یکی از وسایل کارآمدی که در صنایع و تولیدی‌های گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد فولاد است. فولاد انواع مختلفی دارد که یکی از آنها فولاد نرم است. این نوع فولاد خصوصیات ویژ‌ه‌ای دارد که آن را نسبت به دیگر فولاد ها متمایز می‌کند.
فولاد نرم چیست؟
همه فولادها ویژگیهای مشترکی دارند که از مهمترین آنها میتوان به مقاومت و استحکام بالای آنها اشاره نمود. اما همانطور که پیش‌تر اشاره نمودیم، فولاد انواع مختلفی دارد. تنوع در ویژگیهای فولاد ها به علا وجود عناصر مختلف در آن‌هاست.
فولاد نرم با عناصری همچون کربن، منگنز، سیلیسیم، نیکل و مس آلیاژ میشود. در نتیجه ویژگیهای خاص موجود در فولادهای نرم، نتیجه تاثیر این عناصر در آن است.
ویژگی فولادهای نرم
کربنی که به فولاد افزوده میشود تا فولاد نرم به وجود آید سبب زیاد شدن سختی آن میشود و قابلیت خم شدن را در فولاد ایجاد می‌کند. اثر منگنز بدین شکل است که سبب بهبود شکل پذیری شده و فولاد را در برارر ضربه‌های محکم مقاوم تر می‌کند.
عنصر سیلیسیم به دلیل اینکه در گروه ۱۴ جدول مندلیف جای دارد و همراه با کربن در یک گروه هستند ویژگیهایی همچون کربن به فولاد می‌افزاید؛ از مهمترین ویژگی‌ها میتوان به طولانی شدن عمر فولاد اشاره نمود. عناصر نیکل و مس هم می‌توانند موجب بالا رفتن انعطاف پذیری قطعه فولادی شود.
باید به این نکته توجه داشت که میزان وجود این عناصر در فولاد نرم برای همه فولاد ها به یک میزان نیست. به عنوان مثال، برخی فولادها کربن کمی و برخی دیگر کربن زیادی در ساختار خود دارند. پیشنهاد میشود با کسب اطلاعات کامل و با در نظر گرفتن نیازتان از فولاد مناسب کار خود استفاده نمایید.
ورق فولادی نسوز چیست و چه کاربردی دارد؟
بدیهی است فولاد به کار گرفته شده در ساختمان‌ها با فولادی که در صنعت اتومبیل سازی کاربرد دارد کاملاً متفاوت عمل خواهند کرد. تفاوت اصلی آن هم در میزان عناصر نام برده شده در فولاد است. در ادامه مهمترین کاربردهای فولادهای نرم را توضیح خواهیم داد.
- به کارگیری در جوشکاری
یکی از کاربردهای فولادهای نرم استفاده از آن در جوشکاری است. در فولادهای نرمی که میزان کمی کربن در آنها موجود است، می‌توانند جریان برق را هدایت نمایند؛ به همین علت است که فولادهای نرم برای پیشگیری از خم شدن قطعه به عنوان یک رسانا در جوشکاری‌ها استفاده می‌شوند.
- تاسیسات ساختمانی
حتما اصلی‌ترین کاربرد فولادها استفاده از آنها در کارهای ساختمانی است. اما این موضوع برای فولادهای نرم بیشتر مورد تاکید قرار گرفته است؛ چرا که شکل پذیری و چکش خواری این فولادها موجب شده تا لوله‌های آب و فاضلاب و دیگر لوله‌های انتقال دهنده آب از این نوع فولاد تولید شود. اما باید به این نکته توجه داشت گ که موادی جهت جلوگیری از بروز زنگ آهن، به لوله‌های فولادی اضافه میشود.
به علاوه سیم و کابل‌هایی که در پروژه‌های عمرانی استفاده میشود از این نوع فولاد تولید میشود. دلیل آن هم قدرت بسیار بالا در هدایت الکتریسیته است. همچنین، فولادهای موجود در کابل‌ها سبب می‌شوند تا سیم یا کابل شکل بگیرد و بیش از حد استاندارد انعطاف پذیر نباشد.
- تولید وسایل نقلیه با استفاده از فولاد نرم
از دیگر کاربردهای فولاد نرم میتوان به تولید وسایل نقلیه اشاره نمود. این وسایل نقلیه شامل‌خودرو، موتور سیکلت، هواپیما و کشتی می‌شوند. این نوع فولاد به دلیل دارا بودن مقاومت بالا و خاصیت ضد زنگ بودن در این وسایل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اما فولاد مورد استفاده در این صنعت جزو فولادهای کم کربنه می‌باشد؛ چرا که در صورتی که میزان کربن آن زیاد باشد، قابلیت خمش آن بیش از حد بالا می‌رود و امکان تولید یک محصول با کیفیت کاهش میابد.
روش‌‌های سخت کاری فولاد نرم
همان طور که پیش تر اشاره نمودیم، کربن در فولاد سبب سختی و سفتی آن و افزایش شکنندگی آن خواهد شد. فولاد نرم به علت دارا بودن مقادیر کمی کربن خاصیت سختی خود را از داده است. همانطور که فولاد نرم پرکاربردتر از فولادهای دیگر است، میبایست بتوان کاری کرد که در عین انعطاف پذیری، مقاومت و سختی آن نیز افزایش یابد تا طیف وسیع‌تری از صنایع را پوشش دهد. جهت این منظور عملیاتی برای سخت کاری سطح فولاد نرم اجرا میشود که عملیات کربن دهی و عملیات حرارتی نام گرفته است.
- عملیات کربن دهی
از مهمترین فرآیندهای سخت کاری فولاد نرم انجام عملیات کربن دهی بشمار می‌رود که سبب بهبود خواص مکانیکی این فولاد نظیر سختی و مقاومت به سایش میشود. طی این عملیات میزان کربن سطح فولاد را ۸ تا ۹ دهم درصد بالا می‌برند. این رقم به هیچ عنوان نباید افزایش یابد؛ چرا که زیاد شدن مقدار کربن روی سطح سبب بوجود آمدن یک بافت لایه‌‌ای و کاهش سختی فولاد نرم میشود که خلاف هدف اصلی کربن دهی است. کربن با فناوری ویژ‌ه‌ای به سطح فولاد نرم تزریق شده و سبب ریزتر شدن بلورهای فولاد و در نهایت افزایش سختی سطحی آن میشود و از طرف دیگر هم انعطاف پذیری آن را حفظ می‌کند.
- عملیات حرارتی
از دیگر روش‌ها برای سخت کاری فولاد نرم میتوان عملیات حرارتی را نام برد. در طی فرآیند سخت کاری به روش حرارتی، فولاد نرم را در کوره تا رسیدن به دمای بحرانی حرارت می‌دهند. دمای بحرانی همان دمایی است که فلز خاصیت الکترومغناطیسی خود را از دست می دهد. در مرحله بعدی فولاد را تا مدت زمان طولانی در دمای ثابت حفظ می‌کنند و بعد بر اساس موارد استفاده و درجه سختی مورد نیاز، فولاد نرم را در آب و روغن یا آب و نمک غوطه ور می‌نمایند تا به سختی لازم دست یابد.
سخن پایانی
همانطور که در این مقاله اشاره شد، فولاد نرم از پرکاربردترین فولادهای مصرفی در صنایع مختلف است. ویژگیهای مکانیکی این فولاد آن را برای تولید محصولات متنوع ایده آل نموده است. سختی این فولاد نسبت به انواع دیگر فولاد کمتر بوده و شکننده نیست؛ در نتیجه میتوان آن را به فرم‌‌های دلخواه در آورد. لوازم مختلفی که به طور روزانه از آنها استفاده می‌‌کنیم از همین فولاد نرم ساخته شده‌اند.
