مصالح ساختمانی

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:

اما رقم دوم از این مجموعه ارقام (گاهی اوقات نه همیشه) غلظت عنصر آلیاژی اصلی را به درصد نشان می‌دهد. (مثلاً 1 برابر است با یک درصد) و در نهایت دو رقم آخر، غلظت کربن را به 0.01 درصد نشان می‌دهند.