close
02191306000
mob-menu

فولاد پرکربن چیست؟ آشنایی با فولاد کربن بالا 

۱۴۰۳ ۱۱ ۰۶

۰ دیدگاه

5 دقیقه

نویسنده: کیمیا حسینی

فولاد پرکربن چیست؟

گریدهای فولاد پرکربن

کاربردهای فولاد کربن بالا

جوشکاری فولاد پرکربن

نحوه تولید فولاد کربن بالا چگونه است؟

مزایای فولاد کربن بالا

معایب فولاد پرکربن

تفاوت‌های اصلی در ترکیب فولاد کم کربن و پرکربن

سوالات متداول

مطلب مفیدی بود

چاپ مطلب

اشتراک گذاری مطلب

اگر از فعالان صنعت فولاد و آهن آلات باشید، احتمالا می‌دانید که فولاد کربنی دسته‌ای از فولادها است که به سه گروه فولاد پرکربن، فولاد کربن متوسط و کم کربن تقسیم می‌شود. تفاوت آنها، همان‌طور که از نام‌شان پیداست در میزان کربن به‌کار رفته در ترکیبات شیمیایی آنهاست. به همین دلیل، در موارد و کاربردهای مختلفی از آنها استفاده می‌شود. در ادامه این مقاله، همراه میهن فولاد باشید تا مفصل فولاد کربن بالا را بررسی کنیم.

فولاد پرکربن چیست؟

فولاد پرکربن (High carbon Steel)، دارای درصد بالایی کربن در ترکیبات شیمیایی خود است. این میزان حدودا بین 0.60 تا 2.00 درصد در گریدهای مختلف آن، متفاوت است. از عناصر دیگری مانند منگنز و کروم نیز در ترکیبات آن وجود دارد. میزان منگنز آن حدودا بین 0.3 تا 0.9 درصد می‌تواند باشد. این فولادها، به نام کربن استیل نیز معروفند. برای توسعه خواص فولاد کربن بالا از عملیات حرارتی استفاده می‌شود. 

همچنین، حضور کربن با مقدار زیاد، باعث می‌شود که نقطه ذوب فولاد کاهش پیدا کند. اگر جوشکاری روی این دسته از آلیاژها انجام شود، پس از سرد شدن فولاد، فاز مارتنزیت سخت و شکننده تشکیل می‌شود. برای همین جوشکاری آنها بسیار چالش برانگیز است؛ زیرا ممکن است دچار ترک شوند. پس به‌صورت کلی می‌توان گفت از مقاومت خوبی برخوردارند و شکل‌پذیری کمی دارند.

گریدهای فولاد پرکربن

برخی گریدهای رایج شامل:

  1. فولاد آلیاژی A36
  2. فولاد A283 (درجه B, A, C)
  3. آلیاژ A516
  4. و…

کاربردهای فولاد کربن بالا

یکی از مهمترین کاربردهای فولاد پرکربن، در ساخت ریل‌های راه‌آهن است. دلیل آن پرلیت است. پرلیت از فریت و کاربید آهن تشکیل شده و یکی از بخش‌های اصلی در ساختار فولاد کربنی است. این بخش مقاومت به سایش فولاد را افزایش می‌دهد و باعث کاربردهای گسترده آن می‌شود.

علاوه‌برآن، در صنایع مختلفی از این فولادها استفاده می‌شود. برای مثال، در بلبرینگ‌ها، ساخت تیغه اره، ماشین‌آلات صنعتی، تیغه‌های چاقو، ساخت انواع فنر، سایر ابزار برش نظیر اسکنه،  ساخت میلگرد، چرخ‌دنده و زنجیر، ابزار سوراخکاری مثل مته

 کابل‌های سیمی، دیگ‌های بخار و… پرکاربرد است. در واقع از فولاد پرکربن در مواردی که نیاز به عملیات حرارتی است، استفاده می‌شود.

جوشکاری فولاد پرکربن

قبل از فرآیند جوشکاری، به پیش گرمایش مناسب نیاز است. همچنین، افزایش دمای حین جوشکاری باید کاملا کنترل شده باشد. از طرفی، برای جوشکاری فولاد پرکربن به الکترودهای کم هیدروژن نیاز است؛ زیرا هیدروژن باعث می‌شود خواص فولاد کاهش پیدا کند.

جوشکاری برخی گریدهای فولادهای کربن بالا دشوارتر بوده و احتمال دارد دچار ترک خوردگی شوند. درواقع منظور، آن دسته از گریدهایی که برای ماشین‌کاری تولید شده‌اند و دارای درصد فسفر و سیلیسیوم بیشتری در ترکیبات شیمیایی خود هستند.

 

فولاد پرکربن

 

نحوه تولید فولاد کربن بالا چگونه است؟

در مرحله اول، فرایند BOF یا کوره اکسیژن قلیایی، از سنگ آهن و فولاد بازیافتی برای تولید آن استفاده می‌شود. مواد اولیه در کوره ترکیب شده و به فولاد ذوب شده تبدیل می‌شوند. بعد از این مرحله، این مواد مذاب شده را در قالب‌های مخصوص می‌ریزند و در نتیجه، مواد به شکل اسلوب و شمس در می‌آیند. 

مرحله بعدی، فرآیندهای دیگری مثل کوره قوس الکتریکی EAF انجام می‌شود. در این مرحله با استفاده از افزودن عناصر آلیاژی، گاززدایی، کنترل کردن دما و…، می‌توان ترکیب شیمیایی فولادها را کنترل کرد. سپس بعد از این فرآیندها، باید اکسیژن‌زدایی انجام شود. اکسیژن‌زدایی شامل چند مرحله است. از طریق آن می‌توان انواع فولادهایی مثل فولاد نیمه کشته، فولاد کشته شده، فولاد لبه‌دار و فولاد سرپوش‌دار تولید کرد.

 

مزایای فولاد کربن بالا

  1. عدم تغییر شکل و مقاومت در برابر نیروها به دلیل شکل‌پذیری کم.
  2. دارای مقاومت، سختی و استحکام بالایی هستند.
  3. این آلیاژها مقاومت خوبی در برابر سایش دارند.

معایب فولاد پرکربن

  1. این فولاد شکننده بوده و شکل‌پذیری پایینی دارد. ممکن است این موضوع برای برخی صنایع مناسب نباشد.
  2. تولید این فولاد به دلیل درصد بالای عناصر استفاده شده در ترکیبات آن، می‌تواند پرهزینه‌تر از سایر آلیاژها باشد.
  3. ممکن است در برابر تنش زیاد، انعطاف، سختی و چقرمگی خود را از دست بدهد.

 

تفاوت‌های اصلی در ترکیب فولاد کم کربن و پرکربن

اولین و مهم‌ترین تفاوت فولاد پرکربن و کم کربن، همان‌طور که از نامشان پیداست، درصد کربن موجود در ترکیبات آنهاست. این تفاوت در میزان کربن باعث به‌وجود آمدن خواص مکانیکی متفاوت و خاصی در هر کدام از این فولادها می‌شود. برای مثال فولاد کم کربن، انعطاف‌پذیری، چکش خواری بیشتر و استحکام کششی کمتری نسبت به فولاد کربن بالا دارد. از طرفیف سختی فولاد پرکربن سختی بالاتری نسبت به فولاد کربن پایین دارد و دلیل آن وجود کربن بیشتر در ترکیبات آن است.

 

در آخر، سعی کردیم شما را با فولاد پرکربن، کاربردها، مزایا و معایب آن آشنا کنیم. با در نظر گرفتن نکات و اطلاعاتی که ارائه دادیم می‌توانید تصمیمات بهتری در پروژه‌های خود بگیرید و از ضررها جلوگیری کنید. همچنین، شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر یا استعلام قیمت به‌روز فولاد با کارشناسان ما تماس بگیرید.

 

سوالات متداول

  1. فولاد کربن بالا چیست؟
    فولاد پرکربن (High carbon Steel)، به نام کربن استیل نیز معروف است. این فولادها، دارای درصد بالایی کربن در ترکیبات شیمیایی خود هستند. این میزان حدودا بین 0.60 تا 2.00 درصد در گریدهای مختلف آن، متفاوت است. 
  2. کاربردهای فولاد پرکربن کدامند؟
    ساخت میلگرد، ساخت تیغه اره، ساخت انواع فنر، تیغه‌های چاقو، سایر ابزار برش مثل اسکنه، چرخ‌دنده و زنجیر، دیگ‌های بخار، ابزار سوراخکاری مثل مته، کابل‌های سیمی و… .
  3. مزایت‌های فولاد کربن بالا چیست؟
    مقاومت خوب در برابر سایش، شکل‌پذیری کم و عدم تغییر شکل و مقاومت در برابر نیروها، مقاومت، سختی و استحکام بالا و… .

 

بخش های مرتبط:

۰نظر ارسال شده است

نظر خود را در مورد مطلب فولاد پرکربن چیست؟ آشنایی با فولاد کربن بالا  بنویسید