در مطلب تاثیر عناصر آلیاژی در فولاد (بخش سوم) به شرح برخی از این عناصر آلیاژی پرداختیم. در این مطلب به ادامه این انواع می‌پردازیم. با مجموعه آهن ملل همراه باشید.
انواع عناصر آلیاژی
در این مطلب به شرح ادامه‌ی انواع عناصر آلیاژی مورد استفاده در فولاد می‌پردازیم.
عنصر آلیاژی تیتانیم
عنصر آلیاژی تیتانیم میل ترکیبی زیادی با عناصری نظیر نیتروژن، گوگرد و کربن دارد.
این عنصر آلیاژی یکی از عناصر قوی نیترادزا، اکسیدزا، کاربیدساز قوی و جاذب گوگرد به شمار می‌رود.
در فولادهای مقاوم به خوردگی استفاده از آلیاژ تیتانیم به عنوان یک عنصر کاربید ساز برای پایداری در برابر خوردگی بین کریستالی کاربرد دارد همچنین نقش مهمی در ریز دانه شدن ساختار کریستالی ایفا می‌کند.
استفاده از این عنصر آلیاژی در مقادیر بالا باعث جدانشینی می‌شود و در آلیاژهای آهنربای دایم به علت ایجاد نیروی زیاد پس ماندزا به عنوان عنصر آلیاژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این عنصر آلیاژی، نیتریدهای ویژه‌ای ایجاد می‌کند که به علت تشکیل نیتریدهای ویژه، استحکام خزش فولاد افزایش پیدا می‌کند.
همچنین این عنصر آلیاژی میل زیادی به لایه لایه شدن و جدانشینی دارد.
عنصر آلیاژی گوگرد
این عنصر آلیاژی در مقایسه با عناصر آلیاژی دیگر، بیشترین درجه افزایش جدانشینی روی فولاد را دارد.
با افزودن عنصر آلیاژی گوگرد می‌توان چقرمگی فولاد را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.
عنصر گوگرد به علت دارا بودن خاصیت روانکاری شدت اصطکاک ابزارهای برشی را کاهش داده و عمر ابزار را افزایش می‌دهد.
بنابراین به میزان ۰.۴ درصد از این عنصر را به فولادهای خوش تراش اضافه می‌کنند.
همچنین این عنصر آلیاژی باعث کوتاه شدن براده‌های ماشینکاری فولادهای خوش تراش می‌شود.
همچنین ترک‌های ایجاد شده از جوشکاری را افزایش می‌دهد.
عنصر آلیاژی سیلیسیم
همیشه در فولاد مقداری از عنصر آلیاژی سیلیسیم یافت می‌شود. زیرا متناسب با میزان ترکیبات شیمیایی همراه با سنگ آهن، مقداری عنصر منگنز و سیلسیم وجود دارد.
البته هنگام تولید فولاد مقداری از سیلسیم موجود در دیواره کوره توسط فولاد مذاب جذب می‌شود.
البته در صورتی فولاد به نام فولادهای سیلسیم دار شناخته می‌شوند که بیش از ۴۰ درصد از عنصر سیلیسیم داشته باشند.
این عنصر آلیاژی اکسیدزا بوده و نقش مهمی در جدانشینی گرافیت ایفا می‌کند همچنین باعث افزایش استحکام و مقاومت سایشی در فولاد می‌شود.
عنصر سیلیسیم مقاومت فولاد را در برابر فرسودگی افزایش می‌دهد و به نحوی جزو عناصر آلیاژی در فولادهای نسوز به شمار می‌رود.
عنصر آلیاژی سیلیسیم، در فولادهای فنر یکی از عناصر آلیاژی به شمار می‌رود.
مقدار افزودنی این عنصر در فولاد محدود است زیرا قابلیت شکل دادن سرد و گرم را کاهش می‌دهد. البته با افزایش درصد این آلیاژ مقاومت فولاد در برابر اسید افزایش پیدا می‌کند.
عنصر آلیاژی وانادیم
عنصر آلیاژی وانادیم یکی از عناصر قوی کاربیدساز به شمار می‌رود که به علت تشکیل کاربید مقاومت فولاد را در برابر هیدروژن تحت فشار افزایش می‌دهد.
استفاده از این عنصر آلیاژی باعث افزایش مقاومت گرمایی فولاد، افزایش مقاومت سایشی، عمر لبه برشی ابزار می‌شود.
همچنین در حد کافی باعث بهبود مقاومت برگشت فولاد می‌شود و حساسیت فوق گداز فولاد را کاهش می‌دهد.
این عنصر باعث ریزدانه شدن ساختار کریستالی در فولاد می‌شود که با تشکیل کاربید از سخت شدن فولاد در هوا جلوگیری کرده و باعث بهبود قابلیت جوشکاری فولادهای بهسازی می‌شود.
عنصر آلیاژی تنگستن
عنصر آلیاژی تنگستن یکی از عناصر کاربید ساز قوی می‌باشد که باعث بهبود قابلیت چقررمگی در فولاد می‌شود و از رشد دانه جلوگیری می‌کند.
استفاده از این عنصر آلیاژی در دمای بالا باعث افزایش مقاومت سایشی، مقاومت برگشت و مقاومت گرمایی می‌شود.
بنابراین عنصر آلیاژی تنگستن در فولادهای گرم کار، تندبر، فولادهای مقاوم در برابر گرما و فولادهای با درجه سختی بسیار بالا، کی از عناصر آلیاژی مهم به شمار می‌رود.
استفاده از این عنصر آلیاژی باعث افزایش نیروی پس ماندزا می‌باشد بنابراین به عنوان یکی از عناصر مهم در آلیاژهای آهنربای دائم استفاده می‌شود.
همچنین این عنصر مقاومت فولاد را در برابر فرسودگی کاهش می‌دهد.
عناصر آلیاژی (نیوبیم، کلمبیم، تانتالیم)
از این سه عنصر آلیاژی با هم استفاده می‌شود و به سختی از یکدیگر قابل تفکیک هستند.
این عناصر آلیاژی از عناصر کاربیدساز قوی محسوب می‌شود که در فولادهای مقاوم به مواد شیمیایی از عناصر پایدارکننده مهم به شمار می‌روند.
عنصر آلیاژی نیوبیم باعث افزایش استحکام گرمایی و استحکام خزش در فولاد می‌شود به همین جهت برای ساخت دیگ بخار به عنوان عناصر آلیاژی فولادهای آستنیتی مقاوم به دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عنصر آلیاژی تانتالیم برای نوترون‌ها از سطح جذبی گسترده‌ای برخوردار است و به همین جهت در فولادهای راکتور اتمی از آلیاژ نیوبیوم با مقدار کم تانتالیم استفاده می‌شود.
