خواص ساختاری فولاد

فولاد یک آلیاژ متشکل از آهن و کربن است و خواص خاص آن را می توان با اضافه کردن عناصر مختلف مانند منگنز، گوگرد، مس، فسفر، کروم و نیکل تنظیم کرد.خواص ساختار فولاد به اجزای شیمیایی آن بستگی دارد.

تاثیر اجزای شیمیایی مختلف بر فولاد به شرح زیر است:

افزایش محتوای کربن و منگنز باعث افزایش مقاومت کششی و مقاومت در تولید می شود اما انعطاف پذیری را کاهش می دهد و باعث می شود که آن را کمتر جوش دهد.

اگر محتوای گوگرد و فسفر بیش از یک درصد مشخص باشد، باعث شکنندگی می شود و بر قابلیت جوش و مقاومت در هنگام خستگی تاثیر می گذارد.

محتوای کروم و نیکل به مقاومت فولاد در برابر خوردگی کمک می کند و همچنین می تواند مقاومت آن را در برابر دماهای بالا بهبود بخشد.

مقاومت در برابر خوردگی را می توان با اضافه کردن مس بیشتر کرد.

تغییرات جزئی در ترکیب شیمیایی می تواند منجر به انواع مختلفی از فولاد شود. این انواع فولاد برای ساخت اجزای ساختاری مانند لوله ها، صفحات، لوله ها، بولت ها، نیت ها،میله های تقویت کننده، و بیشتر

در تولید فولاد برای دستیابی به خواص و قدرت های مختلف، فرآیندهای درمان حرارتی و آلیاژ استفاده می شود:

·مقاومت کششی:منحنی کشش استیل به طور معمول با انجام آزمایشات کشش بر روی هر نمونه استیل استاندارد به دست می آید.

·سختي:سختی به عنوان مقاومت در برابر شکاف و خراش هر ماده ای در نظر گرفته می شود. روش های مختلف برای اندازه گیری سختی فلزات شامل آزمایش سختی برینل، آزمایش سختی ویکرز،و آزمایش سختی راکول.

·سختي گزينه ها:این توانایی ایجاد ترک های بسیار کوچک در ماده یا موادی است که می توانند این گونه ترک ها را به دلیل چندین چرخه بار ایجاد کنند.این ترک ها می توانند منجر به سقوط ناگهانی ساختار شوند و بسیار خطرناک هستندبنابراین برای اطمینان از این که این اتفاق نمی افتد، باید مواد با گسترش شکاف آهسته ترجیح داده شود.و مقدار انرژی جذب شده توسط ضربه به یک نمونه شکسته اندازه گیری می شود.

·قدرت خستگی:یک بخش از ساختمان ساختاری که برای تحمل یک بار ثابت طراحی شده است ممکن است شکست بخورد اگر این بار در چرخه هایی با تعداد زیادی عمل کند.

·مقاومت در برابر خوردگی:خوردگی فلز یک پدیده طبیعی است که به سرعت در مکان هایی با رطوبت بالا و در نزدیکی آب شور رخ می دهد.تلاش هایی برای کنترل خوردگی با استفاده از میله های فولادی گالوانیزه و پوشش های اپوکسی انجام شده استبا این حال، آنها در استفاده عملی به دلیل خطر پراکندگی و خوردگی سریع شکست خوردند. عناصر ضد خوردگی مانند مس، فسفر،و کروم که به طور نادرست به فلز اضافه شده است، فولاد مقاوم به خوردگی را ایجاد می کند..

·از فولاد:مانند بتن، قطعات فولادی از هر شکل و اندازه ای نمی توانند به جای خود ریخته شوند زیرا فولاد به دمای بسیار بالا نیاز دارد تا ذوب شود و به شکل مورد نظر رول شود. قطعات فولادی رول شده،شامل ستون های فولادی، تکه ها، کانال ها، بخش های مستطیل، بخش های دایره ای، زاویه های تک، تی، زاویه های دوگانه و قطعات ساختمانی فولادی از پیش ساخته شده،در کارخانه های فولاد تولید می شوند و به بازار عرضه می شوند