کربن استیل چیست؟ | گرید ها | تفاوت | ویژگی

Carbon steel

فولاد عمدتاً از آهن و کربن تشکیل شده است که کربن نقش مهمی در افزایش استحکام آهن خالص دارد که به خودی خود نسبتاً ضعیف است و نیاز است با سایر مواد دیگر ترکیب شود تا بتواند ویژگی های منحصر به فرد خود را نشان دهد. آهن خام ، در تولید فولاد می تواند تا 2.1 درصد کربن داشته باشد که حداکثر مقدار مجاز برای طبقه بندی مواد به عنوان فولاد است.

بیشتر می تواند درصد کربن در آهن را کاهش دهد که بر خواص آن تأثیر مستقیمی می گذارد:

• استحکام: با نقطه تسلیم (نقطه تغییر شکل بدون شکستگی) و مقاومت کششی (تنش مورد نیاز برای شکست مواد) اندازه گیری می شود.
• شکل پذیری: توانایی این ماده برای کشش بدون شکننده شدن، که با درصد کشیدگی قبل از شکستگی تعیین می شود.
• سختی: مقاومت ماده در برابر سایش و سهولت ماشینکاری که معمولاً با استفاده از مقیاس سختی راکول یا برینل ارزیابی می شود.

فولاد کربنی بر اساس محتوای کربن به سه نوع اصلی تقسیم می شود: low carbon steel، medium carbon steel ​​و high carbon steel می باشد که هر دسته دارای ویژگی های متمایزی است.

Low carbon steel

Mild carbon steel، اصطلاح دیگری برای فولاد low carbon، در مقایسه با انواع فولاد های پر کربن، استحکام کمتری را نشان می‌دهد. همچنین به عنوان شکل پذیرترین و کارآمدترین نوع فولاد کربنی شناخته می شود.

برای افزایش خواص خاص بدون افزایش وزن، آلیاژهای شیمیایی را می توان در فولاد low carbon ترکیب کرد. به عنوان مثال، منگنز را می توان برای افزایش سختی برای کاربردهای خاص بدون افزودن جرم اضافی اضافه کرد. هنگامی که فولاد کم کربن حاوی این آلیاژهای اضافی باشد، معمولاً به عنوان فولاد با استحکام بالا و کم آلیاژ (HSLA) نامیده می شود.

طبقه بندی low carbon steel

فولاد low carbon، دارای چندین گرید است، به عنوان مثال:

ASTM A36

A572 Grades 42 & 50

A830-1020

این گریدها با استحکام متوسط، شکل پذیری بالا و وزن کاهش یافته به دلیل محتوای کربن پایین و گنجاندن سایر آلیاژها مشخص می شوند.

کاربرد های low carbon steel

مقرون به صرفه بودن، تطبیق پذیری و دوام فولاد کم کربن آن را به انتخابی ارجح برای کاربردهای متعدد تبدیل کرده است. این ویژگی ها آن را به ویژه برای اهداف سازه ای مناسب می کند، مانند ساخت ساختمان ها، پل ها، و برج های انتقال، که در آن مواد باید تنش زیادی را تحمل کنند و در عین حال به راحتی به اشکال مختلف تبدیل شوند. استفاده از فولاد کم کربن به سایر بخش ها از جمله ساخت و ساز، خودروسازی، تجهیزات سنگین و صنایع نفت و گاز گسترش می یابد. در این زمینه ها، اغلب در تولید لوله های مکانیکی، لوله های انتقال سیال، لوله های ساختاری و اجزای مختلف دیگر استفاده می شود. اگرچه لیکو استیل این اقلام خاص را تولید نمی کند، اما ورق فولادی و قطعات ورق فرآوری شده را به سازندگانی که این محصولات را ایجاد می کنند، عرضه می کند.

Medium carbon steel

فولاد کربن متوسط ​​بین همتایان کم کربن و پر کربن خود تعادل برقرار می کند و در مقایسه با فولاد کم کربن استحکام و سختی بیشتری را نشان می دهد و در عین حال شکل پذیری بیشتری نسبت به فولاد کربن بالا حفظ می کند. آلیاژهای اضافی، مانند منگنز، اغلب در فولاد کربن متوسط ​​گنجانده می شوند که بر ویژگی های آن تأثیر می گذارد.

برای کاربردهایی که نیاز به افزایش چقرمگی و سختی دارند، صفحات فولادی کربن متوسط ​​می توانند تحت عملیات حرارتی مانند کوئنچ و تمپر شوند. این فرآیندها این ویژگی ها را بدون به خطر انداختن قابلیت ماشینکاری افزایش می دهند.

فرآيند خاموش كردن و تمپر كردن شامل دو مرحله است. در ابتدا، فولاد بین 1500 تا 1650 درجه فارنهایت گرم می شود و سپس با آب سرد می شود. سپس فولاد تا دمای 300 تا 700 درجه گرم می شود و اجازه می دهد در هوا خنک شود. این عملیات ساختار دانه کریستالی فولاد را تغییر می دهد و سختی و سایر خواص مکانیکی آن را بهبود می بخشد.

انواع medium carbon steel

فولاد medium carbon steel، دارای دو گرید است:

دارای دو گرید معمولی ورق فولادی کربن متوسط ​​است: ASTM A516 Grade 70 و A830-1045. این گریدها، همراه با سایر انواع کربن متوسط، به دلیل محتوای کربن متوسط ​​و عناصر آلیاژی اضافی، به تعادل استحکام، سختی، شکل‌پذیری و مقاومت در برابر سایش دست می‌یابند.

Medium carbon steel

Medium carbon steel، ​​یک ماده چند وجهی است که به دلیل خواص منحصر به فرد خود در بخش های متعددی استفاده می شود. در شرایطی که نیاز به مواد برای مقاومت در برابر نیروهای قدرتمند بدون خرابی یا خراب شدن دارد، مانند اجزای مکانیکی مانند چرخ دنده ها، محورها و پیچ ها و همچنین مخازن مخازن تحت فشار و قطعات خودرو، برتری دارد. صنایع ساختمانی و تولیدی نیز اغلب از فولاد کربن متوسط ​​برای سازه‌ها، پل‌ها و تجهیزات مقاوم استفاده می‌کنند. در حالی که لیکو استیل تمام این اقلام را مستقیماً تولید نمی کند، آنها صفحات فولادی و قطعات ورق فرآوری شده را به سازندگانی که این محصولات را ایجاد می کنند، عرضه می کنند.

High carbon steel

فولاد کربن بالا، از نظر استحکام و سختی از medium carbon steel ​​و low carbon steel ​​پیشی می گیرد. با این حال، در مقایسه با همتایان خود، انعطاف پذیری کمتری از خود نشان می دهد، که باعث می شود ماشین کاری یا شکل دادن آن چالش برانگیز تر باشد. مشابه medium carbon steel، high carbon steel می تواند تحت “عملیات حرارتی” قرار گیرد تا سختی و مقاومت در برابر سایش را بیشتر کند، و برای کاربردهایی که شامل سطوح تنش بالا هستند مناسب است.

High carbon steel،  در گرید های فولاد پر کربن استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش فوق ‌العاده‌ای را ایجاد می‌کند. این ویژگی ها برای کاربردهایی که فولاد باید به طور مداوم در برابر سایش شدید بدون شکستگی مقاومت کند، مانند ابزارهای برش و اسکنه، ایده آل هستند.

Ultra-High Carbon Steel

برای کاربرد هایی که نیاز به انعطاف پذیری حتی بیشتر از فولاد پر کربن دارند، از ultra-high carbon steel، استفاده می شود. به عنوان قوی ‌ترین نوع کربن استیل، به دلیل استحکام فوق ‌العاده‌ای که دارد، عملاً جوش، ماشین کاری یا شکل دادن آن غیرممکن است. در نتیجه، فولاد کربن بسیار بالا بسیار کمتر از سایر انواع فولاد کربنی رایج است.

کاربرد های Ultra-High Carbon Steel

فولاد های پر کربن، به دلیل استحکام، سختی و مقاومت استثنایی در برابر سایش مشهور هستند که آنها را برای کاربرد هایی که نیاز به دوام و toughness فوق ‌العاده دارند، ایده‌ آل می‌سازد. فولاد پر کربن، به دلیل توانایی آن در حفظ لبه تیز در استفاده طولانی مدت، اغلب در تولید ابزارهای برش، از جمله چاقو، مته و تیغه اره استفاده می شود. ultra-carbon steel ، با سختی برتر خود، معمولاً در نقش های سنگین مانند فنرهای کامیون، ابزارهای برش فلز و سایر کاربردهای تخصصی استفاده می شوند.

تیم فنی و مهندسی فولاد تبار در تقاطع تخصص و دقت در تلاش است راه حل های بی نظیری را در سیستم های تجاری، مهندسی و صنعتی ارائه دهد. ما در مجموعه فولاد تبار، به دنبال آموزش مطالب علمی در زمینه piping material هستیم تا بتوانیم باعث افزایش مهارت های فنی و مهندسی شما باشیم تعهد ما شما را به اهداف عملیاتی خود تضمین می نماید.

با ما همراه شوید تا عملکرد مهندسی خود را با راه حل های نوآورانه و قابل اعتماد ارتقا دهید