مقاطع فولادی که در حال حاضر مورد استفاده قرارمی گیرد از انواع آهن، چدن و فولاد تولید می شود. این موارد بعد از تبدیل به سایر مقاطع چون شمش فولادی، انواع ورق (ورق سیاه ، ورق گالوانیزه و …)مورد استفاده به صورت مستقیم و غیر مستقیم قرار میگیرد.
سه ماده پرکاربرد در ساخت بسیاری از وسائل، آهن، چدن و فولاد هستند. اما در برخی موارد، افراد این سه را باهم یکی میدانند. پس اگر شما هم جزء کسانی هستید که این سه عنصر را یکی دانسته و یا علاقه مند به مطالب دانستنی حوزه فولاد و مقاطع آن می باشید، با ما همراه شوید چراکه قرار است به تفاوت آهن، فولاد و چدن چیست، بپردازیم و درباره انواع، ویژگی ها و کاربردهای هرکدام و مقاطع فولادی صحبت کنیم.
آشنایی کلی با آهن، چدن و فولاد:
آهن، فولاد و چدن همگی از مشتقات سنگ آهن هستند. که در این بین آهن از اهمیت بالایی برخوردار است. چراکه ۹۵ درصد سهم فلزات را به خود اختصاص داده است. میزان مقاومت و کیفیت این عنصر بسته به خلوص آن دارد. چون سنگ آهن دارای ناخالصی هایی است که وقتی آنها را جدا می کنند بسته به موادی که به آن اضافه می گردد، آلیاژهای متفاوتی را به وجود می آورد.
مقاطع فولادی وتعریف آلیاژ
اگر بخواهیم یک تعریف کلی از آلیاژ داشته باشیم میتوان گفت آلیاژ ترکیبی از فلز با ماده ای دیگر است که یا فلز است یا فلز نیست.
به این ترتیب می شود گفت آهن از سنگ آهن تشکیل میشود. و چدن به همراه فولاد از آلیاژهای آهن محسوب می شوند. چراکه هنگام ذوب کردن آهن و با حذف گوگرد و فسفر به چدن می رسیم و با تشکیل آهن و کربن به فولاد دست پیدا می کنیم.
از آهن در چه صنایعی استفاده می شود؟
پس باتوجه به توضیحی که از آهن و آلیاژهای آن دریافتیم میتوان به سوال “از آهن در چه صنایعی استفاده می شود” اینگونه پاسخ داد:
آهن ها در نهایت تبدیل به مقاطع فولادی متعدد می شوند، استفاده از آهن در صنعت ساختمان سازی به شکل مقاطع فولادی چون میلگرد، تیرآهن، ورق سیاه ، ورق گالوانیزه ، ورق رنگی و روغنی ، نبشی و ناودانی و غیره اشاره کرد. همچنین از آلیاژهای آن یعنی چدن و فولاد نیز در ساختمان ها، اتومیبیل ها و بدنه های کشتی استفاده می شود.
با ما همراه باشید چراکه قرار است در ادامه با مباحثی مهم تری درباره هر کدام آشنا شویم و در انتها به تفاوت بین سه ماده بپردازیم همچنین ببینیم مقاطع فولادی که در حال حاضر در دسترس ما هستند از کدامیک از این مقاطع تولید می شود.
سنگ آهن چیست؟
به طور کلی به مخلوطی از اکسید های مختلف عناصر مانند نمک معدنی، سنگ اهک، سیلیس، آلومین و غیره سنگ آهن می گویند. سنگ آهن را پس از استخراج از معدن با سنگ شکن خرد می کنند و بعد از آن برای تولید آهن خام و دیگر آلیاژها آن را در کوره های گدازی قرار می دهند. این هم باید بدانید که از ۴ نوع سنگ برای اکسید آهن در کوره های آهن گداز استفاده می شود که عبارت است از:
- کربنات
- سولفور
- اکسیدها مانند سنگ آهن مغناطیسی با مگنتیت ۶۸ درصد آهن و سنگ آهن سرخ(هماتیت) با ۶۰ درصد آهن
- هیدروکسیدی به نام سنگ آهن لیمویی تا قهوه ای با ۵۰ درصد آهن
مقاطع فولادی
انواع آهن کدامند؟
ابتدا باید به این موضوع اشاره کنیم که آهن خام براساس ساختار کریستالی به سه دسته تقسیم می شود که عبارت است از:
آهن خام سفید
این آهن، از زود سرد شدن آهن خام به دست می آید به همین دلیل کربن آن شکل گرافیتی به خود نگرفته و دارای رنگی روشن است. همچنین مقدار سیلیس آهن خام سفید کم و دارای دانه های ریز و روشن در سطح شکسته خود می باشد. که به دلیل سخت بودن جنس آن در صنعت فولاد سازی کاربرد بسیاری دارد.
آهن خاکستری
این آهن برخلاف روش تولید آهن خام سفید است یعنی با سرد شدن آهن خام در زمان پایین و تبدیل شدن کربن آن به شکل گرافیت به دست می آید که دارای رنگی تیره است. همچنین مقدار سیلیس آن زیاد است. و از دانه های درشت و خاکستری رنگ تشکیل شده است که در چدن سازی کاربرد فراوانی دارد. این هم بدانید که این آهن دارای نرمی بیشتر نسبت به آهن خام سفید است.
آهن نیمه خاکستری
همانطور که از نامش پیداست جنسی بین آهن خام سفید و خاکستری دارد که بیشتر از این آهن در ساخت چدن و فولاد بهره می برند.
حال می خواهیم به معرفی انواع آهن از تولید آهن خام باتوجه به میزان کربن آن به دو دسته تقسیم می شود که شامل موارد زیر است:
آهن معمولی یا همان آهن
آهن معمولی با داشتن ۲ درصد کربن که توسط کربونیزاسیون آهن خام همراه با آهن قراضه به دست می آید. و برای جلوگیری از زنگ زدن آن در هوای نمناک نیاز به پوشش های محافظ و ضد زنگ دارد. ازکاربرد آن نیز میتوان در صنایع مختلفی از جمله ساختمان سازی و ساخت ماشین آلات صنعتی اشاره کرد.
آهن خالص یا همان آهن نرم
همانطور که در ابتدای مطلب هم اشاره کردیم از این آهن در ساخت چدن و فولاد مورد استفاده قرار می گیرد و چون نقطه ذوب بالایی دارد نمیتوان با آن به انجام کارهای جوشکاری پرداخت. همچنین از مقاومت کششی بالایی برخودار است و به راحتی زنگ نمی زند. این آهن تنها ۰.۰۲ درصد کربن را نیز به خود اختصاص داده است.
چدن چیست؟
به آلیاژی از آهن، کربن و سیلیس چدن گفته می شود که برای ساخت آن از آهن خام خاکستری همراه با مقداری آهن قراضه استفاده می کنند به این صورت که آنها را در کوره های مخصوص، ذوب کرده تا
ناخالصی های آن مانند گوگرد و فسفر تحت تاثیر قرار گرفته و از آن خارج شود. کوره هایی که برای تولید چدن در نظر می گیرند سه نوع می باشد: کوره شعله ای، کوره کوپل و کوره برقی
همچنین این آلیاژ دارای مقداری منگنز نیز می باشد و میزان کربن آن در حدود ۲ تا ۳.۵ درصد است. این هم باید درنظر داشته باشید که جنس این آلیاژ به سرعت سرد شدن و آهن خامی که به کار می رود، بستگی دارد. از کاربردهای مصرفی چدن در صنعت ساختمان میتوان به مواردی چون ساخت لوله های آب و فاضلاب ، نرده، کف پوش، یراق آلات و غیره اشاره کرد.
مهم ترین انواع چدن عبارت است از:
- سفید
- خاکستری
- چدن نیمه خاکستری
- سخت
- چدن نرم
فولاد چیست؟
یکی از موادی که بیشترین استفاده را در ساخت آهن آلات دارد انواع فولاد است، فولاد نیز آلیاژی است که از آهن خام سفید به همراه مقداری از قراضه آهن تولید می شود تا کربن آن سوخته و ناخالصی های موجود سرباره شوند. فولاد که یکی از پرمصرف ترین فلز آهن بشمار می رود دارای ترکیباتی چون سیلیسیم، کربن، منگنز، کروم، مس، گوگرد و فسفر است. کوره و پاتیل هایی که برای تولید آن استفاده
می شوند شامل کوره شعله ای، کوره زیمنس پارتر، کوره الکتریکی، پاتیل بسمر و پاتیل توماس است.
پس میتوان گفت برای تولید فولاد دو هدف وجود دارد: افزودن عناصر مورد نیاز فولاد به آهن خام سفید و سوزاندن کربن و ناخالصی های آن. لازم است بدانید که خواص فولاد وابسته به درصد کربن موجود در آن، عملیات حرارتی است که بر روی آن انجام می شود. همچنین فلزهای آلیاژدهنده موجود در تولید آن نقش موثری دارد. به همین خاطر یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی بشمار می رود. پس ویژگی هایی که فولاد را خاص و پرکاربرد کرده، شامل موارد زیر است:
- انبساط حرارتی
- قابلیت شکل پذیری
- قابلیت اتصال
- مقاومت های مکانیکی
انواع فولاد:
- فولاد سخت
بخاطر دارابودن درصد کربن بالای این نوع فولاد که بین۰.۶ تا ۱.۵ درصد است در مواردی مانند ساخت ابزارآلات، مته، فنر، کارد و چنگال کاربرد فراوانی دارد.
- فولاد متوسط
مقدار کربن موجود در این فولاد بین ۰.۲ تا ۰.۶ درصد است به همین خاطر از آن در ساخت ریل، دیگ بخار و ماشین آلات استفاده می کنند.
فولاد نرم
میتوان از نام آن دانست که مقدار کربن موجود در این فولاد کم است یعنی چیزی در حدود ۰.۲ و حتی کمترازآن؛ به همین دلیل در ساخت سیم، لوله، ورق فولادی و تیرهای فولادی مورد استفاده در سازه
ساختمان ها از این فولاد استفاده می کنند.
تفاوت آهن، فولاد و چدن
بیشترین تفاوتی که بین این سه ماده، میزان کربن و مواد تشکیل دهنده آنهاست. یعنی آهن به صورت مستقیم از سنگ آهن و آهن خالص به دست می آید در صورتی که فولاد و چدن از آهن به همراه دیگر عناصر به دست می آیند. از دیگر تفاوت های بین این سه میتوان به پایین بودن نقطه ذوب چدن نسبت به آهن و فولاد و همچنین خشک و خمش ناپذیرتر بودن چدن نسبت به دو مورد دیگر اشاره کرد.
قیمت آهن:
همان طور که میدانید قیمت آهن به عوامل بسیاری بستگی دارد که از مهم ترین آنها میتوان به بازار عرضه و تضاضا، نوسانات دلار و ارز، هزینه حمل و نقل و همچنین نوع محصول و کاربرد آن اشاره کرد.
قیمت مقاطع فولادی:
قیمت مقاطع فولادی نیز وابسته به قیمت آهن به همراه یکسری از ویژگی های فردی و منحصربه فرد در هر دسته از مقاطع فولادی مانند وزن، ابعاد، ضخامت و نوع کاربرد آنها است.
نتیجه گیری:
خب دوستان ما سعی کردیم تا مطالب مهم مربوط به تفاوت آهن، فولاد و چدن و همچنین ویژگی های مربوط آنها را بیان کنیم. یکی از معتبرترین کارخانه ها در بحث صادرات مقاطع فولادی مانند صادرات تیرآهن، صادرات آهن آلات ، فولاد مبارکه اصفهان، فولاد ذوب آهن اصفهان و فولاد ناب تبریز هستند که از معتبرترین
نمایندگی های خرید و فروش این کارخانه ها میتوان شرکت آراد آهن را نام برد چراکه به صورت لحظه ای قیمت انواع مقاطع فولادی از این کارخانه ها را در اختیار شما قرار می دهد. همچنین از مشاورین برجسته و توانمندی در بحث مشاوره برخوردار است.
