برای ساخت تیرآهن از چه آلیاژی استفاده می شود؟

از آلیاژهای سبک برای افزایش قدرت پرتو و بهبود خواص مکانیکی استفاده می شود.

تیر آلیاژی ماده ای است که برای افزایش مقاومت تیر و بهبود خواص مکانیکی آن استفاده می شود. این آلیاژ در هنگام تیرسازی، ذوب و ریخته‌گری به شمش اضافه می‌شود. هر آلیاژ از نظر مقاومت، استحکام، نوع کاربرد و هزینه تیر موثر است.

فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و فولاد از جمله رایج ترین فولادهای آلیاژی مورد استفاده در ساخت تیر هستند که هر کدام ویژگی خاصی را در تیر ایجاد می کنند. برای آشنایی بیشتر با تمامی آلیاژهای مورد استفاده در ساخت تیرآهن فولادی با این مقاله از Iron Nations همراه باشید.

نسخه صوتی مقاله در مورد آلیاژ تیر فولادی

1 آلیاژ چیست؟

2 نوع بازپخت با توجه به نوع مذاب

3 1- تیر کربن فولادی

4 2- روش

5 نوع آلیاژ برای ساخت تیرآهن

6. کوزه سینا

طبق استاندارد ASTM 7، پرکاربردترین رینگ های آلیاژی

شرح ملل آهنین

1 محتوای آلیاژهای تیر آهن

2 کشور

تیر فولاد کربن

گریندا برای دیگران

3 نوع آلیاژ استفاده می شود

کربن، کروم، منگنز، نیکل، مس، مولیبدن و نیتروژن، تیتانیوم، فسفر، گوگرد، نیوبیم، سیلیکون، نیوبیم

4 استاندارد پرکاربرد

ASTM A36 – ASTM A53 – ASTM A572 – ASTM A992

آلیاژ چیست؟

یک آلیاژ از ترکیب یک یا چند فلز یا نافلز با یک فلز پایه (فلز پایه) ساخته می شود. در آلیاژهای آهن، پایه معمولاً کربن است و عناصر دیگر با کربن ترکیب می شوند و آلیاژ مورد نظر را تشکیل می دهند.

متداول ترین عناصر در فولاد آلیاژی کروم، نیکل، مولیبدن و تیتانیوم هستند که تغییر مقدار کربن با هر یک از این عناصر باعث تغییر در خواص مکانیکی و فیزیکی فولاد می شود.

توصیه می کنیم برای آشنایی بیشتر با خواص و ساختار آلیاژها مقاله زیر را مطالعه کنید.

# باید خواند شود

آهن ملت ها

نکته تخصصی ملل آهن: مقاله آلیاژ چیست را مطالعه کنید؟ از انواع و کاربردهای آن چه می دانید؟

آلیاژ چیست؟

انواع تیرها بسته به نوع آلیاژ

تیر تولیدی باید استحکام و دوام بالایی داشته باشد و بارهای وارد شده به سازه را به خوبی تحمل کند. بنابراین انتخاب آلیاژ مناسب برای ساخت تیرهای فولادی بسیار مهم است.

نوع پرتو بر اساس نوع چرخ های آلیاژی

1- تیر آهن کربن

فولاد معمولی یا فولاد کربنی نوعی فولاد با میزان کربن بین 0.05 تا 2.1 درصد است که پرکاربردترین آلیاژ برای ساخت انواع قطعات فولادی به ویژه تیرها می باشد.

طبق استاندارد AISI، برای عناصر کروم، کبالت، مولیبدن، نیکل، نیوبیم، تیتانیوم، تنگستن، وانادیم، زیرکونیوم در فرآیند تولید فولاد کربنی نباید «حداقل مقدار» مشخص شود. همچنین حداقل مقدار مس تعیین شده نباید از 0.4 درصد جرمی بیشتر شود. علاوه بر این، حداکثر درصد جرمی عناصر زیر نباید از مقادیر مشخص شده تجاوز کند:

منگنز 1.65%

سیلیکون 0.6%

مس 0.6%

در استاندارد AISI، پیشوند “10” نشان دهنده فولاد کربن خالص است. پس از آن، دو عدد دیگر استفاده می شود که نشان دهنده درصد اسمی کربن در محصول است. برای مثال عبارت C1045 به معنای فولاد کربن با 0.45 درصد کربن یا C1018 به معنای وجود 0.18 درصد کربن در سازه فولادی است.

همانطور که از نام تایر کربن استیل پیداست عنصر غالب در این نوع تایر کربن است که باعث می شود تایر تولیدی بسیار سخت و بادوام باشد.

به طور کلی با افزایش درصد کربن در فولاد، امکان سخت شدن و سخت شدن از طریق عملیات حرارتی افزایش می یابد. در عین حال، کربن کم در فولاد قابلیت ماشینکاری، جوش پذیری و شکل پذیری آن را بهبود می بخشد.

2: تیرهای آلیاژی

میله فولادی آلیاژی از فولاد آلیاژی با عناصر مختلف ساخته شده است.

برای بهبود خواص مکانیکی فولاد، می توان آن را از 1.0٪ تا 50٪ وزن آن مخلوط کرد. به طور کلی آلیاژهای فلزی 85 درصد تیرهای فولادی را تشکیل می دهند. همانطور که گفتیم برای ساخت تیرهای فولادی می توان از آلیاژهای مختلفی استفاده کرد. متداول ترین آلیاژهای پرتو فولاد ضد زنگ هستند. آلیاژهای دیگر نیز به دنبال خواهد داشت.

تیر آلیاژ فولاد ضد زنگ

پس از تیر فولاد کربن، دومین تیر پرکاربرد تیر آلیاژ فولاد ضد زنگ است. تیرهای ساخته شده از فولاد کربنی گالوانیزه گرم نورد شده، تیرهای فولادی ضد زنگ نامیده می شوند. فولاد ضد زنگ یکی از متداول ترین آلیاژهای تیر است که برای محافظت از تیر در برابر خوردگی و زنگ زدگی استفاده می شود. در مقایسه با فولاد کربنی، میزان کربن در این نوع فولاد به وضوح کمتر است و کمبود این عنصر توسط عناصر دیگری مانند کروم، منگنز، سیلیکون، مولیبدن و نیکل جبران می شود. این عناصر علاوه بر افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولاد، استحکام کششی و استحکام تسلیم فولاد ضد زنگ را کاهش داده و شکل پذیری آن را افزایش می دهند.

انواع آلیاژهای مورد استفاده در ساخت تیرآهن

انواع آلیاژهای مورد استفاده در ساخت تیرآهن

به طور کلی عناصری که معمولا در ساخت تیرهای آلیاژی استفاده می شوند عبارتند از:

زغال سنگ

کربن مهمترین عنصر مورد استفاده در تیرهای فولادی است. همانطور که قبلاً گفتیم در آلیاژهای فولادی کربن معمولاً فلز پایه است و عناصر دیگر با آن ترکیب می شوند. این عنصر سختی، انعطاف پذیری فولاد، مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی، سایش را تنظیم می کند. در صورت نیاز به جوشکاری تیرهای ضد زنگ در ساخت تیرها از فولاد کم کربن استفاده می شود.

مرورگر کروم

استفاده از کروم در فولاد باعث ایجاد مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی می شود و یکی از رایج ترین پوشش های فلزی برای تولید تیرآهن به شمار می رود.

وجود عناصر کرومی در تیر، یک لایه سطحی محافظ نازک بر روی تیر ایجاد می کند. برای دستیابی به این ویژگی، در هنگام تولید تیرآهن، مقدار کروم را از 10.5 به 27 درصد افزایش می دهند.

نیکل

یکی از روش های ساخت تیرهای فولادی ضد زنگ افزودن بیش از 80 درصد نیکل به فولاد است که آن را در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم می کند.

ترکیب نیکل و کروم منجر به تشکیل مهمترین گروه فولادهای ضد زنگ و افزایش مقاومت تیرهای فولادی در برابر حرارت و خوردگی می شود.

منگنز

منگنز یکی از اجزای تشکیل دهنده آستنیت است و جایگزینی ایده آل برای نیکل (به دلیل هزینه بالای نیکل) در تیرهای فولادی است و افزودن منگنز در فرآیند ساخت تیرهای فولادی باعث بهبود خواص مکانیکی، افزایش سختی و مقاومت می شود. تولید – محصول

آستنیت به حرارت دادن آهن یا آلیاژهای حاوی آهن تا زمانی که به دمایی برسد که ساختار بلوری را از فریت به آستنیت تغییر دهد، اطلاق می شود. فولادهای آستنیتی اغلب اولین مرحله عملیات حرارتی مورد نیاز برای دستیابی به غلظت کربن یکنواخت در بلورهای آستنیت هستند.

خانم (مس)

با افزودن مس، ساختار فولادی در برابر اسید سولفوریک و آب مقاوم‌تر می‌شود. به طور کلی استفاده از مس به عنوان ماده منجر به افزایش مقاومت تیرآهن در برابر خوردگی و آب می شود.

مولیبدن و نیتروژن (نیتروژن و مولیبدن)

استفاده از آلیاژ مولیبدن باعث افزایش مقاومت تیر در مناطقی با دوزهای بالای گوگرد و کلر می شود و عنصر نیتروژن باعث افزایش مقاومت به خوردگی تیر می شود.

تیتانیوم

برای افزایش جوش پذیری تیر از تیتانیوم در ساخت استفاده می شود. همچنین افزودن تیتانیوم در محدوده 0.25 تا 0.6 درصد باعث می شود تیر فولادی در برابر خوردگی مقاوم تر شود.

برای ساخت تیرآهن از چه آلیاژی استفاده می شود؟

فسفر و گوگرد

دلیل اصلی استفاده از فسفر و گوگرد در آلیاژ تیر، بهبود خواص فرآوری آن است. به طور کلی استفاده از فسفر در فولاد زنگ نزن استحکام تیر را افزایش می دهد، اما مقاومت آن در برابر ضربه را کاهش می دهد و باعث می شود که فولاد در دماهای پایین شکننده شود که به «تردی سرد» معروف است. شکنندگی سرد کار سرد و فرآیند ریخته گری را دشوار می کند.

اگرچه گوگرد توانایی تشکیل پرتو را افزایش می دهد، اما نقطه تسلیم (شکنندگی) و استحکام کششی را تغییر نداد.

سیلیکون و نیوبیم

سیلیکون معمولاً به عنوان یک عامل اکسید کننده در فرآیند ذوب فولاد و تولید تیرهای فولادی استفاده می شود. نیوبیم همچنین مقاومت حرارتی بالایی را به خواص فیزیکی تیرهای آهن می افزاید.

قیمت آلیاژ، فلز

استفاده از مواد مختلف در ساخت تیرآهن چسبانده شده، علاوه بر بهبود خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی، بر قیمت تیرآهن نیز تأثیر می گذارد. اما علاوه بر مواد مورد استفاده در تولید فولاد، عوامل بسیار دیگری نیز بر قیمت این بخش از فولاد تاثیرگذار است. این شامل قیمت فلز، کمیت و کیفیت تولید و همچنین نرخ ارز و طلا، تورم و … است که باعث نوسان و تغییر روزانه قیمت این محصول می شود. بنابراین لازم است روزانه قیمت آن بررسی و سپس خرید شود. قیمت روز انواع تیرآهن را می توانید از شرکت آهن ملل یکی از معتبرترین شرکت های فروش قطعات فلزی دریافت نمایید. برای این کار به لینک زیر مراجعه کنید.

مشاهده قیمت ها و خرید محصولات

ملت انجام می دهد. پخش آنلاین و حضوری انواع تیرآهن

ارزش تیر

انواع آلیاژهای پرتوهای پرکاربرد بر اساس استاندارد ASTM

ASTM مخفف American Society for Testing and Materials است. این سازمان یکی از بزرگترین تنظیم کنندگان استاندارد در جهان است که برای بهبود کارایی تولید مواد، محصولات، فرآیندها، سیستم ها و خدمات تلاش می کند.

در زمینه فولاد، استاندارد ASTM یکی از شناخته شده ترین استانداردهایی است که خواص، روش های آزمایش و بسیاری از خواص گریدهای مختلف فولاد را تعریف می کند.

استاندارد ASTM یک محصول را با استفاده از یک سری حروف و اعداد توصیف می کند. به عنوان مثال، حرف A نشان دهنده آهن فلزی و عدد 36 نشان دهنده شماره سریال یا کد است (این شماره سریال یک شماره متوالی از 1 تا 4 است و ربطی به خواص فلز ندارد). در زیر 4 نمونه از محلول های تیر بر اساس استاندارد ASTM آورده شده است:

1- استاندارد ASTM A36

یکی از رایج ترین فولادهای کربنی مورد استفاده در ساخت تیرآهن، فولاد A36 است. فولاد ASTM A36 علاوه بر تیرآهن در تولید انواع ورق، میلگرد، نبشی، ناودانی و پروفیل نیز کاربرد دارد. فولاد A36 کمتر از 0.3 درصد کربن دارد و در رده فولادهای کم کربن قرار می گیرد. مقاومت فشاری این آلیاژ تیر آهن حدود 200 گیگا پاسکال و چگالی آن 7800 کیلوگرم بر متر مکعب است. همچنین دارای حداکثر استحکام کششی 58000 تا 79800 پوند بر اینچ است.

جدول ترکیب شیمیایی ASTM A36

ترکیب شیمیایی ASTM A36

حداکثر گوگرد % حداکثر سیلیکون % حداکثر فسفر % حداکثر منگنز % حداکثر آهن % حداکثر مس % حداکثر کربن % نوع

0.00.00.00.00.00.00

১০.২৫ – ১০.২৯

تیرآهن فولادی A36

2- استاندارد ASTM A53

مشخصات این استاندارد مربوط به فولاد کربنی شکل پذیر است. در فولاد ریخته گری، پوشش روی (روی) برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی در فرآیندی به نام گالوانیزه گرم اعمال می شود. یک پوشش استاندارد روی بین 1.6 تا 1.8 اونس در هر فوت مربع است.

جدول شیمی ASTM A53

ترکیب شیمیایی ASTM A53

حداکثر وانادیم % حداکثر مولیبدن % حداکثر کروم % حداکثر نیکل % حداکثر مس % حداکثر گوگرد % حداکثر فسفر % حداکثر منگنز % حداکثر کربن % نوع

۰.۰۸ ۰.۱۵ ۰.۴ ۰.۴ UNDER

0.3

A53 تیرچه فولادی

3- استاندارد ASTM A572

ASTM A572 یک مشخصات استاندارد برای فولادهای کم آلیاژ با مقاومت بالا است. در این حالت درخت با استفاده از فرآیند نورد گرم و آبکاری و پوشش سطح (مثلاً گالوانیزه) تولید می شود. آنها از این روش برای ساخت تیرهای INP و IPE مطابق با استانداردهای اروپایی استفاده می کنند. در این نوع درخت عرض از 42 تا 215 میلی متر و عمق آن از 80 تا 600 میلی متر است. ضخامت پرتو نیز می تواند 3.8 تا 21.6 میلی متر باشد.

در مورد انواع تیرچه ها چه می دانید؟

طبق استانداردها، انواع تیرها به 4 دسته تیرهای IPE، INP، IPB و CPE تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد متفاوتی دارند. پرمصرف ترین میله ها در ایران میله های معمولی یا IPE، هش بار یا IPB و میله های لانه زنبوری هستند. توصیه می کنیم مقاله تفاوت بین انواع کریر را مطالعه کنید تا در مورد انواع کریر و تفاوت های آنها بیشتر بدانید.

جدول ترکیبات شیمیایی انواع A572

مواد کلاس A572

حداکثر گوگرد % حداکثر فسفر % حداکثر سیلیکون % حداکثر منگنز % حداکثر کربن % عیار (برند) نوع

تیرها در فولاد A572

4- استیک استاندارد

استاندارد ASTM A992 مشخصات آلیاژ فولاد ساختاری را تعریف می کند و شامل وانادیوم، کلمبیوم، نیکل، کروم، مولیبدن و غیره است که در تولید تیرهای همجوشی استفاده می شود. حاوی مقدار کمی از عناصر است. چگالی فولاد ASTM A992 تقریباً 7850 کیلوگرم بر متر است.

جدول ترکیب شیمیایی ASTM A992

ترکیب شیمیایی ASTM A992

حداکثر مولیبدن% حداکثر کروم% حداکثر نیکل% حداکثر اشتباه% حداکثر خیار% حداکثر فسفر% حداکثر کلمبیوم% حداکثر وانادیم% حداکثر سیلیکون% حداکثر منگنز% حداکثر کربن% گزینه ها

تیرآهن فولادی A922

آخرین کلمه

در فرآیند ساخت میله های آهنی علاوه بر فولاد کربنی از مخلوطی از عناصر دیگر نیز استفاده می شود. استفاده از عناصر مختلف در ساخت شبکه که به آلیاژهای مشبک معروف هستند، باعث اصلاح و بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی شبکه می شود.

در این مقاله به تمامتیرآهن هایی که در هنگام ذوب و روشن شدن می توان به نور اضافه کرد پرداخته ایم. همچنین نوعی تیرآهن مخلوط شده با ASTM را معرفی کرده ایم که پرکاربرد است.