فولاد میکرو آلیاژی (MA) یا فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) دسته مهمی از فولادها را تشکیل می دهند که حدود 12٪ از کل تولیدات فولاد جهان را تشکیل می دهند. فولاد میکرو آلیاژی دارای 0.07 تا 0.12 درصد کربن، حدود 2 درصد منگنز و درصد کمی از عناصر آلیاژی مانند نیوبیم، وانادیم و تیتانیوم (معمولا کمتر 0.1 درصد) در آنالیزهای شیمیایی مختلف است.
فولاد میکروآلیاژی چیست؟
فولادهای میکروآلیاژی در نیمه دوم قرن بیستم به بازار عرضه شدند. ورود این فولادها یکی از بزرگترین پیشرفت ها در توسعه فولادهای جدید بود. در این فولادها، مقادیر کمی نیوبیم یا وانادیم یا تیتانیوم اضافه شد که منجر به دلیل در تبلور مجدد توسط رسوبات نیتریدهای کربن این ریز عناصر شد. در نتیجه ساختاری ریز دانه به دست آمد. فرآیند رسوب کربن نیترید Nb(C,N) به شدت بر ریزساختار و خواص نهایی محصولات تأثیر می گذارد. رسوبات از تبلور مجدد آستنیت جلوگیری می کند که منجر به کاهش اندازه دانه های فریت پس از تبدیل آستنیت می شود.
فولاد میکرو آلیاژی (MA) یا فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) دسته ای از فولادها است که در هر بخش از صنایع فولاد در بسیاری از نقاط جهان استفاده می شود. این فولادها نقش مهمی در برخی از صنایع کلیدی مانند استخراج نفت و گاز، ساخت و ساز و حمل و نقل ایفا می کنند.
این فولادها برای اولین بار در دهه 1960 برای خطوط لوله نفت و گاز با قطر بزرگ مورد استفاده قرار گرفتند. فولاد میکرو آلیاژی در مقایسه با فولاد کربنی متوسط، استحکام بالا، چقرمگی بهبود یافته و جوش پذیری بهتری دارد.
تعاریف فولاد آلیاژی، کم آلیاژی و میکروآلیاژی در جدول آورده شده است.
| نوع فولاد | تعریف |
| فولاد آلیاژی (Alloy Steel) | فولادی که دارای مقادیر قابل توجهی از عناصر آلیاژی (به غیر از کربن، منگنز، سیلیکون و غیره) است که منجر به تغییراتی در خواص مکانیکی یا فیزیکی آن می شود. |
| فولاد کم آلیاژ (Low Alloy Steel) | فولاد کم آلیاژ دارای کمتر از 3.5 درصد عناصر آلیاژی است. مانند 2.25% کروم و 1% مولیبدن. |
| فولاد میکرو آلیاژی (Micro Alloy Steel) | فولاد میکرو آلیاژی دارای مقادیر کمی وانادیم، نیوبیم و/یا تیتانیوم است. هر یک از آنها معمولاً کمتر از 0.10٪ و کل عناصر میکروآلیاژی کمتر از 0.15٪ ترکیب شیمیایی فولاد را تشکیل می دهند. همچنین به عنوان فولادهای HSLA شناخته می شود. |
ترکیب شیمیایی فولاد میکروآلیاژی
فولاد میکرو آلیاژی معمولا دارای 0.07 تا 0.12 درصد کربن، حدود 2 درصد منگنز و درصد کمی از نیوبیم، وانادیم و تیتانیوم (حداکثر 0.1 درصد) در آنالیزهای مختلف است. محصولات فولاد میکرو آلیاژی اغلب در فرآیند نورد حرارتی مکانیکی تولید می شود که موجب بهبود خواص مکانیکی آنها می شود.
مولیبدن نقش مهمی در ساختار فولاد میکروآلیاژی دارد. افزودن 0.1 تا 0.2 درصد مولیبدن ساختار دانه ریز فریت سوزنی شکل ایجاد می کند و به طور قابل توجهی اثرات سخت شدن رسوبی حاصل از سایر عناصر آلیاژی را افزایش می دهد.
به طور کلی می توان گفت که درصد عناصر فولاد میکروآلیاژی در محدوده زیر قرار می گیرند.
| عنصر | کربن (C) | منگنز (Mn) | نیوبیم (Nb) | وانادیوم (V) | مولیبدن (Mo) |
| درصد وزنی | 0.12 – 0.06 | 1.8 – 1.4 | 0.05 – 0.02 | 0.06 – 0 | 0.35 – 0.2 |
مزایای استفاده از فولاد میکرو آلیاژی
برخی از مزایای قابل توجه استفاده از فولادهای میکروآلیاژی عبارتند از:
- نیاز به عملیات حرارتی و میزان حساسیت به ترک با معادل کربن کمتر (CE) به حداقل می رسد
- جوش پذیری و چقرمگی جوش با کاهش محتوای کربن بهبود می یابد
- وزن فولاد میکروآلیاژی حدود 25 درصد کمتر از فولاد کربنی نورد گرم با همان استحکام است
- با افزایش ظرفیت پمپاژ لوله داخلی باعث صرفه جویی در عملیات می شود
- هزینه های ساخت به دلیل صرفه جویی در وزن حمل و نقل و جابجایی کاهش می یابد
کاربرد فولاد میکرو آلیاژی
فولاد میکرو آلیاژی را می توان در صنایع و تجهیزات زیر استفاده کرد.
- پل ها
- اجزای سازه ای معلق
- ساختمان ها
- وسایل نقلیه / حمل و نقل
- لوله و اتصالات
- تجهیزات سنگین
- ریل
- سکوها و تجهیزات فراساحلی
- کشتی سازی و شناورهای نیروی دریایی
- مخازن تحت فشار
- صنعت خودرو
- خطوط لوله نفت و گاز
به عنوان مثال در روسیه، ساخت و سازهای بسیاری با استفاده از فولادهای میکروآلیاژی انجام شده است و در مجموع بیش از 450000 تن از این فولاد با استحکام و چقرمگی بالا برای پل ها استفاده شده است.
از فولاد میکرو آلیاژی برای ساخت پل های جدیدی بر روی چندین رودخانه ساخته شده است از جمله: اوب در شهر سیرگوت، کاما در پرم، دان در روستوف-آن-دون، ولگا در ساراتوف و ولگوگراد، ورونش در ورونش، اوکا در کاشیرا و کانال مسکو در دمیتروف. افزون بر ساخت پل های رودخانه ای، از این فولاد در ساخت پل های جاده ای مانند حلقه داخلی سوم در مسکو نیز استفاده شده است. (مظالعه بیشتر:)
انواع فولاد میکرو آلیاژی
در جدول زیر به رایج ترین فولادهای میکرو آلیاژی و کاربرد عمده آنها اشاره شده است.
| کاربرد | گرید فولاد میکرو آلیاژی |
| شاتون | C70S6 |
| میل لنگ | 38MnSiVS5 |
| شفت | 30MnVS6 |
| یوک | SAE 11V41 |
| قطعات انتقال دهنده | SAE 1137V |
| اتصالات | MT-15 |
| میل لنگ | S48CS1V |
| نوار رک | S45CS1V |
| میل لنگ | 38MnVS5 |
| ریل لوله ای و کروی | 40MnSiVS6 |
| شاتون | 36MnVS4 |
| شفت انتقال دهنده | SCr420HV-SG |
خرید انواع لوله فولادی از پردیس فولاد
مجموعه پردیس فولاد با نزدیک به چهار دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، امکان خرید انواع لوله فولادی، استنلس استیل، آلیاژی، حرارتی، برودتی، آتشخوار و مانیسمان برای مشتریان فراهم کرده است.
همچنین انواع ولوها، فلنج ها و اتصالات صنعتی نیز در سبد محصولات پردیس فولاد وجود دارد. اگر قصد مشاوره یا خرید انواع لوله و اتصالات را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخ گویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند. همچنین شما را در جریان قیمت لوله استیل و دیگر انواع لوله و اتصالات قرار می دهند.
برگرفته از: totalmateria و azom و sunflagsteel
