آلیاژ چیست؟
آلیاژ ماده ای است که از ذوب دو یا چند عنصر با هم که حداقل یکی از آنها فلز است، ساخته می شود. اجزای آلیاژها را نمی توان با استفاده از ابزار فیزیکی جدا کرد. یک آلیاژ همگن است و خواص یک فلز را حفظ می کند، حتی اگر ممکن است شامل فلزات یا نافلزات در ترکیب آن باشد.
# حتما بخوانید
پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله آلیاژ چیستآلیاژ
آلیاژ آهنی چیست؟
آلیاژ آهنی ، آلیاژی است که عنصر اصلی آن آهن است. این آلیاژها از آهن خالص مستحکمتر هستند، اگرچه معمولاً هدایت الکتریکی و حرارتی کمتری نسبت به آهن دارند.
سادهترین آلیاژ آهنی فولاد است. فولاد به دلیل استحکام بسیار زیاد و توانایی آن در تغییر پذیری بالا، یکی از مفیدترین و رایجترین آلیاژهای آهنی است.
عیب اصلی بسیاری از آلیاژهای آهنی، عدم مقاومت در برابر خوردگی است.
با افزودن کروم به فولاد، مقاومت آن در برابر خوردگی افزایش مییابد و فولاد زنگ نزن ایجاد میشود، در حالی که افزودن سیلیکون، تغییراتی را در ویژگی های الکتریکی فولاد بوجود می آورد و نهایتا باعث تولید فولاد سیلیکونی می شود.
آلیاژ آهنی معمولاً با مقادیر زیادی سیلیکون، منگنز، کروم، وانادیم، مولیبدن، نیوبیم (کلمبیوم)، سلنیوم، تیتانیوم، فسفر یا عناصر دیگر، گروهی از آلیاژها را تشکیل میدهند که به فروآلیاژها معروفند.
استفاده گسترده از آلیاژهای آهنی به دلیل عوامل زیر است:
- ترکیبات حاوی آهن به مقدار فراوان در پوسته زمین وجود دارد.
- آلیاژ آهنی نسبتاً اقتصادی تولید میشوند.
- آلیاژهای آهنی بسیار متنوع هستند و هر کدام خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت و بعضاً منحصربهفردی دارند.
از مزایا و معایب آلیاژ آهنی چه می دانید؟
آلیاژهای آهنی به خاطر عوامل زیر دارای استفاده گسترده ای هستند:
- ترکیبات حاوی آهن به مقدار فراوان در پوسته زمین وجود دارد.
- تولید آلیاژهای آهنی نسبتاً اقتصادی است.
- آلیاژهای آهنی بسیار متنوع هستند و به گونه ای طراحی می شوند که دارای طیف وسیعی از خواص مکانیکی و فیزیکی باشند.
عیب اصلی بسیاری از آلیاژهای آهنی، حساسیت آن ها به خوردگی است.
با افزودن کروم به فولاد، مقاومت آن در برابر خوردگی افزایش مییابد و فولاد ضد زنگ ایجاد میشود؛ در حالی که افزودن سیلیکون ویژگی های الکتریکی آن را تغییر میدهد و فولاد سیلیکونی تولید می شود.
آلیاژ آهنی معمولاً با مقادیر زیادی سیلیکون، منگنز، کروم، وانادیم، مولیبدن، نیوبیم (کلمبیوم)، سلنیوم، تیتانیوم، فسفر یا عناصر دیگر، گروه بزرگی از مواد معروف به فروآلیاژها را تشکیل میدهد. به عنوان عوامل افزودنی در فولادسازی، آهن یکی از اجزای اصلی بسیاری از آلیاژهای با کاربرد خاص است که برای داشتن ویژگیهای استثنایی مانند خواص مغناطیسی، مقاومت الکتریکی، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی، ساخته شدهاند.
سه دسته عمده آلیاژهای آهنی عبارتند از:
- آهن فرفوژه
- چدن
- فولاد
ترکیبات عناصر مختلف در آلیاژ آهنی
ترترکیب آلیاژهای آهنی، خواص و خصوصیات هر یک در جدول زیر لیست شده است: با مطالعه دقیق آن می توانید ازاطلاعات خوبی در این زمینه کسب کنید:
| نام | ترکیب بندی | ویژگی ها |
| چدن | آلیاژ آهن و ۲.۵ درصد کربن 1 تا ۳ درصد سیلیکون و آثار منیزیم، گوگرد و فسفر | پوست سخت، زیر آن نرم اما شکننده است. در اثر زنگ زدگی خورده میشود |
| فولاد نرم | آلیاژ آهن و ۰.۱۵-۰.۳ درصد کربن | سخت، انعطافپذیر و چکشخوار. استحکام کششی خوب اما مقاومت ضعیف در برابر خوردگی |
| فولاد کربن متوسط | آلیاژ آهن و ۰.۳۵-۰.۷ درصد کربن | قوی، سخت و سخت با استحکام کششی بالا اما انعطافپذیری کمتری نسبت به فولاد نرم |
| فولاد کربن بالا | آلیاژ آهن و ۰.۷-۱.۵٪ کربن | حتی سخت تر از فولاد کربن متوسط و شکنندهتر. برای سختتر و محکمتر کردن آن، میتوان آن را حرارت داد |
| فولاد ضد زنگ | آلیاژ آهن و کربن با 16 تا ۲۶ درصد کروم، ۸ تا ۲۲ درصد نیکل و ۸ درصد منیزیم | سخت و محکم، در برابر سایش و خوردگی مقاوم است |
| فولاد پرسرعت | آلیاژ آهن و ۰.۳۵-۰.۷ درصد کربن (فولاد کربن متوسط) تنگستن، کروم، وانادیم و گاهی کبالت. | بسیار سخت، مقاومت در برابر سایش و حرارت بالا |
اگر بخواهیم رایج ترین عناصر مورد استفاده در فولاد آلیاژی را نام ببریم، می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
