیوم، مس، تیتانیوم و بسیاری دیگر. آلیاژهای غیرآهنی به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارند، در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، الکترونیک و ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند.
مزیت اصلی انواع آلیاژهای غیرآهنی، قدرت و سختی بالا در مقایسه با فلزات خالص است. با ترکیب دقیق عناصر مختلف، آلیاژها می‌توانند خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی بهبود یابند. به عنوان مثال، آلیاژهای آلومینیوم-مس برای استفاده در صنایع هوا و فضا به دلیل سبکی و مقاومت در برابر خوردگی مناسب بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.
هر آلیاژ غیرآهنی خصوصیات استثنایی دارد که آن را از سایر مواد متمایز می‌کند. مثلاً آلیاژهای مس-نیکل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع دریایی و خودروسازی استفاده می‌شوند. آلیاژهای تیتانیوم-آلومینیوم به دلیل وزن سبک و مقاومت بالا در برابر خوردگی در صنایع پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از آلیاژهای غیرآهنی در طراحی و ساخت قطعات پیچیده نیز استفاده می‌شود. آنها به عنوان جایگزینی مناسب برای فلزات خالص عمل می‌کنند و می‌توانند به صورت مخلوطی از خواص مورد نیاز در صنایع را ارائه دهند. با توجه به تنوع انواع آلیاژهای غیرآهنی و قابلیت تنظیم خواص آنها، این مواد برای ارتقای کیفیت و کارایی محصولات صنعتی بسیار ارزشمند هستند. در زیر چند نمونه از انواع آلیاژ غیرآهنی را ذکر کرده‌ایم.
آلومینیوم، یک فلز سبک و با استحکام بالا است که در صنایع مختلف به وفور استفاده می‌شود. اما آلومینیوم خالص به تنهایی کمی ضعیف است. به همین دلیل، از آن برای تولید انواع آلیاژهای مختلف استفاده می‌شود.
وزن آلومینیوم حدود سه برابر سبکتر از فولاد است، اما با این حال قدرت و استحکام قابل توجهی دارد. این ویژگی آن را به یک ماده ایده‌آل برای استفاده در صنایعی که به سازه‌های سبک و قابل حمل نیاز دارند، تبدیل کرده است.
علاوه بر سبکی، آلومینیوم دارای خواص هدایت حرارتی بسیار بالایی است. آلومینیوم قادر است به خوبی گرما را انتقال دهد و بتواند در کاربردهایی مانند انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی استفاده شود. همچنین، آلومینیوم مقاومت خوبی در برابر تغییرات دما دارد و در برابر تغییرات حرارتی پایداری خوبی از خود نشان می‌دهد. به همین دلیل، آلومینیوم در صنایعی مانند تولید خودروها و تجهیزات الکترونیکی برای کاهش گرمای تولید شده و حفظ پایداری سیستم‌ها بسیار مفید است.
تیتانیوم جزء آلیاژهای غیرآهنی است و یکی از ویژگی‌های مهم آلیاژ تیتانیوم، سبکی آن است. در واقع، تیتانیوم به اندازه نصف وزن فولاد است، اما قدرتی دو برابر آن دارد. این ویژگی آن را به یک ماده بسیار مستحکم و در عین حال سبک تبدیل می‌کند. به همین دلیل، تیتانیوم در صنعت هوا و فضا برای ساخت اجزای سبک و مقاوم فضاپیماها و ماهواره‌ها استفاده می‌شود.
علاوه بر این، تیتانیوم در مقابل عوامل آلودگی و خوردگی شیمیایی، مانند اسیدها و مواد شیمیایی تند، مقاوم است. تیتانیوم به عنوان جایگزینی ایده‌آل برای فلزاتی مانند استیل استفاده می‌شود، زیرا در محیط‌های خورنده و مرطوب عملکرد بسیار خوبی دارد.
آلیاژهای نیکل، ترکیب‌هایی هستند که نیکل به عنوان عنصر اصلی در آنها حضور دارد. این آلیاژ در معرض تماس با عوامل خورنده مانند رطوبت، اسیدها و مواد شیمیایی می‌تواند پایداری خود را حفظ کند. به همین دلیل، به عنوان یک ماده بسیار موثر در ساخت قطعات دریایی، تجهیزات پالایشگاهی و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.
همچنین، آلیاژ نیکل دارای استحکام بسیار بالایی است که باعث می‌شود نیروها و فشارهای بزرگی که در صنایع سنگین و محیط‌های سخت وجود دارد را تحمل کند. استحکام بالای آلیاژ نیکل آن را به یک ماده ایده‌آل برای استفاده در ساخت قطعات مقاوم در برابر فشار، مانند لوله‌ها، صفحات و قطعات مکانیکی می‌سازد.
هریک از این دسته‌بندی‌ها شامل آلیاژهایی است که نیکل به عنوان عنصر اصلی همراه با یک یا چند عنصر دیگر به استفاده می‌رسد. هر آلیاژ نیکل دارای خواص و کاربردهای خاص خود است.
یکی از ویژگی‌های برجسته آلیاژ مس، هدایت الکتریکی بسیار بالای آن است و به خوبی جریان الکتریکی را از طریق خود عبور می‌دهد و برق را به طور کارآمد منتقل می‌کند. آلیاژ مس به طور گسترده در صنایع برق، الکترونیک، و تولید کابل‌ها استفاده می‌شود.
همچنین، آلیاژ مس دارای خواص گرمایی بسیار مناسب است. این آلیاژ قابلیت انتقال و توزیع حرارت را به خوبی دارد و می‌تواند در شرایط دماهای بالا و تغییرات حرارتی قابل توجه، پایداری را حفظ کند. به همین دلیل، آلیاژ مس در صنایعی که نیاز به هدایت حرارتی و توزیع گرما دارند، مانند صنعت خودروسازی، ساختمان‌سازی و تولید تجهیزات گرمایشی و سرمایشی، استفاده می‌شود.
اینها فقط چند نمونه از آلیاژهای مس هستند و انواع مختلفی از آلیاژهای مس وجود دارند.
آلیاژ منیزیوم نسبت به بسیاری از فلزات دیگر به طور قابل توجهی سبکتر است و دارای استحکام قابل توجهی در برابر خوردگی است. این بدین معناست که در معرض تماس با آب، هوا، و مواد شیمیایی دیگر، مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد و از خرابی ناشی از خوردگی جلوگیری می‌کند.
آلیاژ پلیمری، انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارد و می‌تواند در ساخت قطعاتی که نیاز به انعطاف و اندازه‌گیری دقیق دارند، به خوبی عمل کند. از دیگر ویژگی‌های آن، می‌توان به سبکی بسیار بالا اشاره کرد و نسبت به فلزات سنتی و سایر آلیاژها به طور قابل توجهی سبکتر است. وزن سبک آن، آلیاژ پلیمری را به یک گزینه مناسب برای استفاده در صنایعی که نیاز به کاهش وزن دارند، مانند صنعت هوافضا و ساختمان‌سازی، تبدیل کرده است.
آلیاژهای نادر، مجموعه‌ای از مواد خاص و کمیاب در صنعت هستند که به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد و خارق‌العاده‌اش، به آنها آلیاژ نادر می‌گویند. یکی از دلایل استفاده از این آلیاژها، خواص توسعه یافته‌ای است که در اختیار صنایع پیشرفته قرار می‌دهند.
آلیاژهای نادر دارای خواص فیزیکی، مغناطیسی، الکترونیکی و شیمیایی بی‌نظیری هستند. این آلیاژها می‌توانند خاصیت‌های الکترونیکی و مغناطیسی قوی، مقاومت بالا در برابر حرارت، استحکام فوق‌العاده، ضدخوردگی و رسانایی حرارتی خوبی را داشته باشند.
مکانیسم‌های تبادل اتمی باعث تشکیل آلیاژ جایگزینی می‌شوند؛ برنج و برنز، دو آلیاژ جایگزین محبوب در این صنعت محسوب می‌شوند. همچنین، اتم‌های فلزات، توانایی اشغال مکان‌های مشابه در شبکه فلزی اتمی را دارند، زیرا شعاع اتمی و پیوند شیمیایی در سایر اجزای فلزی شبیه هستند.
در آلیاژهای بینابینی، سوراخ‌های شبکه فلزی توسط اتم‌های کوچکتر یک عنصر، پر می‌شوند. نکته قابل توجه آن است که در اینجا، اتم‌های عناصر مکان‌های یکسانی را پر نمی‌کنند. برای مثال در آلیاژ فولاد، فضای بین اتم‌های آهن توسط اتم‌های کوچکتر کربن اشغال می‌شود.
قیمت فولاد براساس نوع آلیاژ آن به طور قابل توجهی متفاوت است. برای مثال فولاد از نوع استنلس استیل باشد یا از نوع فولاد سردکار، در قیمت آن اثرگذار است.
طبق بررسی‌های انجام شده، قیمت فولاد کربنی به عنوان ارزان‌ترین نوع فولاد، به طور قابل توجهی از قیمت فولادهای آلیاژی، ضد زنگ، ابزار و نسوز ارزان‌تر است. دلیل این امر، وجود عناصر آلیاژی خاص در فولادهای آلیاژی، ضد زنگ، ابزار و نسوز است که به آنها خواص منحصر به فردی مانند سختی، مقاومت به خوردگی، و تحمل دمای بالا می‌بخشد.
به طور کلی، آلیاژها انواع گوناگونی دارند که خود نیز ممکن است به دسته‌های مختلفی تقسیم شوند. شناخت هرکدام و آگاهی از کاربردها و خصوصیات آنها به عملکرد بهتر صنایع کمک ویژه‌ای خواهد کرد. آگاهی نسبت به انواع آلیاژها به صاحبان صنایع کمک خواهد کرد تا پروژه‌ها و برنامه‌ریزی‌های خود را به بهترین نحو پیش ببرند. همچنین، می‌توانید برای خرید فولاد آلیاژی با کیفیت و قیمت رقابتی با کارشناسان میهن فولاد در ارتباط باشید.
بخش های مرتبط:
۰نظر ارسال شده است
نظر خود را در مورد مطلب انواع آلیاژها | بررسی کامل انواع آلیاژ آهنی و غیرآهنی بنویسید
