نقش فولادهای آلیاژی خاص در صنایع هوافضا و خودروسازی

فولادهای آلیاژی خاص به نوعی از متریال گفته می شود که ترکیبات پایه آهن و کربن را دارند اما مقادیر معین از سایر عناصر بخصوص، نظیر کروم، نیکل، منگنز، وانادیوم، فسفر و گوگرد نیز به مخلوط مذاب افزوده می شود. این عناصر در آلیاژهای فولادی خاص باعث ایجاد یک سری ویژگی های منحصر به فرد در این مواد می شوند. در واقع هدف از این کار، آماده کردن نوع ویژه ای از فولادهای آلیاژی برای کاربردهای بسیار خاص و متمایز است. در این صنعت حساس و مهم، انواع گریدهای فولادی را می شناسیم و می خواهیم به دو کاربرد اصلی آنها در صنایع هوافضا و خودروسازی اشاره کنیم.

فولادهای آلیاژی، نوعی فولاد است که تعداد متنوعی عناصر افزودنی در ترکیب اولیه آن به کار رفته است. به واسطه این عناصر خاص با درصد معین، برخی از مهم ترین ویژگی های کاربردی منحصر به فرد در فولادها ایجاد می شود؛ از جمله استحکام بسیار بالا، سختی عالی، مقاومت در برابر محیط های خورنده، عدم سایش، بهبود چقرمگی، استحکام تنش و کشش. ماده اصلی انواع فولاد، آهن و کربن هستند اما مقدار عناصر افزودنی، معمولاً به بیش از 5% کل ترکیب اصلی، نمی رسد!

عناصر متداول که به مخلوط فولادهای آلیاژی افزوده می شوند عبارتند از:

• منگنز، همراه با گوگرد و فسفر؛ که باعث خاصیت چکش خواری در فولاد می شوند.
• حدود 2 تا 0.5% کروم، که باعث سخت تر شدن آلیاژها می شود.
• افزودن مقدار کمی وانادیوم به ترکیب فولادهای آلیاژی، موجب استحکام و مقاومت بالا در برابر حرارت می شود و سختی را افزایش می دهد.
• افزودن حدود 5% نیکل به مخلوط فولاد آلیاژی می تواند مقاومت فولاد را نسبت به محیط های خورنده، افزایش دهد و استحکام را بهبود می بخشد.
• حضور عنصر تنگستن در فولادهای آلیاژی، مقاومت در برابر حرارت را افزایش می دهد و ساختار فولاد را نیز بهبود می دهد.

انواع فولادهای آلیاژی در صنایع هوافضا، خودروسازی، معدن، سکوهای نفتی روی اقیانوس و برخی ماشین آلات کاربرد دارند. در ادامه، به دو صنعت کلیدی و بسیار مهم، از کاربردهای فولاد آلیاژی خاص اشاره داریم.

انواع فولادهای آلیاژی خاص در صنعت هوافضا

1- فولاد آلیاژی 4330

فولاد گرید 4330 در ساخت هواپیما کاربرد دارد. تولید این نوع فولاد از نظر مصرف انرژی، بهینه است. تمامی قطعات ساخته شده از فولاد آلیاژی 4330 از طول عمر بالایی برخوردار هستند و نیاز به تعمیرات یا تعویض مکرر را کاهش می دهند. این نوع فولاد را می توان بارها و بارها بازیافت نمود و مجدد به مواد قابل استفاده دیگر تبدیل کرد. استفاده از این فولاد در صنایع هوا فضا، هیچ ضایعات و آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی کند.

2- فولاد آلیاژی 4340

دومین گرید فولادهای آلیاژی خاص که در صنعت هوافضا کاربرد دارد، فولاد 4340 است. از این فولاد برای ساخت بدنه هواپیماها و اجزایی که باید وزن زیادی را تحمل کنند استفاده می شود. این فولاد دارای مقاومت و استحکام بالا است و می تواند فشار و تنش زیاد را به خوبی تحمل کند. چقرمگی عالی فولاد گرید 4340 باعث شده در محیط های پر استرس، عملکرد عالی داشته باشد. در اکثر موارد، برای تولید پیشرفته فولاد آلیاژی 4340 از روش قوس الکتریکی استفاده می شود که بسیار کارآمدتر بوده و کربن کمتری را در محیط منتشر می کند.

3- فولاد آلیاژی 4340M

فولاد آلیاژی خاص گرید 4340M در واقع نوع اصلاح شده آلیاژ استاندارد 4340 است که برخی از خواص در آن بهبود داده شده است. فولاد گرید 4340M، خلوص بیشتری دارد، سختی پذیری عالی داشته و استحکام خستگی در آن بسیار ارتقا یافته است. خواص بهینه مکانیکی در فولادهای آلیاژی 4340M باعث شده در کاربردهای خاص و تمایز صنعت هوافضا استفاده شود. این فولاد دارای طول عمر بالا است و بهره وری تولید را نیز افزایش می دهد.

4- فولاد آلیاژی 300M

یکی از خاص ترین و مهم ترین انواع فولادهای آلیاژی برای کاربردهای هوافضا، گرید 300M است. این فولاد با ویژگی های متمایز و کاملاً منحصر به فرد، در ساخت اجزای ساختاری هواپیما و فضاپیماها به کار می رود. برخی از اتصالات و بست های مهم فولادی در سفینه های فضایی نیز از فولاد گرید 300M ساخته می شوند. جالب است بدانید پره های روتور هلیکوپتر که باید لرزش و استرس زیادی را تحمل کنند از همین فولاد ویژه و خاص ساخته می شوند.

فولاد آلیاژی 300M دارای بیشتری میزان استحکام، چقرمگی، تحمل پذیری استرس و تنش ها است. این فولاد، وزن سبک دارد و می توان آن را با برخی مواد کامپوزیتی ادغام کرد. استفاده از فولادهای گرید 300M در هوافضا می تواند کارآیی آیرودینامیکی را بسیار بهبود بدهد.

5- فولاد آلیاژی 8620

فولاد گرید 8620 یکی از انواع آلیاژهای مقاوم است که در ساخت قطعات متحرک در معرض سایش و بار اضافه به کار می رود. قطعات یاتاقان، بوش، چرخ دنده ها، میل لنگ، میل بادامک، بست ها، هواپیماهای دفاعی و نظامی از همین فولاد آلیاژی خاص ساخته می شوند.

6- فولاد آلیاژی 9310

فولادهای آلیاژی خاص گرید 9310 در هوافضا برای ساخت سیستم های دنده ای، گیربکس، قطعات متحرک با مقاومت بالا کاربرد دارند. این نوع فولاد دارای ویژگی استحکام سایشی فوق العاده خوبی است و آن را به متریال عالی با طول عمر بالا تبدیل می کند.

7- فولاد آلیاژی M50

فولادهای آلیاژی گرید M50، یک نوع خاص و قابل توجه است که در ساخت یاتاقان یا بلبرینگ های موتور جت و تیغه های توربین هواپیماها کاربرد دارد. از این فولاد ویژه در طراحی و ساخت محور و چرخ دنده های روتور در صنایع هوافضا استفاده می شود، زیرا ویژگی انحصاری مقاومت و استحکام بالا را ارائه می دهد. وقتی صحبت از شرایط عملیاتی در فشار و دمای بالا مطرح باشد و فضاپیماهای اکتشافی باید طراحی شوند، فولادهای M50، بیشتر و بیشتر مشخص می شود. این فولاد در برابر محیط های خورنده و سایش، دوام بالایی دارد.

8- فولاد آلیاژی C465

استفاده از فولاد آلیاژی گرید C465 جزو کاربردهای تخصصی در هوافضا با تمرکز بر نوآوری و فناوری های پیشرفته است. از این فولاد در ساختارهای هواپیما، اتصالات، بست ها و مهره ها، اجزای موتور هواپیما استفاده می شود. این فولاد دارای خواص بهینه در مقاومت به خوردگی، سایش و تنش است. همچنین می توان فولاد گرید C465 را با سایر کامپوزیت ها ادغام نمود.

انواع فولادهای آلیاژی خاص در صنعت خودروسازی

تمامی گریدهای فولادی که در قسمت بالا معرفی کردیم به طور ویژه برای صنعت خودروسازی نیز کاربرد دارند. به علاوه می توان از فولادهای متداول شامل گرید 316، 304، 403 و فولادهایی با کربن متوسط نیز در قطعات مختلف استفاده کرد.

فولادهای خاص در خودروسازی باید دارای ویژگی هایی نظیر مقاومت بالا در برابر خوردگی، تنش، فشار، دمای بالا، ضربه، ارتعاش، خراشیدگی و … باشند. عناصر متداول ذکر شده نیز در تولید این نوع از فولاد دیده می شوند.

جمع بندی و نتیجه گیری

صنعت فولاد یکی از ارکان اصلی توسعه اقتصادی کشورها محسوب می‌شود و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی، ساختمان‌سازی و تجهیزات صنعتی دارد. فولادهای آلیاژی خاص با ترکیبات منحصر‌به‌فرد و ویژگی‌های مکانیکی برتر، در تولید قطعات حساس و پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فولادها در کنار شمش فولادی و میلگرد فولادی، به بهینه‌سازی تولیدات صنعتی کمک کرده و کیفیت و دوام محصولات را افزایش می‌دهند.

از مهم ترین ویژگی های فولاد آلیاژی خاص برای صنعت هوافضا و خودروسازی می توانیم به این موارد اشاره کنیم: چقرمگی عالی – استحکام تنشی خوب – مقاومت در برابر استرس و محیط خورنده – قابلیت ماشین کاری و شکل دهی – وزن سبک – مقاومت در برابر حرارت های زیاد – دوام و طول عمر بالا.

شرکت صنعت تجارت پردیس آذربایجان به عنوان یکی از بازیگران کلیدی در این صنعت، با تولید محصولات فولادی مطابق با استانداردهای بین‌المللی و بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، سهم مهمی در تأمین نیازهای داخلی و همچنین افزایش صادرات غیرنفتی کشور دارد. توجه به تولید شمش فولادی و میلگرد فولادی با کیفیت بالا، می‌تواند مسیر توسعه صنعتی کشور را هموارتر کرده و زمینه‌ساز رشد اقتصادی در این بخش باشد. برای استعلام قیمت مقاطع فولادی می توانید همین حالا با کارشناسان فروش تماس بگیرید.