نقطه ذوب فولاد جزو ویژگی‌های کلیدی این ماده است که آن را برای انواع کاربردهای مهندسی و صنعتی مناسب می‌سازد. فولاد یکی از پرکاربردترین آلیاژهای فلزی محسوب می‌شود که به‌واسطه ترکیبات خاص و متنوع خود، کاربردهای زیادی دارد. همین ترکیبات متنوع بر روی دمای ذوب فولاد تأثیر می‌گذارند. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این ماده به مهندسان اجازه می‌دهد تا آن را در شرایط مختلف دمایی و محیطی مورداستفاده قرار دهند و برای تولید قطعات پیچیده در صنایع خودروسازی و هوافضا یا دیگر صنایع مرتبط استفاده کنند.
این نقطه ذوب نه تنها به ترکیب شیمیایی فولاد بستگی دارد، بلکه فرآیندهای حرارتی و مکانیکی که در پروسه ساخت اعمال می‌شوند هم تأثیرگذار هستند. تمامی عوامل سبب شدند تا فولاد یک ماده چند منظوره و قابل تنظیم باشد و کاربرد زیادی در صنعت از خود نشان دهد.
دمای ذوب فولاد
نقطه ذوب فولاد جزو کلیدی‌ترین ویژگی‌های این ماده به شمار می‌رود که بر روی کاربردهای صنعتی و مهندسی آن تأثیر مستقیم دارد. فولاد در دسته پرکاربردترین آلیاژهای فلزی قرار می‌گیرد، از ترکیبات و خواص متنوعی برخوردار بوده که هر یک از آن‌ها بر روی دمای ذوب تأثیر می‌گذارند. در یک نگاه کلی دمای ذوب فولاد چیزی حدود 1370 تا 1510 درجه سانتی‌گراد است. این ویژگی به مهندسان و طراحان صنعتی اجازه می‌دهد تا از این فلز در شرایط مختلف دمایی و محیطی بتوانند استفاده کنند؛ اما دمای ذوب فولاد ضمن وابستگی به ترکیب شیمیایی به فرآیندهای حرارتی و مکانیکی آن هم بستگی دارد.
به‌عنوان مثال، اگر آلیاژ کروم، مولیبدن و نیکل به فولاد اضافه شود، می‌تواند دمای ذوب آن را تغییر دهد و در کنار آن منجر به بهبود خواص مکانیکی شود. همچنین، انواع فرآیندهای حرارتی مانند کوئنچ و تمپرینگ بر روی ساختار داخلی فولاد تأثیر گذاشته و دمای ذوب آن را تغییر می‌دهند. همین ویژگی‌ها سبب شده که این فلز به عنوان یک ماده چند منظوره و قابل تنظیم در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد.
جهت خرید و دیدن قیمت میلگرد 70Cr2 کلیک کنید.
عوامل مؤثر بر نقطه ذوب آهن و فولاد
بهتر است بدانید که نقطه ذوب فولاد و آهن تحت تأثیر عوامل مختلف تغییر می‌کنند که این موارد به شرح زیر هستند:
ترکیب شیمیایی
یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی که بر روی نقطه ذوب فولاد و آهن تأثیر می‌گذارد، ترکیب شیمیایی آن‌ها است. افزودن عناصری همچون کربن، کروم، مولیبدن و نیکل باعث تغییر نقطه ذوب می‌شود. به عنوان مثال، فولاد زنگ نزن که در آن مقداری کروم و نیکل حضور دارد، نقطه ذوب بالاتری نسبت به فولاد کربنی از خود نشان می‌دهد. البته که این ترکیبات شیمیایی نه تنها باعث تغییر دمای ذوب می‌شود بلکه خواص مکانیکی و حتی مقاومت در مقابل خوردگی را هم بهبود می‌بخشد که خود یک عاملی برای کاربرد بالای فولاد در صنایع مختلف نظیر صنعت خودروسازی است.
ساختار متالورژیک
فاکتور مؤثر دیگر بر روی نقطه ذوب، ساختار متالورژیک نام دارد. این ساختار تحت تأثیر فرایندهای حرارتی همچون کوئنچ و تمپرینگ قرار می‌گیرد و می‌تواند تغییر کند. هرگونه تغییر در این فرایندها باعث تغییر در ساختار شده و بر روی نقطه ذوب هم تأثیر می‌گذارد.
برای مثال فولادهایی که تمپر شده‌اند با وجود افزایش سختی و مقاومت در مقابل سایش، نقطه ذوب کمی پایین‌تر دارند که همین ویژگی باعث شده این فولادها برای تولید انواع ابزارهای برش و قطعات ماشین‌آلات مناسب‌تر باشند.
ناخالصی‌ها
حضور ناخالصی‌ها می‌تواند نقطه ذوب فولاد و آهن را تحت تأثیر قرار دهد. به‌عنوان مثال، ناخالصی‌هایی همچون گوگرد و فسفر به طور قابل توجه نقطه ذوب را کاهش می‌دهند و همچنین خواص مکانیکی فولاد و آهن را هم تضعیف می‌کنند. برای نمونه آهن اسفنجی که ناخالصی‌های زیادی دارد، نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به آهن خالص از خود نشان می‌دهد.
فرآیندهای تولید
فاکتور موثر دیگر بر روی نقطه ذوب فلزات، مخصوصاً آهن و فولاد، فرآیندهای تولید است. روش‌های مختلف تولید مثل استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی یا کوره‌های بلند برای ذوب‌آهن و فولاد منجر به تغییر در ترکیب شیمیایی یا ساختار متالوژی این فلزات می‌شود. اگر در فرآیند تولید فولاد از کوره‌های قوس الکتریکی استفاده شود، به دلیل دمای بالاتر فولاد باکیفیت‌تری تولید خواهد شد.
برای خرید میلگرد ck60 با بهترین قیمت روز روی آن کلیک کنید.
نقطه ذوب آهن و فولاد دقیقاً چند درجه است؟
اگر می‌خواهید بدانید که دمای ذوب فولاد چقدر است و یا آهن چه دمای ذوبی دارد؟ در این قسمت به شما اطلاعات دقیق می‌دهیم. نقطه ذوب آهن خالص چیزی حدود 1538 درجه سانتی‌گراد یعنی همان 2800 درجه فارنهایت است. اگر در آهن عناصر آلیاژی دیگر مانند کربن حضور داشته باشد بدون شک نقطه ذوب آن تغییر می‌کند.
اما نقطه ذوب فولاد متغیر است و چیزی حدود 1370 تا 1510 درجه سانتی‌گراد یعنی 2500 تا 2750 درجه فارنهایت در نظر گرفته می‌شود. البته که تغییر خواص و ترکیبات شیمیایی به‌کاررفته در فولاد و درصد آن‌ها این نقطه ذوب را تغییر می‌دهد.
جهت دیدن قیمت و خرید میلگرد ST52 کلیک کنید.
نقطه ذوب فولاد به چه عواملی بستگی دارد؟
پس از آن که دانستیم دمای ذوب فولاد چقدر است، به عوامل مؤثر بر روی نقطه ذوب می‌پردازیم.
نقطه ذوب فولاد مانند هر فلز دیگری با ترکیب شیمیایی و عناصر سازنده آن ارتباط مستقیمی دارد. آلیاژهای مختلفی که به فولاد اضافه می‌شوند می‌توانند نقطه ذوب آن را تحت تأثیر قرار دهند و آن را کم یا زیاد کنند.
در کنار ترکیب شیمیایی، ساختار متالوژیک هم نقشی بسیار مهم در تعیین نقطه ذوب دارد. این ساختار توسط فرآیندهای حرارتی که در پروسه ساخت اجرا می‌شود قرار می‌گیرد و نقطه ذوب را تغییر می‌دهد.
همچنین وجود ناخالصی‌ها می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر روی تغییر نقطه ذوب بگذرد. هرچه ناخالصی بیشتر باشد نقطه ذوب کاهش پیدا می‌کند. در کنار آن فرایندهای تولید و مراحلی که در ساخت این فلز به کار می‌رود باعث تغییر در نقطه ذوب می‌شود.
جمع‌بندی
نقطه ذوب فولاد چیزی حدود 1370 تا 1510 درجه سانتی‌گراد تعیین‌شده که این عدد به عناصر به کار رفته، ناخالصی‌ها و فرآیند تولید بستگی دارد. دانستن نقطه ذوب به مهندسان و تولیدکنندگان کمک می‌کند تا این فلز را به درستی در ساخت تجهیزات و قطعات به کار ببرند، همچنین این اطلاعات به منظور بالا بردن کیفیت محصولات نهایی و افزایش کارایی در صنایع اهمیت بسیار زیادی دارد.
جهت خرید فولاد CK45 به صفحه فروش میلگرد CK45 مراجعه کنید.
همچنین برای اطلاعات بیشتر از مراجع زیر می‌توانید استفاده کنید:
- کتاب Metallurgy for the Non-Metallurgist
- مقاله Thermal Properties of Metals
- کتاب Steel Metallurgy for the Non-Metallurgist
- مقاله Melting Points of Various Steels
- پایگاه داده MatWeb
سوالات متداول
- چگونه می‌توان نقطه ذوب فولاد را اندازه‌گیری کرد؟
روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری نقطه ذوب وجود دارد که از جمله رایج‌ترین آن‌ها استفاده از لوله مویین است.
- تفاوت نقطه ذوب فولاد کربنی و فولاد آلیاژی چیست؟
تفاوت این دو به ترکیب شیمیایی آن‌ها بستگی دارد. فولاد کربنی به دلیل حضور درصد بالایی از کربن معمولاً نقطه ذوب بین 1425 تا 1540 درجه دارد. در حالی که در فولاد آلیاژی عناصر دیگر هم به کار رفته که نقطه ذوب آن بین 1400 تا 1500 تغییر می‌کند.
- چرا دانستن نقطه ذوب فولاد در صنعت مهم است؟
دانستن این دمای ذوب اهمیت زیادی دارد و اطلاعات مفیدی را در اختیار طراحان و مهندسان قرار می‌دهد تا بتوانند فرایندهای تولید یا استفاده از این فلز را در تجهیزات و قطعات مختلف تعیین کنند.