تعریف و تفاوت آهن، چدن و فولاد (قسمت دوم)

درمقاله قبل به توضیح کامل در مورد آهن و چدن پرداختیم و در این مقاله در ادامه مطالب، به توضیح فولاد و بیان تفاوت این 3 آلیاژ با یکدیگر می پردازیم. با ما همراه باشید.

فولاد چیست

یکی از مشهورترین آلیاژهای موجود، فولاد است. برای تولید فولاد، درصدی از آهن سفید خام را با درصدی آهن قراضه به درجه ذوب می رسانند تا کربن و ناخالصی های موجود در آن از بین برود. فولاد یکی از پراستفاده ترین های دنیای فلزات است و درصد زیادی از آن را آهن قراضه تشکیل می دهد.

ویژگی های فولاد

فولاد بخاطر ویژگی هایی مانند خاصیت شکل پذیری و درجه مقاومت بالا، یکی از مهمترین گزینه ها در صنعت ساخت و ساز است. ویژگی های فولاد به سه مشخصه (میزان کربن مصرفی، سایر آلیاژهای موجود و درجه ذوب آن ) بستگی دارد.

برخی از مشخصات فولاد

شکل پذیری بالا

فولاد خاصیت شکل پذیری بالایی دارد و با توجه به موارد مصرف به طرح ها و مدل های متنوعی تبدیل می شود.

درجه اتصال زیاد

فولاد با دو شیوه اتصال خشک و اتصال تر قابلیت متصل شدن دارد. اتصال خشک با کمک پیچ و مهره و اتصال تر به وسیله جوشکاری قطعات انجام می شود.

زنگ زدگی

یکی دیگر از خصوصیات فولاد، زنگ زدگی آن در محیط های نمناک و مرطوب است. به جهت جلوگیری از زنگ زدگی آلیاژهایی به آن اضافه می کنند و یا سطح خارجی فولاد را با مواد گوناگونی مثل قلع و روی پوشش می دهند.

انوع مختلف فولاد (با توجه به کربن موجود در آن)

• فولاد نرم
• فولاد متوسط
• فولاد سخت

فولاد نرم

میزان کربن به کار رفته در فولاد نرم در پایین ترین حد، و حدود 0.2 % است. موارد مصرف این نوع فولاد شامل: لوله، سیم، تیر، ورق فولادی و… می باشد.

فولاد متوسط

در فولاد متوسط میزان کربنی که به کار برده می شود، بین 0.6 تا 0.2 % است. از جمله موارد مصرف فولاد متوسط می توان به صنعت ریل سازی و ماشین سازی اشاره کرد.

فولاد سخت

میزان کربن به کار رفته در فولاد سخت، بالا و حدود 0.6 تا 1.5 % است. برای ساخت انواع ابزارها مانند فنر، مته و … از فولاد سخت استفاده می شود.

تفاوت آهن، فولاد و چدن

توانایی درک تفاوت بین این سه عنصر بسیار مهم است، در ادامه به طور خلاصه ویژگی های هر کدام بیان خواهد شد.

آهن

از فولادی که میزان کربن موجود در آن اندک است آهن تولید می کنند. میزان کیفیت این محصول به اندازه مصرف آلیاژهایی همچون منگنز و کربن بستگی دارد.

فولاد

چنانچه حد مشخصی از کربن و سایر فلزها مانند منگز، کروم و… ، به آهن ذوب تصفیه شده اضافه شود، فولاد بدست می آید.

چدن

چدن نیز مرکب از مجموع دو عنصر آهن و کربن است ولی میزان اندازه های آن متفاوت است. چدن از عنصرهای مهم در ریخته‌گری می باشد.

نکات مهم برای تشخیص تفاوت آهن، چدن و فولاد

برای تشخیص این سه نوع فلز با یکدیگر از روش های زیادی استفاده می شود که در ادامه به بیان آن ها می پردازیم

توجه به لایه رویی فلز

لایه رویی چدن رنگ کدر و خاکستری دارد اما رنگ لایه بیرونی آهن براق بوده و خاکستری تیره است.

آزمایش جرقه

راه حل دیگر برای تشخیص آهن از چدن انجام آزمایش جرقه است که با کمک دستگاه سنگ صورت می گیرد.

به این شکل که قسمتی از فلز را بین دستگاه سنگ می گذاریم و با توجه به جرقه های آن متوجه می شویم که آیا فلز از چدن است یا آهن. اگر جرقه ها بلند و قرمز رنگ باشد این فلز چدن است، اما اگر جرقه ها کوتاه و سفید رنگ باشد، این فلز آهن است.

نمونه فلز ذوب شده و رنگ آن

در این مورد قسمتی از فلز را ذوب می کنیم. با توجه به رنگ فلز مذاب می توان به ماهیت فلز پی برد. اگر فلزی که ذوب شده به رنگ قرمز دربیاید یعنی فلز چدن است و اگر رنگ آن سفید باشد فلز مذاب آهن است.

جمع بندی

در این مطلب در ادامه مباحث مربوط به تعریف و تفاوت آهن، چدن و فولاد به تعریف فولاد و انواع و ویژگی های مربوط به آن پرداخته ایم. گفتیم که فولاد یکی از مشهورترین آلیاژهای موجود است و برای تولید آن درصدی از آهن سفید خام را با درصدی آهن قراضه به درجه ذوب می رسانند تا کربن و ناخالصی های موجود در آن از بین برود. به طور کلی تفاوت سه عنصر یاد شده در میزان کربن مصرفی و سایر آلیاژهایی است که در ترکیب آن ها به کار می رود.

سوالات متداول