فولاد نوعي آهن است كه بيشتر ناخالصي هاي آن جدا شده است. آهن عنصري، فلزي مستحكم، سخت، سنگين و به رنگ خاكستري است. اين ماده در شهاب سنگ¬ها يافت ميگردد. همچنين آهن در تركيب با بسياري از كانيها در پوسته زمين پيدا ميشود.
امروزه با توجه به پيشرفت روز افزون كشور در تمامي زمينهها و نيز افزايش روند ساختوساز، نياز به فولاد و محصولات آن در كشور، روز به روز در حال گسترش ميباشد.
فولاد نوعي آهن است كه بيشتر ناخالصي هاي آن جدا شده است. آهن عنصري، فلزي مستحكم، سخت، سنگين و به رنگ خاكستري است. اين ماده در شهاب سنگ ها يافت ميگردد. همچنين آهن در تركيب با بسياري از كانيها در پوسته زمين پيدا ميشود. آهن به آساني زنگ ميزند و میتوان آن را مغناطيسي ساخت و به شدت جذب آهنربا نمود. از اين ماده جهت ساختن بسياري از سازه ها استفاده ميگردد. فولاد (آهن ذوب شده) با گرماي شديد و آميختن آن با كربن (آلياژ) درست ميشود. از فولاد براي ساختن ماشين آلات، اتومبيل، ابزار آلات و ديگر مصنوعات استفاده میگردد.
تاريخ ذوب آهن و آهن كاري به درازاي خود تاريخ است. باستان شناسان در مصر ابزارهايي آهني يافتند كه تاريخ ساخت آنها به 3000 سال پيش از ميلاد مسيح بر میگردد و زيور آلات آهني حتي پيش از اين تاريخ نيز به كار مي رفت. اسلحه هاي آهنين ساخته شده به وسيله تيمار گرمايي براي يونانيان در 1000 سال پيش از ميلاد امري شناخته شده بود.
سابقه تولید فراوردههای آهنی در ایران به قرن چهاردهم قبل از میلاد بر میگردد و ابزار آهنی مکشوفه در تپههای سیلک منطقهای در نزدیک شهر کاشان بیانگر آشنایی اقوام ساکن در این منطقه با نحوهی تولید و مصرف آنها در چند هزار سال قبل میلاد است.
شکلگیری صنعت فولاد در ایران را میتوان سه دوره دانست که از دوره سنتی آهن ریزی تا سال 1284 هجری شمسی، دوره نوسازی ذوب آهن که تأسیس اولین کارخانه آهن ریزی در سال 1285 و دوره صنعتی نوین که با تأسیس کارخانه خصوصی ریختهگری چدن در سال 1339 تا به حال ادامه داشته است در اواسط دهه 1340 شرکت ملی صنایع فولاد ایران برای تولید آهن و فولاد به روش های احیای مستقیم تأسیس شد.
اولین کارخانه فولادسازی در سال 1350 در اصفهان ساخته شد. بعد از انقلاب اسلامی در سال 1358 تغییرات بنیادی در سازمان صنایع فولاد ایران صورت گرفت و شرکت های داخلی با یکدیگر ادغام شدند و شرکتی تحت عنوان شرکت ملی فولاد ایران تأسیس شد.
از سال 1358 تا 1379 شرکت ملی فولاد ایران به عنوان تنها متولی فولاد کشور فعالیت داشت. در سال 1379 سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران تشکیل واحدهای فولادی دولتی به آن سازمان منتقل گردیدند. البته در چند سال اخیر ورود بخش خصوصی برای تولید فولاد به خصوص محصولات فولادی بسیار چشم گیر بوده و هم اکنون دهها واحد تولید فولاد غیردولتی در حال فعالیت میباشد.
مصارف عمده فولاد
تیرآهن و میلگرد، ریل، نبشی و ناودانی معمولی در صنعت ساختمانسازی، سد، راه، پل، جاده و راه آهن کاربرد دارد.
انواع ورق: در صنعت ساختمان (به عنوان پروفیل و لوله) خودروسازی، صنایع غذایی، صنایع نفت و گاز و شناورها و... کاربرد دارد.
فولاد کربنی و آلیاژی (همانند میلگرد، سپری و ناودانی و نبشی و...) در همه صنایع به خصوص در صنایع ماشین سازی، خودرو و صنایع غذایی، صنایع شیمیایی و... کاربرد دارد. به صورت خاص از این نوع فولادها میتوان در تولید انواع شفت، گاردان خودرو، کلیه چرخنده ها، بولت و پیچ ها، انواع بالمیل مورد استفاده در سایش صنایع کانی غیرفلزی، قالب سازی و ... استفاده نمود.
فولاد مذاب آلیاژی: صنایع ریختهگری برای ریختهگری انواع قطعات فولادی و چدنی از فولاد و یا چدن مذاب استفاده مینمایند.
انواع فولاد از نظر کاربرد
فولادها را از نظر کاربرد به گروههای زیر تقسیم میشوند
فولادهای ساختمانی: به فولادهایی میگویند که از آنها میتوان به عنوان مواد اولیه برای ساختمان اسکلتهای فلزی، اسکلت پلها و همچنین برای ساختن قطعات وسایل نقلیه، دستگاهها، ماشینآلات، اجزای ماشین (پیچ و مهره ، میله و محور، یاتاقان غلتشی و ... ) استفاده کرد.
امروزه حدود 90 درصد محصولات کارخانههای فولادسازی را فولادهای ساختمانی تشکیل میدهند.
فولادهای ابزارسازی: فولادهای ابزارسازی به فولادهایی میگویند که از آنها در ساختن ابزارهای براده برداری و برش (مانند چکش، تیغههای دستگاه خم کن، سنبههای خم و کشش، قالبهای کوره کاری، قالبهای ریختهگری ...) استفاده میشود.
در انتخاب فولادهای ابزار سازی استحکام کششی و انبساط چندان مورد توجه نیست بلکه قابلیت برش و سختی آنها بیشتر مطرح است. این فولادها را برحسب درصد عناصر موجود در آنها به فولادهای ابزارسازی غیر آلیاژی، کمآلیاژ و پرآلیاژ تقسیم میکنند.
فولادهای ابزارسازی را همچنین برحسب مورد استفاده (دمای کاری) به فولادهای سردکار و گرمکار و برحسب مواد خنککنندهای که در هنگام سختکاری آنها به کار میرود به فولادهای آبی، روغنی و هوایی تقسیم میکنند. فولادهای ابزارسازی غیرآلیاژ و کم آلیاژ دارای 5.0 تا 5.1 درصد کربن هستند.
میزان کربن فولادهای ابزارسازی پرآلیاژ تا 2/2 درصد است. همه این فولادها (حتی آنها که غیر آلیاژی هستند) جزء فولادهای نجیب به حساب میآیند زیرا درجه خلوص بالایی دارند. فولادهای سردکار سماجت خوبی دارند و مقاومت آنها در مقابل ضربه، فشار و ساییدگی زیاد است. با این فولادها میتوان مواد کار را با یکی از روشهای براده برداری یا بدون براده برداری تغییر فرم داد. فولادهای گرمکار در دماهای بالا دارای استحکام مکانیکی و دوام برندگی زیادی هستند و برای تهیه قالبهای کوره کاری، ماتریس مخصوص تهیه نیمه ساختهها و... به کار میروند. با این فولادها میتوان قطعات فولادی، فلزات سبک و سنگین را در حالت گرم تغییر فرم داد.
تهیه شده در گروه مطالعات سپینود شرق