اصطلاحات بازاری فلزات در ایران

فلزات پرکاربرد در سازه‌ها

قابلیت آلیاژسازی فلزات و همچنین نیاز به آن‌ها در کاربردهای متنوع باعث شده‌است که طیف گسترده‌ای از آلیاژها وجود داشته‌باشد. در ادامه سعی می‌شود بخشی از فلزات و آلیاژهای پرکاربرد، که در زندگی روزمره با آن‌ها برخورد می‌شود، معرفی گردد.

آلیاژهای آهنی

اغلب فلزات به‌صورت خالص نرم هستند و قابلیت استفاده در سازه‌ها را ندارند. استحکام تسلیم آهن خالص به حدود MPa 50 می‌رسد. کربن، کروم و نیکل سه عنصرِ آلیاژی مهم برای آهن هستند که خواص ویژه‌ای به آن می‌دهند.

فولاد

آلیاژهای آهنی که زیر ۲.۱ % وزنی کربن دارند، در دسته فولادها قرار می‌گیرند. آن‌چه در بازار ایران به نام «آهن» فروخته‌می‌شود در واقع فولادهای ساده کربنی هستند. در بازار آهن ایران اصطلاحاتی برای فولاد به‌کار می‌رود که در ادامه به چند مورد از آن‌ها اشاره می‌شود.

ورق گرم یا سیاه: ورق[۱] یا صفحاتی[۲] از فولاد ساده کربنی هستند که به‌روش نورد گرم تولید شده‌اند. این ورق‌ها هیچ‌گونه پوششی ندارند و به‌علت اکسیده‌شدن حین نورد تیره‌رنگ هستند. در ساخت کمد، قفسه و حتی مخازن تحت فشار استفاده می‌شوند.

ورق اسیدشویی: به‌منظور حذف لایه‌های اکسیدی از روی ورق گرم، ممکن است آن را اسیدشویی کنند. این ورق‌ها سطح روشن‌تری دارند. لحیم‌کاری، رنگ‌آمیزی و نورد سرد این ورق‌ها آسان‌تر است.

ورق سرد یا روغنی: ورق فولادی که به‌روش نورد سرد تولید می‌شود معمولاً سطح روشن‌تری دارد. حین نورد سرد از نوعی روغن برای کاهش اصطکاک بین ورق و غلتک‌ها و همچنین خارج کردن حرارت ایجادشده استفاده‌می‌شود. احتمال می‌رود اصطلاح روغنی به­دلیل آغشته بودن ورق به این روغن‌ها باشد.

ورق سفید یا گالوانیزه: قطعات تولیدشده از ورق‌های قبلی حساس به خوردگی هستند و استفاده از رنگ یا پوشش برای آن‌ها ضروری است. گاه برای افزایش مقاومت به خوردگی، ورق‌ها با لایه‌ای از روی یا روی-سرب پوشش داده‌می‌شوند. این ورق‌ها سطح براق‌تری دارد و بیش‌تر در تولید کانال تهویه، دودکش، شیروانی‌ها و تیر چراغ برق کاربرد دارد.

ورق رنگی: ورق گالوانیزه رنگ‌شده است.

حلب: روی مقاومت به خوردگی کمی دارد و به‌راحتی در مواد غذایی اسیدی حل می‌شود. لذا برای تولید ظروف محتوی مواد غذایی معمولاً از حلب یا ورق قلع‌اندود استفاده‌می‌شود

استیل: فولادهایی که حاوی حداقل ۱۰.۵% کروم هستند می‌توانند در برابر زنگ‌زدگی مقاومت کنند، که به آن‌ها فولاد زنگ‌نزن[۳] گفته‌می‌شود. این فولادها در بازار ایران به نام «استیل» شناخته‌می‌شوند. فولادی که دارای فاز فریت است، به آهنربا جذب می‌شود و به آن «استیل بگیر» گفته می‌شود. در مقابل فولاد آستنیتی یا «نگیر» این ویژگی را ندارد. فولادهای آستنیتی دارای نیکل نیز هستند، و مقاومت به خوردگی و البته قیمت بالاتری دارند. فولاد زنگ‌نزن فریتی برای ساخت وسایلی مناسب است که تماس مستقیم با محیط مرطوب ندارند. سینک ظرفشویی، مخازن حمل اسید و قاش و چنگال نمونه‌هایی از کاربرد فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی است. فولاد دوفازی یا داپلکس نوعی از فولاد زنگ‌نزن است که از حضور هر دو فاز بهره می‌برد. فولاد داپلکس معمولاً خواص مکانیکی بسیار بالایی دارد و مقاومت به خوردگی آن در محیط‌های دریایی و صنایع پتروشیمی خوب است. جدول ۱ فولادهای خواص چند فولاد پرکاربرد را مقایسه می‌کند.

جدول ۱. ترکیب شیمیایی و خواص چهار فولاد پرکاربرد در صنعت ایران

 چدن[۷]

چدن‌ها آلیاژهای آهنی هستند که بالای ۲.۱ % وزنی کربن دارند. این حجم از کربن به ۳ شکل در چدن ظاهر می‌شود؛

۱) محلول: مشابه آن‌چه در فولاد اتفاق می‌افتد، کربن می‌تواند در ساختار آهن حل شود.

۲) ترکیبی: منظور به‌صورت کاربید (Fe₃C، سمنتیت[۸]) است. کاربید در فولادها فقط در ریزساختار پرلیت دیده‌می‌شود. اما در چدن سفید[۹] می‌تواند به‌صورت ذرات درشت و مجزا باشد.

۳) غیرترکیبی: فازی که در فولادها یافت نمی‌شود کربن آزاد یا گرافیت[۱۰] است. گرافیت‌ها در چدن خاکستری[۱۱] به‌شکل ورقه‌ای[۱۲]، در چدن داکتیل[۱۳] به‌شکل کروی-کرمی‌شکل[۱۴]، و در چدن چکش‌خوار[۱۵] به‌شکل برفکی (کروی نامنظم[۱۶]) هستند.

چدن‌ها اگرچه قابلیت جوشکاری[۱۷] کمی دارند، اما بسیار مناسبِ ریخته‌گری هستند. از ویژگی‌های دیگر چدن‌ها می‌توان به تردی زیاد (چقرمگی کم)، استحکام کششی و خمشی پایین، استحکام فشاری خوب و مقاومت به خوردگی مناسب اشاره کرد. به‌همین خاطر است که مواد اولیه چدنی معمولاً به‌صورت شمش و ضایعات هستند و ورق چدنی تولید نمی‌شود. چدن‌ها در ساخت قطعات با اشکال پیچیده مانند مجسمه‌ها و المان‌ها، قطعاتی که با آب در تماس هستند مانند سر چاه و سازه‌هایی که تحت تنش کششی کمی قرار دارند مانند پل‌ها کاربرد دارند.

فلزات رنگین

فلزات غیرآهنی در بازار ایران در دسته فلزات رنگین قرار می‌گیرند. از مهم‌ترین فلزات و آلیاژهای این دسته عبارتند از:

مس: هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی دارد و همچنین در برابر خوردگی مقاوم است. سیم و کابل انتقال برق، گرماگیر[۱۸]، و یا پوشش برای جلوگیری از زنگ‌زدگی پرکننده[۱۹] فولادی نمونه‌هایی از کاربرد مس است. مس خالص رنگ قرمز مایل به قهوه‌ای دارد و در اثر اکسیده‌شدن به سیاه می‌گراید. افزودن مقادیر جزئی عناصر آلیاژی، خواص مکانیکی آن را به‌شدت بالا می‌برد. برای مثال الکترود جوشکاری مقاومتی با افزودن کم‌تر از ۲% وزنی کروم و زیرکونیوم به مس خالص تهیه می‌شود.

برنز[۲۰]: آلیاژ مس با قلع، آلومینیوم و یا سیلسیم است. معمولاً منظور از برنز، آلیاژ مس-قلع است که به رنگ قهوه‌ای-نارنجی دیده‌می‌شود. مفرغ[۲۱] نیز نوعی آلیاژ مس-قلع-روی و به رنگ خاکستری است. سختی و استحکام برنز نسبت به مس خالص بیش‌تر است و معمولاً در ظروف تزئینی کاربرد دارد.

برنج[۲۲]: آلیاژ مس-روی است و بسته به میزان روی رنگ آن از قرمز به زرد شفاف تغییر می‌کند. برنج در ساخت ظروف تزئینی، شیرآلات و ظروف پخت غذا به‌کار می‌رود. برای جلوگیری از وارد شدن گونه‌های مسی به غذا، معمولاً سطح داخلی ظروف مسی با قلع پوشش داده‌می‌شود.

آلومینیوم: به‌صورت تقریباً خالص در کابل‌های فشار قوی کاربرد دارد. آن بخش از آلومینیوم که در سازه‌ها به‌کار می‌رود معمولاً آلیاژی است. در دماهای پایین که اکثر فولادها ترد هستند، آلومینیوم چقرمگی قابل قبولی دارد. به‌دلیل سبکی (چگالیِ کم) در صنعت هوافضا کاربرد نیز زیادی دارد. همچنین در ساخت ظروف پخت و پز به‌کار می‌رود که به ظروف روحی یا رویی معروف است. استفاده از فرآیندهای جوشکاری که با ذوب فلز همراه است برای آلومینیوم و آلیاژهای آن آسان نیست.

منبع: مسعود فکوری حسن آبادی، «کارگاه جوشکاری و ورق‌کاری»، پارسیان کتاب، تهران، ایران، ۱۳۹۸

لطفاً برای حمایت از نویسنده، فایل کامل کتاب بالا را از طریق ذیل خریداری فرمایید.

خرید کتاب کارگاه جوشکاری و ورق‌کاری فکوری با تخفیف ویژه خریداران اولی

توجه: هر گونه کپی برداری یا اقتباس از مطالب فوق بدون ذکر منبع (سایت شریف+)، شرعی و اخلاقی مجاز نیست.

[۱] . Sheet

[۲] . Plates

[۳] . Stainless steel

[۴] . American Iron & Steel Institute

[۵] . Deutsches Institut für Normung

[۶] . Duplex

[۷] . Cast iron

[۸] . Cementite

[۹] . White cast iron

[۱۰] . Graphite

[۱۱] . Grey cast iron

[۱۲] . Flakes

[۱۳] . Ductile cast iron

[۱۴] . Nodular

[۱۵] . Malleable cast iron

[۱۶] . Spheroidal

[۱۷] . Weldability

[۱۸] . Heat sink

[۱۹] . Filler

[۲۰] . Bronze

[۲۱] . Gunmetal

[۲۲] . Brass

فولاد دریایی، فولاد نسوز، نای‌هارد (Ni-Hard)، ضد اسید، ضد باز، آجدار، ضدخش و آلوزینک (Aluzinc)، ورشو (Nickel silver)، طلای سفید.