فولاد میکرو آلیاژ چیست؟

فولاد کم آلیاژ پر استحکامی که با افزودن مقدار اندکی از عناصری مانند وانادیم، کلمبیم و تیتانیوم تهیه می شود را فولاد میکرو آلیاژ می نامند، میکرو آلیاژ برتری هایی بر فولاد کربنی معمولی دارد. در اواخر دهه ۶۰ میلادی میکرو آلیاژها وارد صنعت جهان شده و جایگاه مهمی را به خود اختصاص دادند. فولاد میکرو آلیاژ از مزیت های بالایی برخوردار است که موجب گسترش کاربرد آن در صنایع مختلف گردیده است، از جمله کاربردهای آن می توان به کاهش هزینه های تولید در صنایعی چون خودرو سازی اشاره نمود.

میکرو آلیاژها می توانند بعد از انجام عملیات کار گرم، در دمای بالا و کنترل پارامترهای عملیات و همچنین سرد کردن مناسب تا دمای پایین به مقدار استحکام و دیگر خواص مورد نظر دست یابند که با نتایج به دست آمده از قطعات تولید شده با روش های متداول کوئنچ و تمپر قابل مقایسه است. استحکام محصولی که با این مواد ساخته می شود بدون عملیات حرارتی از ۴۱۵ تا ۸۲۵ مگاپاسکال تغییر می کند.

لازم به ذکر است خوردگی می تواند موجب کاهش چشمگیر استحکام این نوع فلز گردد، برای جبران این موضوع می توان با افزودن عناصری همچون مس، سیلیکون، نیکل، کروم و فسفر مقاومت قطعه را در برابر خوردگی افزایش داد که مسلما این امر مستلزم صرف هزینه های بالایی خواهد بود. روش هایی همچون گالوانیزه کردن، پوشش دهی با روی و آبکاری های ضد زنگ می توانند روش های کار آمدی برای کاهش خوردگی فولاد میکرو آلیاژ باشند. فولاد میکرو آلیاژ معمولاً دارای ۱۵/۰ تا ۵۵/۰% کربن، ۶/۰ تا ۶۵/۱% منگنز، ۱۵/۰ تا ۶۵/۰% سیلیکون و مقادیر اندکی از وانادیم، کلمبیم (نیوبیم)، تیتانیوم یا نیکل و مولیبدن هستند.

گروه هایی از فولاد میکرو آلیاژ با نام شکل پذیر بهبود یافته (تولید شده با ASTM A715 و ASTM A656) استحکامی معادل با ۸۰۰۰۰psi دارند، در حالی که تنها با صرف ۲۴% هزینه بیشتر از فولاد کربنی غیر آلیاژی که استحکامی برابر با ۳۴۰۰۰psi دارد، به این استحکام دست می یابیم. فولاد میکرو آلیاژ از آن جا که باید با فلزات دیگر سازه ای مانند AISI 1010 و آلومینیوم رقابت کنند، باید تا حد امکان ارزان باشند، اما ساختن چنین محصولی تا حد زیادی رویایی است.

کاربرد فولاد میکروآلیاژ در صنعت چیست؟

فولاد میکروآلیاژ ذکر شده در قسمت هایی از صنعت خودرو که کاهش وزن بدون از دست دادن قدرت اهمیت دارد ( از جمله: قطعات شاسی، سیستم هدایت کننده و تعلیق، سپر و لاستیک) استفاده می شوند. در دستگاه هایی همچون جرثقیل، مخلوط کن بتن، ماشین های کشاورزی، کامیون ها، تریلرها، برج های انتقال قدرت، شافت های فولاد میکرو آلیاژ با حداقل استحکام ۵۰۰۰۰ تا ۷۰۰۰۰ استفاده می شوند. شکل دادن، کنده کاری، اَرّه کردن و انجام ماشین کاری های‌ دیگر بر روی میکرو آلیاژها ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر از سایر فولادها انرژی می برد