فولاد نرم چیست و چه کاربردی دارد؟

فولاد نرم چیست؟ شاید تصور کنید فولاد نرم سختی چندانی ندارد؛ اما این تصور اشتباه است. فولاد نرم در عین حال که قابلیت چکش پذیری بالایی دارد از استحکام مناسبی نیز برخوردار می باشد فولاد نرم یک نوع فولاد است که به دلیل محتوای کمتر کربن (کمتر از 0.25 درصد) در ترکیب شیمیایی خود، خصوصیات نرم و قابل تشکیل را دارا می‌باشد. این نوع فولاد به دلیل خواص آن، بسیار منعطف و قابل انعطاف است و به راحتی قابل تشکیل و ساخت قطعات پیچیده مانند لوله‌های بدون درز، صفحات فولادی و قطعات خودرو استفاده می‌شود. همچنین، فولاد نرم به دلیل خواص ضد زنگ و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع پتروشیمی، غذایی و پزشکی نقش مهمی دارد.

با ما در این مطلب همراه شوید تا پاسخ مناسبی به فولاد نرم چیست ارائه دهیم؛ علاوه بر آن با کاربرد فولاد نرم، ترکیبات و ویژگی های فولاد نرم نیز بیشتر آشنا می‌شویم.

 

شهر استیل عرضه کننده انواع ورق استیل با بالاترین کیفیت و قیمت مناسب با ارائه ضمانت کالا در ادامه با مجموعه شهر استیل همراه باشید.

 

فولاد نرم چیست؟

یکی از عناصر مهمی که در انواع مختلف فولاد وجود دارد کربن است. میزان کربن موجود در فولاد ها باید حداکثر ۲ درصد باشد. علاوه بر کربن در ترکیبات فولاد مقادیر کمی سیلیسیوم، نیکل، منگنز و مس نیز وجود دارد.

 

 

اگر میزان کربن در ترکیبات فولاد کم باشد به آن فولاد نرم اطلاق می شود. فولاد نرم با نام فولاد ساده یا فولاد کربن نیز شناخته می شود. این نوع فولاد به دلیل میزان کربن پایین، نقطه ذوب بالایی در حدود ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد دارد؛ بنابراین می توان از آن در کوره آهنگری، جوشکاری و عملیات گرمازا به خوبی استفاده کرد. ورق استنلس استیل از ترکیب آهن و عمدتا کروم تولیدمی شود و نسبت به فولاد نرم در برابر خوردگی مقاوم تر است.

از طرفی ورق های استیل به دلیل فرآیندهای پرداخت و پولیش ظاهر زیباتری دارند؛ همچنین افزودن طیف وسیعی از عناصر آلیاژی چون نیکل، منگنز و…به استیل کروم دار قیمت آن را در مقایسه با فولاد نرم افزایش می دهد. دقت کنید میزان آلیاژ مشخص کننده گرید استیل است و ورق استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ و… آلیاژ و خواص یکسانی ندارند.

مهمترین ویژگی های فولاد نرم چیست؟

میزان کربن در فولاد کم کربن یا فولاد نرم حدود 05% تا 25% است. این ویژگی به فولاد خاصیت انعطاف و شکل پذیری می بخشد. اگر مقدار کربن بیش از این میزان باشد فلز به نام چدن معرفی می شود. در واقع کربن با تاثیر گذاری بر روی ساختار های فولاد آن را به فلزی مستحکم تبدیل می کند. همچنین مقادیر زیاد فریت و آهن در ترکیبات فولاد نرم به آن خاصیت مغناطیسی می دهد.  از دیگر ویژگی های فولاد نرم می توان به قیمت مناسب تر آن نسبت به سایر فولاد ها و موارد زیر اشاره کرد:

• قابلیت جوش پذیری ایده آل
• تحمل مقاومت کششی تا حداقل ۵۰۰ مگاپاسکال
• قابلیت انعطاف و شکل پذیری بیشتر نسبت به انواع فولاد های کربن
• دارای نقطه ذوب ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد
• قابلیت ماشینکاری مناسب
• مقاوم در برابر ضربه
• قابلیت بازیافت

خواص فیزیکی و مکانیکی

فولاد نرم، به دلیل درصد پایین کربن و ساختار عمدتاً فریتی خود، مجموعه‌ای از خواص مکانیکی و فیزیکی متمایز را به نمایش می‌گذارد که آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌سازد. از جمله این خواص، مقاومت کششی (Tensile Strength) و استحکام تسلیم (Yield Strength) آن است. مقاومت کششی نشان‌دهنده حداکثر نیرویی است که فولاد می‌تواند قبل از شکست تحمل کند، در حالی که استحکام تسلیم به حداکثر نیرویی اشاره دارد که ماده می‌تواند بدون تغییر شکل دائمی تحمل کند.

در فولاد نرم، هر دو این مقادیر نسبت به فولادهای پرکربن پایین‌تر هستند، اما همچنان برای بسیاری از کاربردهای سازه‌ای و عمومی کفایت می‌کنند. سختی فولاد نرم نیز نسبتاً پایین است، به این معنی که در برابر خراشیدگی، سایش و فرورفتگی مقاومت کمتری دارد. این ویژگی باعث می‌شود فولاد نرم به راحتی با ابزارهای برش و شکل‌دهی، کار شود.

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های فولاد نرم، چکش‌خواری و قابلیت شکل‌پذیری عالی آن است. این خصوصیات به معنای توانایی فولاد برای تغییر شکل تحت فشار و کشیده شدن به صورت سیم بدون شکستگی است. درصد کربن پایین در فولاد نرم، آن را بسیار انعطاف‌پذیر و کارآمد برای فرآیندهایی مانند نورد، خم‌کاری، کشش عمیق و آهنگری می‌سازد. علاوه بر این، قابلیت ماشین‌کاری فولاد نرم بسیار خوب است؛ به راحتی می‌توان آن را برش داد، سوراخ‌کاری کرد و فرم داد، هرچند ممکن است به دلیل نرمی، تمایل به تولید براده‌های بلند و پیوسته داشته باشد که نیاز به مدیریت خاصی دارد.

از نظر پیوستگی و اتصال، قابلیت جوشکاری فولاد نرم فوق‌العاده است. به دلیل درصد کربن بسیار پایین، این فولاد کمتر مستعد ترک‌خوردگی در منطقه جوش است و معمولاً نیاز به عملیات حرارتی پیچیده‌ای قبل یا بعد از جوشکاری ندارد. این ویژگی، آن را به گزینه‌ای اقتصادی و آسان برای مونتاژ سازه‌ها و قطعات تبدیل می‌کند. با این حال، باید توجه داشت که مقاومت به خوردگی فولاد نرم در مقایسه با فولادهای ضد زنگ، نسبتاً پایین است. این فولاد در محیط‌های مرطوب یا خورنده به راحتی زنگ می‌زند و اکسید می‌شود. بنابراین، در کاربردهایی که در معرض عوامل خورنده قرار دارند، نیاز به پوشش‌های محافظ مانند رنگ، گالوانیزه کردن یا آبکاری دارد تا عمر مفید آن تضمین شود.

کاربرد فولاد نرم چیست؟

در حال حاضر متداول ترین نوع فولاد در بازار آهن آلات فولاد نرم است که به دلیل استحکام در ساخت و ساز و صنایع کاربرد زیادی دارد. همچنین فولاد نرم دارای خواص فرومغناطیسی است که کاربرد آن را در تولید انواع موتورهای الکتریکی نیز گسترش داده است. رایج ترین کاربرد فولاد نرم شامل فولاد st۵۲، فولاد st۳۷ و فولاد a۳۶ می‌باشد.

 

 

در رابطه با این مطلب پیشنهاد می‌شود مقاله فولاد چیست و انواع آن را مطالعه نمایید و با انواع فولاد و روش های تولید فولاد آشنا شوید.

 

فولاد st۳۷

عدد ۳۷ در فولاد st۳۷ بیانگر استحکام کششی ۳,۷۰۰ مگا پاسکال است؛ این فولاد پرکاربرد بر اساس استاندارد 17006DIN تولید می شود و میزان کربن موجود در ترکیبات آن از یک تا دو درصد متغیر می‌باشد. از فولاد st۳۷ در ساخت انواع ناودانی، نبشی، ورق فولادی، میلگرد، لوازم خانگی و مقاطع مختلف استفاده می‌شود.

فولاد st۵۲

ترکیبات این فولاد شامل گوگرد، منگنز، فسفر و سیلیسیم است که تحت استاندارد 100271 DIN EN تولید می گردد. هر کدام از عناصر موجود در فولاد st۵۲ به این فلز خاصیت های ویژه ای چون سخت پذیری، بهبود ماشینکاری و… می دهد.

از این ورق های مستحکم در ساخت لوله های پالایشگاهی، ساخت نبشی، ریل سازی و در کل صنایعی که به فولاد‌هایی با ویژگی مقاومت و ضخامت بالا نیاز دارند استفاده می شود. استحکام فولاد st۵۲ نسبت به فولاد st۳۷ بیشتر است.

فولاد a۳۶

یکی دیگر از مهمترین انواع فولاد نرم در بازار آهن آلات فولاد a۳۶ می باشد که در ساخت انواع مقاطع فولادی، پروفیل نبشی و ناودانی کاربرد دارد. همچنین از این فولاد به دلیل داشتن 2% کربن در ساخت بدنه خودرو نیز استفاده می شود.

 

 

روش تولید فولاد نرم چیست؟

روش تولید فولاد نرم نیز مانند سایر فولاد های کربن دار است. برای تولید و کاربرد فولاد نرم از عملیات مختلف ذوب سنگ آهن در کوره و تبدیل آن به شمش فولادی تحت فرایندهای نورد گرم یا سرد و نهایتاً شکل دهی محصول استفاده می شود. روش دیگر برای تولید فولاد نرم استفاده از عملیات تولید در کوره القایی یا قوس الکتریکی است. در راستای دریافت اطلاعات بیشتر درباره چگونگی تولید فولاد کلیک کنید: روش تولید فولاد

به طور کلی سخت شدن یا بهبود فولاد نرم از طریق فرایند هایی چون گرم کردن یا خاموش شدن امکان پذیر نیست. در واقع آهن موجود در این فولاد هیچ پوششی ندارد و در معرض اکسیداسیون قرار دارد. فولاد کم کربن تحت عملیات سرد به راحتی شکل می پذیرد و برای ساختن انواع سیم مفتول کششی و… مناسب است.

انواع فولاد؛ کم کربن، کربن متوسط و با کربن بالا

صنایع در جهان کنونی روز به روز در حال گسترش و نیاز به فولاد به عنوان یک مسئله اساسی در جهان مطرح است. فولاد آلیاژ های مختلفی دارد که در صنایع گوناگون، ساخت و ساز و تولید تجهیزات مختلف نقشی حیاتی برعهده دارد.

در ترکیبات آلیاژهای فولاد آهن و درصدی کربن وجود دارد. هنگامی که آهن با کربن ترکیب می شود ساختاری مولکولی محکمی به آلیاژ می بخشد که باعث ویژگی هایی چون استحکام کششی و مقاومت بالای فولاد می گردد. علاوه بر آن افزودن برخی دیگر از عناصر به ترکیبات آلیاژ خصوصیات شیمیایی و مکانیکی آن را نیز بهبود می بخشد.

میزان مجاز کربن برای استفاده در فولاد 1% تا 2% است؛ در واقع با کم و زیاد شدن مقادیر کربن خاصیت‌های مختلفی در فولاد ایجاد می شود. انواع فولاد در یک دسته بندی کلی از لحاظ میزان کربن به فولاد کم کربن، فولاد با کربن متوسط و فولاد با کربن بالا که به کربن استیل شناخته می‌شود، دسته بندی شده است.

تفاوت فولاد نرم و فولاد کربن متوسط و پرکربن

تفاوت اصلی میان فولاد نرم، فولاد کربن متوسط و فولاد پرکربن در درصد کربن موجود در ترکیب شیمیایی آن‌ها نهفته است که به طور مستقیم بر خواص مکانیکی و کاربردهایشان تأثیر می‌گذارد. فولاد نرم دارای کمترین میزان کربن یعنی حدودا 0.05% تا 0.30% است که آن را بسیار شکل‌پذیر، چکش‌خوار و جوش‌پذیر می‌کند، اما در عین حال، استحکام و سختی کمتری دارد و به راحتی ماشین‌کاری می‌شود.

فولاد کربن متوسط با 0.30% تا 0.60% کربن، از فولاد نرم سخت‌تر و مستحکم‌تر است، اما شکل‌پذیری و جوش‌پذیری کمتری دارد. این نوع فولاد اغلب برای قطعاتی که نیاز به مقاومت به سایش و استحکام بالاتر دارند استفاده می‌شود و ممکن است نیاز به عملیات حرارتی داشته باشد.

در نهایت، فولاد پرکربن که حاوی بیشترین درصد کربن که بیش از 0.60% تا حدود 2.0% است، بالاترین سختی و استحکام را دارد و بسیار مقاوم در برابر سایش است. با این حال، به دلیل شکنندگی بالا، شکل‌پذیری و جوش‌پذیری ضعیفی دارد و معمولاً برای ساخت ابزارآلات برش، فنرها و چاقوها به کار می‌رود که در این کاربردها نیز، غالباً نیاز به عملیات حرارتی دقیق برای دستیابی به خواص مطلوب دارد.

تفاوت استنلس استیل با فولاد نرم چیست؟

از بارزترین ویژگی های فولاد نرم این است که در دسته فولادهای آلیاژی قرار نمی گیرد. این فولاد از آهن ساخته می شود و عناصری چون مولیبدن، کروم و سایر عناصر در ترکیبات آن وجود ندارد. همانطور که در ابتدای مطلب فولاد نرم چیست خواندید مهمترین ویژگی این فولاد، کم بودن کربن در آن است که به آن خاصیت انعطاف پذیری گسترده، جوش پذیری مناسب و ماشینکاری می دهد. همچنین فولاد نرم در صورت عدم پوشش دهی به دلیل ترکیب آهن در ساختار آن دچار خوردگی و زنگ زدگی می شود.

تفاوت اصلی بین فولاد نرم و استیل در ترکیب شیمیایی و در نتیجه، در مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی است. فولاد نرم عمدتاً از آهن و کربن تشکیل شده و فاقد مقادیر قابل توجهی از عناصر آلیاژی دیگر است. این ترکیب ساده باعث می‌شود فولاد نرم بسیار اقتصادی، شکل‌پذیر و جوش‌پذیر باشد، اما نقطه ضعف اصلی آن مقاومت بسیار پایین در برابر خوردگی است. البته باید در نظر داشت ورق استیل نیز گریدهای مختلفی چون ورق استیل ۳۱۶، ۳۰۴، ۴۲۰ و… دارد.

در محیط‌های مرطوب یا در تماس با عوامل خورنده، فولاد نرم به سرعت زنگ می‌زند و اکسید می‌شود و به همین دلیل اغلب نیاز به پوشش‌های محافظ مانند رنگ یا گالوانیزه کردن دارد. در مقابل، استیل، آلیاژی از آهن است که حداقل 10.5% کروم دارد و ممکن است حاوی نیکل، مولیبدن، تیتانیوم و سایر عناصر نیز باشد.

حضور کروم باعث تشکیل یک لایه نازک و نامرئی از اکسید کروم (لایه‌ پسیو) روی سطح فولاد می‌شود که خود را ترمیم می‌کند و از سطح در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی محافظت می‌کند. این ویژگی، استیل را به گزینه‌ای بسیار مقاوم در برابر خوردگی در محیط‌های مختلف تبدیل کرده، اما در عین حال، هزینه تولید و قیمت بالاتری نسبت به فولاد نرم دارد و ممکن است در برخی گریدها، قابلیت ماشین‌کاری و جوشکاری ورق استیل متفاوتی داشته باشد.

 

Mild steel is a type of carbon steel with a low amount of carbon – it is actually also known as “low carbon steel.” Although ranges vary depending on the source, the amount of carbon typically found in mild steel is 0.05% to 0.25% by weight, whereas higher carbon steels are typically described as having a carbon content from 0.30% to 2.0%. If any more carbon than that is added, the steel would be classified as cast iron

فولاد نرم نوعی فولاد کربنی با مقدار کربن کم است – در واقع به عنوان “فولاد کم کربن” نیز شناخته می‌شود. اگرچه محدوده‌ها بسته به منبع متفاوت است، مقدار کربن معمولاً در فولادهای نرم 0.05٪ تا 0.25٪ وزنی است، در حالی که فولادهای کربن بالاتر معمولاً دارای محتوای کربن از 0.30٪ تا 2.0٪ توصیف می‌شوند. اگر کربن بیشتر از آن اضافه شود، فولاد به عنوان چدن طبقه بندی می‌شود.

 

 

مهمترین دلیل استحکام فولاد نرم چیست؟

آلیاژ فولاد نرم از ترکیب عناصر فلزی و غیرفلزی ساخته می شود. بنابراین با توجه به تعریف ارائه داده شده در فولاد نرم چیست می توان گفت نرم ترین فولاد، نوعی است که میزان کربن کمتری داشته باشد.

کربن عاملی است که سفتی و استحکام فولاد را افزایش می دهد. این عنصر در جابجایی کریستال های آهن در ترکیب فولاد تاثیرگذار است. به همین دلیل سختی فولاد از آهن نیز بیشتر می باشد.

از طرفی کریستال های فلزی در ساختار فولاد نرم به راحتی بر روی هم حرکت می کنند و می لغزند و با سایر ردیف های کریستالی پیوند جدید فلزی تشکیل می دهند که باعث استحکام و افزایش کاربرد فولاد نرم می شود.

 

 

جمع بندی

شما در این مطلب با موضوع فولاد نرم چیست همراه ما بودید. همچنین ویژگی های فولاد نرم را نیز بررسی کردیم. طبق آمارهای جهانی هر ساله بالغ بر یک و نیم میلیارد تن فولاد در سرتاسر دنیا تولید می شود که از آن در صنایع کوچک و بزرگ و تولید قطعات و تجهیزات مختلف استفاده می گردد. جالب است بدانید که ۸۵ درصد از فولادی که در آمریکا استفاده می شود از نوع فولاد های نرم است. در واقع تقاضای بالا تاثیر مهمی در قیمت مناسب این فولاد در بازار آهن آلات دارد. کاربرد فولاد نرم در ساخت فنس های فلزی در انواع مختلف، ساخت انواع سیم مفتول و کابل، خودروسازی، کشتی سازی، هواپیما سازی، انواع مبلمان و صنعت دکوراسیون به دلیل خاصیت شکل پذیری، لوله و تاسیسات ساختمانی، انواع لوازم خانگی و… رایج است. در پایان امیدواریم از این مطلب بهره کافی را برده باشید.