با توجه به تصویر فوق مشاهده می شود که سه نوع اصلی فولاد بر مبنای رفتار تنش - کرنش آنها در نمودار نمایش داده شده است: این سه نوع عبارتند از:
1- فولاد نرمه ( همان فولاد A2):
با تنش تسلیم 2200 تا 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع .( کرنش در لحظه گسیختگی 28 درصد)
2- فولاد پر مقاومت کم آلیاژ ( همان نوع A3) فولاد ST52.:
با تنش تسلیم حدود 2800 تا 4800 و عمدتا 3600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.( کرنش در لحظه گسیختگی 24 درصد) این فولاد ها با افزودن مقادیر ناجیزی الیاژ نظیر کرم ، کلمبیم، مس ، نیکل، فسفر، وانادیم و زیرکنیوم به فولاد های کربن دار به دست می آید.افزایش مقدار کمی الیاژ باعث ریز شدن ساختمان بلوری اهن و در نتیجه آفزایش مقاومت ان می شود. نیاز به پیش گرمایش و پس گرمایش و الکترود خاص ندارند.
3- فولاد پر مقاومت کم آلیاژ با اصلاح گرم ( فولاد خشکه - آبدیده ):
اگر فولاد پر مقاومت کم آلیاژ را آب داده و سپس باز پخت نماییم. تنش تسلیم آن افزایش می یابد. و به حدود 5500 تا 7600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می رسد که البته این نقطه تسلیم به خوبی مشهود نیست و برای جوشکاری با این نوع فولاد تدابیر ویژه لازم است.این نوع فولاد ها در ساخت مخازن تحت فشار استفاده شده و کاربرد ساختمانی ندارند.
انواع فولاد کربن دار بر مبنای میزان کربن موجود درآن عبارتند از :
1- کم کربن ( مقدار کربن کمتر از 0.15 درصد) :
2- کربن ملایم ( 0.15 تا 0.29 درصد): فولاد نرمه - فولاد st -37 با تنش تسلیم 2200 تا 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ، در این رده قرار دارد.
3- کربن متوسط ( 0.3 تا 0.59 درصد)
4- پر کربن ( 0.6 تا 1.7 درصد)
نکته - 1 - افزایش میزان کربن باعث افزایش تنش تسلیم ، کاهش شکل پذیری و مشکل شدن جوشکاری می شود. در صورتی که کربن از 0.3 درصد بیشتر شود، عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش پس گرمایش و الکترودهای مخصوص پیدا میکند.
دسته بندی انواع فولاد به چهار دسته کلی :
گریدهای مختلف زیادی از آهن با خواص متنوع وجود دارند. این خواص میتوانند فیزیکی، شیمیایی و یا محیطی باشند. تمامی فولادها از کربن و آهن تشکیل شدهاند. میزان کربن و آلیاژ اضافه در واقع خواص هر نوع فولاد را تعیین میکند. بر طبق استاندارد موسسه فولاد و آهن آمریکا (AISI)، فولاد میتواند بر اساس ترکیبات شیمیایی به چهار گروه اساسی دستهبندی شود:
-
فولاد کربن دار
-
فولاد آلیاژی
-
فولاد ضدزنگ
-
فولاد ابزار
سایر روشهای دسته بندی فولاد:
انواع فولاد را میتوان با فاکتورهای گوناگونی دسته بندی کرد که موارد زیر سایر روشهای دسته بندی هستند:
-
از نظر ترکیب شیمیایی: درصد کربن، آلیاژ و …
-
از نظر روش تولید: ریخته گری پیوسته، کوره قوس الکتریکی و ….
-
از نظر روش پرداخت کاری مورد استفاده: نورد سرد، نورد گرم، کشش سرد (پرداخت سرد) و …
-
از نظر شکل: شمش، میله، لوله، صفحه، ورق، ساختاری و …
-
از نظر فرایند دی اکسیداسیون (جداسازی اکسیژن در فرایند ساخت فولاد): فولاد کشته و نیمه کشته و ….
-
از نظر ریزساختار: فریتی، پرلیتی، مارتنزیتی و …
-
از نظر استحکام فیزیکی: بر اساس استاندارد ASTM
-
از نظر عملیات حرارتی: آنیل شده، کوئنچ شده و تمپرشده
-
از نظر اصطلاحات کیفیت: کیفیت تبلیغاتی، کیفیت پرداخت، کیفیت رگ فشار
سیستم عدد گذاری انواع فولاد :
عدد گذاری فولاد ها
دو سیستم اصلی برای عدد گذاری فولادها در صنعت استفاده میشود. سیستم اول توسط موسسه فولاد و آهن آمریکا (AISI) و سیستم دوم توسط جامعه مهندسان اتومبیل (SAE) توسعه داده شدهاند.
برای شناسایی پایه کربن و آلیاژی فولادها در هر دوی این سیستمها، از کدهای عددی چهاررقمی استفاده میشود. موارد خاصی از آلیاژها نیز هستند که با کدهای عددی 5 رقمی شناسایی میشوند.
در این طراحی چنانچه رقم اول کد، “عدد یک” باشد نشان دهنده فولاد کربنی است. همه فولادهای کربنی در هر دو سیستم SAE و AISI در این گروه (1xxx) قرار دارند. آنها هم چنین بر اساس خواص اساسی معین به چهار دسته زیر تقسیم میشوند:
-
فولاد کربنی هموار شامل مجموعه 10XX میشود. (حداکثر دارای یک درصد منگنز)
-
فولاد کربنی گوگرددار (re-sulfurized) در مجموعه 11xx قرار میگیرد.
-
فولاد کربنی گوگرد (re-sulfurized) و فسفردار (Re-Phosphorized) که در مجموعه 12xx قرار میگیرد.
-
فولاد کربنی با درصد منگنز بالا (تا 1.65 درصد) و بدون گوگرد (Non-Re-Sulfurized) که در مجموعه 15xx قرار میگیرد.
رقم اول انواع فولاد آلیاژی (در سیستم SAE-AISI) در جدول زیر آمده است:
رقم اول | فلز آلیاژی |
2 | فولادهای نیکلی |
3 | فولادهای کروم-نیکل |
4 | فولادهای مولیبدنیومیوم |
5 | فولادهای کرومی |
6 | فولادهای وانادیوم-کروم |
7 | فولادهای کروم-تنگستن |
8 | فولادهای نیکل-کروم-مولیبدنیوم |
9 | فولادهای سیلیکون-منگنز و دیگر گریدهای SAE |