فولاد کشته شده چیست؟
فهرست مطالب
فولاد کشته شده چیست؟
هدف از تولید فولاد کشته شده چیست؟
کدام مقاطع فولادی را می‌توان اکسیژن زدایی کرد؟
انواع اکسیژن زدایی در مقاطع فولادی
چه خواص مکانیکی و فیزیکی در فولاد کشته شده یا بدون اکسیژن وجود دارد ؟
بررسی تفاوت های دیگر فولاد کشته شده
چگونه فولاد کشته شده را از دیگر انواع فولادها تشخیص داد ؟
فولاد کشته شده چیست ؟
شاید تا به حال نام فولاد کشته شده به گوشتان نخورده باشد. در مورد این نوع فولاد باید گفت در فولادهای "کشته شده"، اکسیژن موجود در فلز کاملاً از بین می‌رود، به عبارتی این اکسیژن از درون و ساختار فولاد حذف می‌شود. این کار با استفاده از عملیات مختلفی انجام می‌گیرد. توجه داشته باشید که برای این امر اضافه کردن آلیاژ‌ها نیز راهکار خوب و مناسب به شمار می‌آید. این نوع فولادها معمولاً دارای خواص مکانیکی و استحکام بالا هستند و مناسب برای کاربردهای مختلفی مانند ساخت قطعات خودرو، ساخت ماشین‌آلات و قطعات ساختمانی می‌باشند. همچنین، این فولادها برای فرآیندهای جوشکاری و ساخت قطعات پیچیده و مهم نیز استفاده می‌شوند.
فولاد کشته شده (Killed Steel) یک نوع فولاد است که در فرآیند تولید آن، عناصری مثل اکسیژن و نیتروژن اضافی از ساختار آن حذف می‌شود. این فرآیند به منظور کاهش اکسیداسیون و کنترل حباب‌های گاز در فولاد انجام می‌شود.
عملیات کشته کردن فولاد معمولاً با اضافه کردن عناصر محترقه مانند سیلیکون، آلومینیوم یا فرو آلیاژهای آلومینیوم صورت می‌گیرد. این عناصر محترقه با اکسیژن موجود در فولاد واکنش می‌دهند و اکسیژن را خارج می‌کنند. در نتیجه، فولاد کشته شده کمتر از فولاد نیمه کشته (Semi-Killed) یا غیرکشته (Rimmed) دچار نفوذ اکسیژن می‌شود.
فولاد کشته شده خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به فولاد غیر کشته دارد. این نوع فولاد، مورد استفاده در صنایع مختلفی از جمله صنعت خودروسازی، ماشین‌سازی، ساختمانی، ساخت قطعات و مخازن فشار قرار می‌گیرد. همچنین، برای فرآیندهای جوشکاری و ساخت قطعات پیچیده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هدف از تولید فولاد کشته شده چیست؟
هدف اصلی از تولید فولاد کشته شده یا فولاد بدون اکسیژن، کنترل میزان اکسیداسیون (اکسیده شدن) و کاهش حباب‌های گاز در فولاد است. این فرآیند با از بین بردن اکسیژن و نیتروژن اضافی در فولاد، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی فولاد را بهبود می‌بخشد و به کاهش خطر تشکیل نقاط ضعف و کمرنگ شدن جوش‌ها در طول فرآیندهای جوشکاری کمک می‌کند.
فولاد کشته شده از فولاد نیمه کشته (Semi-Killed) و فولاد غیرکشته (Rimmed) کیفیت بهتری دارد. اگرچه فولاد نیمه کشته و غیرکشته ممکن است از نظر اقتصادی برای برخی کاربردها مناسب باشند، اما فولاد کشته شده به عنوان یک گزینه بهتر برای صنایعی است که نیاز به مقاومت مکانیکی بالا، خصوصیات جوشکاری مطلوب و مقاومت به خوردگی دارند. در حقیقت فولاد بدون اکسیژن و نیتروژن این امکان را فراهم می‌کند که ساختارهای مناسب و خوبی از فولاد در دسترس قرار بگیرد.
بنابراین، هدف اصلی تولید فولاد کشته شده، بهبود ویژگی‌های مکانیکی و عملکردی فولاد به منظور استفاده در صنایع مختلف است که نیاز به خواص خاص و کنترل دقیق در فرآیندهای تولید و استفاده دارند.
کدام مقاطع فولادی را می‌توان اکسیژن زدایی کرد؟
فولادها را می‌توان به وسیله اضافه کردن عناصر محترقه به فرآیند تولید آنها، اکسیژن زدایی کرد. این عملیات باعث کاهش میزان اکسیداسیون (اکسیده شدن) و کنترل حباب‌های گاز در فولاد می‌شود و نوع فولاد به فولاد کشته شده تبدیل می‌شود.
عناصری که قابلیت ترکیب شدن با فولاد را دارند معمولاً به عنوان یک کمپلکس کننده با اکسیژن موجود در فولاد واکنش می‌کنند و اکسیژن را خارج می‌کنند. این عملیات به عنوان "کشته شدن" یا "زدودن اکسیژن " شناخته می‌شود.
نمونه‌هایی از عناصر ترکیب شونده شامل موارد زیر می‌شوند:
- سیلیکون (Silicon)
- آلومینیوم (Aluminum)
- فرو آلیاژهای آلومینیوم (Aluminum-killed steel)
- فسفر (Phosphorus)
- تیتانیوم (Titanium)
همچنین، استفاده از مخلوط های مختلفی از این عناصر نیز برای اکسیژن زدایی در فرآیند تولید فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دسته از فولادها به دلیل کاهش حاصل از اکسیداسیون و کنترل موثر حباب‌های گاز، خواص مکانیکی و استحکام بالاتری نسبت به فولادهای غیرکشته دارند و به عنوان محصولات مرغوب در صنایع مختلف استفاده می‌شوند
انواع اکسیژن زدایی در مقاطع فولادی
تولید فولادهای کشته شده (فولادهایی که اکسیژن اضافی آنها زدوده شده است) با استفاده از روش‌های مختلفی انجام می‌شود. در زیر تعدادی از اصلی‌ترین روش‌های اکسیژن زدایی فولاد آورده شده است:
- کشته کردن یا زدودن اکسیژن با استفاده از سیلیکون (Silicon-killed steel): در این روش، به فولاد سیلیکون اضافه می‌شود که با اکسیژن موجود در فولاد واکنش داده و اکسیژن را خارج می‌کند.
- کشته کردن با استفاده از آلومینیوم (Aluminum-killed steel): اضافه کردن آلومینیوم به فولاد می‌تواند به اکسیژن زدایی کمک کند و فولاد کشته شده تولید شود.
- کشته کردن با استفاده از فروآلیاژهای آلومینیوم (Aluminum-killed steel): استفاده از فروآلیاژهای آلومینیوم با سیلیکون و آلومینیوم می‌تواند به بهبود کشته کردن فولاد کمک کند.
- کشته کردن با استفاده از فسفر (Phosphorus-killed steel): اضافه کردن فسفر به فولاد نیز می‌تواند به عملیات اکسیژن زدایی کمک کند.
- کشته کردن با استفاده از تیتانیوم (Titanium-killed steel): استفاده از تیتانیوم به عنوان عنصر محترقه نیز می‌تواند در اکسیژن زدایی فولاد مؤثر باشد.
این روش‌ها به وسیله مخلوط‌ها و نسبت‌های مختلف از این عناصر در فرآیند تولید فولاد انجام می‌شوند تا فولاد کشته شده تولید شود. هر یک از این روش‌ها ممکن است برای کاربردهای مختلف و نوع فولاد مورد نظر متفاوت باشد.
چه خواص مکانیکی و فیزیکی در فولاد کشته شده یا بدون اکسیژن وجود دارد ؟
فولاد کشته شده به دلیل انجام فرآیند اکسیژن زدایی و کنترل حباب‌های گاز، خواص مکانیکی و فیزیکی‌ای بهتری نسبت به فولاد نیمه کشته و غیرکشته دارد. مهم‌ترین خصوصیات مکانیکی و فیزیکی‌ای که باعث می‌شوند فولاد کشته شده برتر باشد عبارتند از:
- مقاومت به ترک خوردگی: فولاد کشته شده به دلیل کنترل حباب‌های گاز و تمیز شدن از اکسیژن اضافی، مقاومت به ترک خوردگی بالایی دارد. این خصوصیت آن را برای کاربردهایی که با محیط‌های خورنده یا معرض به خوردگی هستند مناسب می‌سازد.
- مقاومت در برابر خستگی: خستگی در فولادها می‌تواند در نتیجه تکرار تنش‌ها و تغییرات دما ایجاد شود. فولاد کشته شده به دلیل کاهش ترک‌های سطحی و خوردگی، مقاومت به خستگی بالاتری نسبت به دیگر انواع فولادها دارد.
- خواص جوشکاری: فولاد کشته شده با تمیز شدن از اکسیژن اضافی به ویژه در عملیات جوشکاری دارای عملکرد بهتری است. این موضوع باعث می‌شود قوی‌تر و مقاوم‌تر جوش‌ها تولید شوند.
- خواص مکانیکی: فولاد کشته شده به دلیل بهبود ترکیب شیمیایی و میکروساختار متناسب، دارای خواص مکانیکی بهتری نظیر استحکام، سختی و انعطاف‌پذیری است.
- آمادگی برای حرارت‌دهی: فولاد کشته شده به دلیل کاهش اکسیداسیون، آمادگی بالایی برای عملیات حرارت‌دهی و تطهیر دارد و می‌تواند خواص مکانیکی فولاد را بهبود بخشد.
تمام این خصوصیات به وسیله اکسیژن زدایی مؤثر و کنترل شدن حباب‌های گاز در فرآیند تولید فولاد کشته شده به وجود می‌آید. این مزایا باعث کاربردهای گسترده‌تر و متنوع‌تر این نوع فولاد در صنایع مختلف می‌شود.
بررسی تفاوت های دیگر فولاد کشته شده
فولاد کشته شده نسبت به دیگر انواع فولادها تفاوت‌های دیگری نیز دارد که می‌توان به خصوصیات جوشکاری، مقاومت به خوردگی و مقاومت در برابر آتش‌سوزی اشاره کرد:
- خصوصیات جوشکاری: فولاد کشته شده به دلیل کنترل موثر حباب‌های گاز و تمیز شدن از اکسیژن اضافی، خواص جوشکاری بهتری نسبت به فولادهای غیرکشته دارد. جوش‌ها در فولاد کشته شده به دلیل عدم وجود حباب‌های گازی نسبت به دیگر انواع فولادها قوی‌تر و مقاوم‌تر هستند و احتمال تشکیل شکست در طول عملیات جوشکاری کاهش می‌یابد.
- مقاومت به خوردگی: فولاد کشته شده به دلیل کاهش اکسیداسیون و کنترل حباب‌های گاز، مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به فولادهای غیرکشته دارد. این خصوصیت آن را برای کاربردهایی که در معرض محیط‌های خورنده یا معرض به خوردگی هستند، مناسب می‌سازد.
- مقاومت در برابر آتش‌سوزی: فولاد کشته شده به دلیل کاهش اکسیداسیون، دارای آمادگی بالایی برای عملیات حرارت‌دهی و تطهیر است. این ویژگی موجب افزایش مقاومت در برابر آتش‌سوزی در فولاد کشته شده می‌شود.
به طور کلی، فولاد کشته شده به دلیل کنترل اکسیژن و حباب‌های گاز در فرآیند تولید، خواص مکانیکی، خصوصیات جوشکاری، مقاومت به خوردگی و مقاومت در برابر آتش‌سوزی بهتری نسبت به دیگر انواع فولادها دارد. این ویژگی‌ها موجب افزایش کاربرد و مصارف فولاد کشته شده در صنایع مختلف می‌شود.
چگونه فولاد کشته شده را از دیگر انواع فولادها تشخیص داد ؟
تشخیص فولاد کشته شده از دیگر انواع فولادها در بازار ممکن است به نظر متخصصان و کارشناسان فولاد نیاز داشته باشد؛ اما برخی از مشخصه‌ها و روش‌های کلی جهت تشخیص فولاد کشته شده عبارتند از:
- بررسی شیمیایی: از جمله راه‌های اولیه برای تشخیص فولاد کشته شده، آنالیز شیمیایی فولاد است. در صورتی که نسبت عناصر محترقه مانند سیلیکون و آلومینیوم در فولاد بالا باشد، احتمالاً فولاد کشته شده است.
- مشاهده سطح: فولاد کشته شده معمولاً بدون حباب‌های گاز یا خاصیت غیرکشته بودن سطح آن را داراست. با مشاهده سطح فولاد، می‌توان از وجود حباب‌های گاز و تفاوت‌های آن با سطوح دیگری از فولادها حدس زد.
- برچسب‌ها و مشخصات: برخی از تولیدکنندگان فولاد ممکن است بر روی محصولات خود برچسب‌ها و مشخصات خاصی درج کنند که نوع فولاد را مشخص می‌کنند. به‌عنوان مثال، در برخی موارد، نوع فولاد به‌صورت مستقیم بر روی محصول یا بسته‌بندی آن مشخص می‌شود.
- مشاوره با کارشناسان فولاد: مشاوره با کارشناسان و تولیدکنندگان فولاد می‌تواند به شما کمک کند تا فولاد کشته شده را از دیگر انواع فولادها تشخیص دهید. آنها می‌توانند بر اساس خصوصیات و مشخصات محصول شما، نوع فولاد مناسب را توصیه کنند.
- استفاده از استانداردها: استفاده از استانداردها و مقررات مرتبط با فولاد و صنایع مختلف، می‌تواند به شما کمک کند تا تفاوت‌ها و خصوصیات فولادها را درک کنید و فولاد کشته شده را تشخیص دهید.
به هر حال، برای اطمینان و دقت بیشتر در تشخیص فولاد کشته شده، بهتر است با کارشناسان و تولیدکنندگان معتبر در صنعت فولاد مشورت کنید. آنها می‌توانند با توجه به نیازها و مصارف شما، بهترین نوع فولاد را توصیه کنند.