1. طبقه بندی انواع فولاد کربن طولانی با توجه به میزان کربن
A. فولاد کربن کم (فولاد خفیف)
میزان کربن: 0.05 ٪ تا 0.25 ٪
خواص:
قدرت: مقاومت کششی کم (تقریباً 400-550 مگاپاسکال).
انعطاف پذیری: بسیار بالا. به راحتی می توان خم ، شکل و جوش داده شد.
سختی: کم (به طور معمول 120-160 برینل).
جوشکاری: عالی. این ایده آل برای جوشکاری و پیوستن آسان است.
قابلیت ماشین سازی: آسان برای ماشین ، برش و فرم.
فرآیندهای تولید:
در درجه اول نورد گرم یا نورد سرد برای تولید اشکال طولانی مانند میله ها ، میله ها و بخش ها.
نسخه های گالوانیزه نیز برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی در دسترس هستند.
برنامه ها:
خودرو: اجزای قاب ، پانل های بدنه اتومبیل ، براکت.
ساخت و ساز: تیرهای ساختاری ، میله های تقویت کننده (میلگرد) ، قاب بندی فولادی.
ساخت عمومی: مبلمان ، لوازم خانگی و ابزار.
ب - فولاد کربن متوسط
میزان کربن: 0.30 ٪ تا 0.60 ٪
خواص:
قدرت: مقاومت کششی متوسط (600-850 مگاپاسکال).
انعطاف پذیری: متوسط ، و آن را کمتر از فولاد کربن کم شکل می گیرد اما هنوز هم در بسیاری از کاربردها قابل استفاده است.
سختی: متوسط (حدود 200-250 برینل).
مقاومت در برابر سایش: منصفانه به خوب ، بهتر از فولاد کربن کم.
جوشکاری: منصفانه. قبل از گرم شدن یا عملیات حرارتی پس از جوشکاری ممکن است لازم باشد.
فرآیندهای تولید:
نورد گرم برای میله ها ، میله ها و بخش های ساختاری.
برای ابعاد دقیق و سطح با کیفیت بالا رول سرد.
برنامه ها:
خودرو: چرخ دنده ها ، محورها ، میل لنگ ، میل لنگ و اجزای تعلیق.
تجهیزات صنعتی: شفت ها ، قطعات دستگاه ، چرخ دنده های صنعتی.
ساخت و ساز: پرتوهای ساختاری سنگین ، فریم و تقویت.
ج - فولاد کربن بالا
میزان کربن: 0.60 ٪ تا 1.0 ٪
خواص:
قدرت: مقاومت کششی بالا (850-1200 MPa).
سختی: زیاد (به طور معمول 300-400 برینل).
انعطاف پذیری: کم. مستعد ابتلا به شکنندگی ، و آن را برای تشکیل و خم شدن مناسب تر می کند.
مقاومت در برابر سایش: عالی ، آن را برای قطعاتی که در معرض سایش زیاد هستند ایده آل می کند.
جوشکاری: فقیر. به روشهای خاص جوشکاری نیاز دارد و درمان های قبل از گرمای بعد از گرمای اغلب ضروری است.
فرآیندهای تولید:
نورد گرم یا جعلی برای افزایش قدرت.
ترسیم سرد برای افزایش دقت و دقت بعدی.
برنامه ها:
ابزارهای برش: تیغه های اره ، چاقو ، مته ها و ابزارهای برش صنعتی.
چشمه ها: چشمه های تعلیق خودرو ، چشمه های فشرده سازی با استرس بالا.
ماشین آلات صنعتی: قطعات مقاوم در برابر سایش مانند می میرد ، مشت و تیغه.
محصولات سیم: سیم های فولادی با استحکام بالا که برای شمشیربازی ، کابل ها و اجزای تعلیق استفاده می شود.
D. فولاد کربن بسیار بالا (فولاد ابزار)
میزان کربن: 1.0 ٪ تا 2.0 ٪
خواص:
قدرت: قدرت کششی بسیار بالا ، که اغلب بیش از 1200 مگاپاسکال است.
سختی: بسیار زیاد (به طور معمول 65-70 HRC).
انعطاف پذیری: بسیار کم ، آن را شکننده و نامناسب برای تشکیل یا خم شدن.
مقاومت در برابر پوشیدن: عالی. برای دوام شدید در شرایط استرس بالا طراحی شده است.
جوشکاری: بسیار ضعیف. هنگام جوشکاری ، به طور معمول شامل تکنیک های با دقت بالا است.
فرآیندهای تولید:
جعلی و تحت درمان با گرما برای دستیابی به سختی و قدرت.
فرآیندهای کار سرد مانند ترسیم سرما برای شکل دادن و پایان دادن به محصولات فولادی ابزار استفاده می شود.
برنامه ها:
ابزارها و مستهایر برش: قالب ، مشت ، لبه های برش و شکل گیری می میرد.
ابزار: ابزارهای دقیق مانند دریل ، تیغه و اسکنه.
اجزای با کارایی بالا: قطعات موجود در محیط های خواستار ، مانند هوافضا و تولید.
5. فرآیندهای تولید فولاد کربن طولانی
نحوه پردازش فولاد کربن طولانی به طور قابل توجهی بر خصوصیات آن ، سطح سطح و کاربردهای نهایی تأثیر می گذارد. در زیر فرآیندهای تولید متداول برای تولید فولاد کربن طولانی استفاده می شود:
A. نورد داغ
فرآیند: فولاد بالاتر از دمای تبلور مجدد آن گرم شده و از طریق غلطک ها عبور می کند تا ضخامت آن را کاهش داده و آن را به اشکال طولانی مانند میله ها ، میله ها و بخش های ساختاری شکل دهد.
مزایای:
اقتصادی و کارآمد.
مناسب برای تولید در مقیاس بزرگ.
منجر به سطوح خشن تر و ابعاد دقیق تر می شود.
برنامه ها: تیرهای ساختاری ، کانال ها و لوله ها.
ب. نورد سرد
فرآیند: پس از نورد داغ ، فولاد در دمای اتاق بیشتر پردازش می شود تا سطح آن را بهبود بخشد ، ضخامت را کاهش داده و استحکام را تقویت کند.
مزایای:
سطوح صاف و براق تولید می کند.
دقت بعدی بهتر و تحمل های محکم تر.
قدرت را به دلیل سخت شدن کار افزایش می دهد.
برنامه ها: میله های فولادی دقیق ، میله ها و سیم ها برای صنایعی مانند خودرو و الکترونیک.
ج.
فرآیند: فولاد از طریق قالب کشیده می شود تا قطر و طول آن کاهش یابد. این به طور معمول برای تولید سیم استفاده می شود.
مزایای:
قدرت به دلیل سرماخوردگی را بهبود می بخشد.
پایان سطح و کنترل بعدی را تقویت می کند.
برنامه های کاربردی: سیم فولادی برای برنامه های الکتریکی ، مکانیکی و ساختمانی.
D. جعل
فرآیند: فولاد گرم می شود و سپس توسط نیروهای فشاری (چکش یا فشار) شکل می گیرد تا محصولات قوی تر و با دوام تری تولید کند.
مزایای:
یکپارچگی و مقاومت در برابر خستگی فولاد را افزایش می دهد.
محصولاتی با خصوصیات مکانیکی برتر در مقایسه با سایر فرآیندها تولید می کند.
برنامه ها: محورها ، چرخ دنده ها ، قطعات دستگاه و اجزای خودرو.
3. خواص فولاد کربن طولانی
الف - قدرت و سختی:
فولاد کربن کم کمترین استحکام و سختی کششی را دارد اما شکل گیری و قابلیت جوشکاری عالی را ارائه می دهد.
فولاد کربن بالا استحکام و سختی قابل توجهی را ارائه می دهد ، اما انعطاف پذیری و قابلیت جوشکاری را قربانی می کند ، و آن را برای برنامه های با لباس بالا مانند ابزار برش مناسب می کند.
ب - انعطاف پذیری و چقرمگی:
فولاد کربن کم بسیار انعطاف پذیر و سخت است و آن را برای کاربردهای ساختاری عمومی و ساخت در مقیاس بزرگ مناسب می کند.
فولاد کربن بالا کمتر انعطاف پذیر است و همین امر مستعد ترک خوردگی است ، اگرچه استحکام و سختی زیاد آن باعث می شود تا ابزارها و چشمه ها ایده آل باشد.
ج - جوشکاری و قابلیت تغییر:
فولاد کربن کم ساده ترین برای جوشکاری و ماشین است و آن را برای صنایع مختلف ایده آل می کند.
فولاد کربن بالا و فولاد کربن بسیار زیاد به دلیل سختی و شستشوی زیاد ، ماشین و جوش سخت تر است.
D. مقاومت در برابر خوردگی:
فولاد کربن طولانی به طور معمول فاقد مقاومت در برابر خوردگی است و به پوشش های محافظ مانند گالوانیزه یا نقاشی برای کاربردهای در فضای باز یا صنعتی نیاز دارد.
4. کاربردهای فولاد کربن طولانی
A. صنعت خودرو
فولاد کربن کم: به دلیل جوشکاری و شکل گیری مناسب ، برای پانل های بدنه ، ضربه گیر و اجزای شاسی استفاده می شود.
فولاد کربن متوسط: برای اجزای تعلیق ، محورها و چرخ دنده هایی که به استحکام بیشتری نیاز دارند استفاده می شود.
فولاد کربن بالا: در قسمت هایی مانند چشمه ، کمک فنر و چرخ دنده های استرس استفاده می شود.
ب - صنعت ساخت و ساز
فولاد کربن کم: اجزای ساختاری مانند تیرها ، ستون ها و میله های تقویت کننده.
فولاد کربن متوسط: در اجزای سازه ای سنگین تر مانند پل ها و ساختمانهای مرتفع استفاده می شود.
فولاد کربن بالا: برای میله های تقویت شده و قسمت هایی که در معرض سایش هستند استفاده می شود.
ج - ماشین آلات صنعتی
فولاد کربن متوسط: شفت ها ، چرخ دنده ها و قطعات دستگاه که نیاز به مقاومت متوسط و مقاومت در برابر سایش دارند.
فولاد کربن بالا: ابزارهای برش ، دریل و تیغه برای کاربردهای صنعتی که به مقاومت در برابر سایش زیاد نیاز دارند.
D. صنعت برق
فولاد کربن کم: به دلیل شکل گیری و مقرون به صرفه بودن برای سیم و کابل استفاده می شود.
E. برنامه های کاربردی و با کارایی بالا
فولاد کربن بسیار بالا: قالب های دقیق ، مشت ها و ابزارهای برش برای کاربردهای صنعتی و پر استرس که نیاز به سختی و مقاومت در برابر سایش دارند.
5. مزایا و مضرات فولاد کربن طولانی
مزایای:
مقرون به صرفه: به طور کلی در مقایسه با فولادهای آلیاژ و ضد زنگ مقرون به صرفه تر است.
تطبیق پذیری: مناسب برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در بخش های ساخت و ساز ، خودرو و صنعتی.
نسبت قدرت به وزن خوب: به ویژه در فولادهای متوسط و زیاد کربن.
شکل گیری و جوش آسان (فولاد کربن کم): برای ساخت و ساز در مقیاس بزرگ عالی است.
مضرات:
مستعد ابتلا به خوردگی: فولاد کربن طولانی فاقد مقاومت در برابر خوردگی ذاتی است و برای استفاده در محیط های سخت نیاز به پوشش های محافظ دارد.
دوام محدود در دماهای بالا: فولادهای کربن بالا می توانند شکننده باشند و دوام در دمای بالا کاهش دهند.
جوشکاری دشوار (فولادهای کربن بالا): برای جلوگیری از ترک خوردگی و تغییر شکل ، در هنگام جوشکاری نیاز به مراقبت ویژه دارد.
خلاصه انواع فولاد کربن طولانی:
| نوع فولاد کربن بلند | میزان کربن | قدرت | انعطاف پذیری | سختی | قابلیت جوشکاری | برنامه |
|---|---|---|---|---|---|---|
| فولاد کربن کم | 0.05% - 0.25% | کم | عالی | کم | عالی | ساخت و ساز ، خودرو ، مبلمان |
| فولاد کربن متوسط | 0.30% - 0.60% | معتاد | معتاد | معتاد | عادلانه | خودرو ، ماشین آلات ، ساخت و ساز |
| فولاد کربن بالا | 0.60% - 1.0% | عالی | کم | عالی | ضعیف | ابزار برش ، چشمه ، ماشین آلات صنعتی |
| فولاد کربن بسیار بالا | 1.0% - 2.0% | خیلی بلند | خیلی کم | خیلی بلند | بسیار فقیر | ابزار ، ابزار دقیق ، هوافضا |