تفاوت فولاد کم کربن، کربن متوسط و پر کربن

در دنیای پرتنوع مواد و متریال‌ها، فولاد از آن دسته آلیاژهای پر کاربرد و بسیار مورد توجه است. این آلیاژ، با استحکام و پایداری مثال‌زدنی، ستون فقرات تمدن نوین را تشکیل می‌دهد. از ساختمان‌های سر به فلک کشیده تا پل‌های عظیم و ماشین‌آلات غول‌پیکر راهسازی، ردپای فولاد را می‌توان در هر گوشه از زندگی مدرن یافت.

اما راز این تنوع، قدرت و کارایی بی‌نظیر چیست؟ در این مقاله از استیل رخ گذری به انواع فولاد خواهیم داشت و رازهای ساختار، خواص و کاربردهای این آلیاژ را بررسی خواهیم نمود. با ما همراه باشید تا دریابید که چگونه میزان ناچیزی کربن، تفاوت‌های بزرگی در خواص و کاربردهای این آلیاژ ایجاد می‌کند و با تفاوت فولاد کم کربن و پر کربن آشنا شوید.

میزان کربن چگونه بر خواص فولاد تاثیر می‌گذارد؟ میزان کربن در ساختار فولاد را می‌توان یکی از مهم‌ترین و تعیین کننده‌ترین پارامترها برای دسته بندی انواع فولاد دانست. این میزان سبب تغییر در ساختار فولاد شده و زمینه را برای دسته بندی‌هایی مانند فولاد آستنیتی، مارتنزیتی و … فراهم می‌آورد. با توجه به میزان کربن در ساختار فولاد می‌توان آن را به سه دسته فولاد کم کربن، فولاد پر کربن و فولاد کربن متوسط تقسیم‌بندی کرد. تفاوت‌های بارز در کاربرد، عملیات حرارتی، جوشکاری و … این سه دسته را از یکدیگر متمایز می‌نماید . گفتنی است که انتخاب نوع مناسب فولاد به شرایط محیط کاری و نیازهای فنی بستگی دارد.

انواع مختلف فولاد کدامند و چه کاربردهایی دارند؟

به طور کلی دسته‌بندی انواع فولاد بر حسب میزان کربن به صورت زیر انجام می‌شود:

جدول دسته بندی انواع فولاد بر حسب میزان کربن

قبل از بررسی تفاوت‌های بین فولاد کم کربن و فولاد پر کربن، لازم به ذکر است که میزان درصد کربن را نباید با میزان عناصر آلیاژی اشتباه گرفت. این تمایز از آن جهت حائز اهمیت است که فولاد کربن متوسط، در دسته فولادهای آلیاژی متوسط قرار نمی‌گیرد.

فولاد آلیاژی متوسط، دسته‌ای از فولادها هستند که علاوه بر کربن مقادیر قابل توجهی از عناصری چون کروم، نیکل و مولیبدن را نیز در ساختار خود دارند . این عناصر آلیاژی، خواص کاملا متفاوتی را به فولاد اعطا می‌کنند که در فولاد کربن متوسط یافت نمی‌شوند.

تفاوت فولاد کم کربن و فولاد پر کربن

اولین تفاوت فولاد کم کربن و فولاد پر کربن در ترکیب شیمیایی آن‌هاست که سبب تفاوت گسترده‌ای بین این دو دسته می‌شود. همانطور که در فوق ذکر شد فولاد کم کربن بین 0.05 تا 0.32% وزنی در ساختار خود کربن دارد و این در حالی است این میزان برای فولاد پر کربن بین 0.6 تا 1% است. فولاد پر کربن به دلیل محتوای بالای کربن، دارای استحکام بالاتری نسبت به فولاد کم کربن است. همچنین اغلب فولادهای پرکربن را (با توجه به گرید) می‌توان با عملیات حرارتی مناسب سخت‌کاری نمود.

کاربرد این دو دسته از فولاد نیز از جمله موارد مهم تفاوت فولاد کم کربن و فولاد پر کربن است. فولاد کم کربن نسبت به فولاد پر کربن چقرمگی ( چقرمگی فولاد) بهتری دارد اما فولاد پرکربن استحکام بالاتری دارد. به همین دلیل نیز با توجه به نیازهای هر کاربرد، بایستی گرید مناسب را انتخاب کرد.

مطلب کربن زدایی فولاد چیست؟ را از بلاگ استیل رخ مطالعه کنید.

جدول مقایسه فولاد کم کربن و پر کربن

فولاد کربن متوسط چیست؟

فولاد کربن متوسط دسته‌ای از فولادهاست که دارای حدود 0.3 تا 0.6% وزنی کربن است. علاوه بر این در این گریدها مقداری منگنز نیز وجود دارد. این نوع از فولاد از استحکام خوبی برخوردار است و برخی از گریدهای آن قابلیت سختکاری با عملیات حرارتی را نیز دارند.

علاوه بر این مقدار متوسط کربن سبب می‌شود تا این دسته قابلیت شکل پذیری متعادلی داشته باشند که این عامل سبب کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف شده است. همچنین می‌توان با تعیین سیکل مناسب فرآیند تمپر، چقرمگی فولاد کربن متوسط را در بازه‌ای تغییر داد و بنا به کاربری، چقرمگی آن را انتخاب کرد. از فولاد کربن متوسط برای تولید کوپلینگ‌ها، شفت‌های میل لنگ، چرخ دنده‌ها و … استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: معرفی فولادهای کروم منگنز

تفاوت فولاد پر کربن و کربن متوسط

اولین نکته در تفاوت فولاد پرکربن و کربن متوسط، ترکیب شیمیایی آن‌ها است. این تغییر در ترکیب شیمیایی می‌تواند خواص و کاربردهای متفاوتی را برای این دو دسته به وجود آورد. فولاد کربن متوسط به دلیل استحکام و چقرمگی مناسب در ساخت خطوط راه آهن، چرخ‌های قطار، میل لنگ و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما فولاد پرکربن به دلیل استحکام بالا، در کاربری‌هایی مانند ساخت تیغه‌ها، ساخت ابزار و … کاربرد دارد. در جدول زیر تفاوت‌های این دو نوع فولاد آورده شده است:

جدول مقایسه فولاد پر کربن و کربن متوسط

سخن آخر

همانطور که در این مقاله بررسی گردید، میزان کربن نقشی اساسی در تعیین خواص و کاربردهای فولاد ایفا می‌کند. درک صحیح این تاثیر، به انتخاب آگاهانه مناسب‌ترین نوع فولاد برای هر کاربرد کمک می‌نماید.

انتخاب درست فولاد، نه تنها کیفیت و کارایی نهایی را تضمین می‌کند، بلکه هزینه‌های کاربر آن را نیز به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

از این جهت، مهندسان، طراحان و سازندگان در هر زمینه‌ای، لازم است که با شناخت دقیق انواع فولاد و تفاوت‌های ظریف آنها، بهترین انتخاب را برای پروژه‌های خود رقم بزنند.

در صورت تمایل جهت دریافت خدمات، خرید لوله استیل و دیگر اقلام استیل، با کارشناسان ما در استیل رخ در ارتباط باشید.