معرفی فولاد نرم و فولاد کم کربن

این دسته از فولادها نسبت به دیگر خانواده های فولادی بسیار ارزان تر بوده، اما با این وجود، با توجه به خواصی که دارند، مناسب بسیاری از پروژه ها می باشند. فولاد نرم و فولاد کم کربن معمولاً:

1-خواص جوشکاری مناسبی دارند. دچار ترک خوردگی نمی شوند. نیاز به گرم کردن قبل از جوشکاری ندارند. البته بعد از عملیات جوشکاری لازم است عملیات حرارتی بر روی آن انجام گیرد.
2-ماشین کاری آنها بسیار راحت است.
3-بسیار سخت و بادوام هستند.
4-انعطاف پذیر بوده و شکل پذیری آنها آسان است.
5-قابلیت کشش مناسبی دارند
6-رسانا هستند و دارای خواص مغناطیسی می باشند.

معمولاً پروژه هایی که مقدار قابل توجهی از فولاد مورد نیاز باشد، مهم ترین گزینه پیش روی پیمانکاران فولاد ساده کربنی و فولاد نرم خواهد بود. چون به راحتی در دسترس بوده و قیمت بسیار مناسبی دارند (برخلاف ورق استنلس استیل که به علت وجود عناصر گران نیکل و گروم قیمت بالاتری دارند). البته از نقاط ضعف این فولادها نیز نباید غافل شد.

نقاط ضعف فولاد کم کربن و نرم:

1-استحکام کششی نامناسب برای استفاده در سازه های سنگین مثل تیرآهن (لازم به ذکر است در مواردی که کشش مطرح است، می توان از گریدهای استنلس استیل مختص کشش، تحت عنوان ورق استیل DQ و ورق استیل DDQ استفاده نمود.)
2-فاقد عنصر کروم که باعث می گردد به راحتی در محیط های حساس دچار خوردگی و زنگ زدگی شود.
(معمولاً در این موارد از ورق استنلس استیل استفاده میگردد. به علت محتوای کروم بالا و خواص ضد خورندگی)
3-به علت کربن پایین در ساختار این نوع فولاد، با عملیات حرارتی قابلیت سخت شدن ندارند.
4-استحکام تسلیم پایین

استیل نرم و استیل کم کربن

فولاد کم کربن

فولاد کم کربن همانطور که از نامش مشخص است، حاوی کربن به مراتب کمتری نسبت به سایر گروه های فولادی می باشد. در حالی که فولاد کربنی (کربن استیل) می تواند تا حدود 2 درصد کربن داشته باشد، فولاد کم کربن معمولا حاوی 0.05٪ تا 0.15٪ کربن می باشد.
یکی از مهمترین نقاط ضعف شناخته شده در فولاد کم کربن، استحکام تسلیم پایین آن می باشد. استحکام تسلیم آلیاژ، نقطه ای در نمودار می باشد که در آن آلیاژ شروع به تغییر شکل غیر خطی می کند. یعنی هم به صورت الاستیک (تغییر شکل برگشت پذیر) و هم به صورت پلاستیک (تغییر شکل غیر قابل برگشت) . وقتی کشش فولاد از حد مجاز عبور کند، یعنی بالاتر از استحکام تسلیم مجاز، فولاد تحمل خود را از دست داده و اصطلاحاً دچار شکست می شود.

فولاد نرم

فولاد نرم معمولا حاوی 0.16 تا 0.29 درصد کربن می باشد. از جمله عملیات هایی که جهت سخت سازی این فولاد به کار گرفته می شود، کربوریزاسیون می باشد. در این عملیات، فولاد، باقیمانده کربن فرار حاصل از سوخت زغال سنگ را دریافت کرده و به همین دلیل با بالارفتن نرخ کربن در آن، سخت می گردد. جرم حجمی فولاد نرم 7.85 گرم بر سانتی مترمکعب می باشد.  ثابت مدول یانگ فولاد نرم، 210 گیگا پاسکال می باشد. این ثابت، تابعی از تنش بر کرنش فولاد می باشد. در حقیقت تنشی که فولاد تا نقطه تسلیم تحمل می کند تقسیم بر کرنش (تغییر طول) فولاد.

ترکیب شیمیایی فولاد نرم شامل 0.25٪ کربن ، بین 0.4٪ تا 0.7٪ منگنز و بین 0.1٪ تا 0.5٪ سیلیکون است. مقدار کمی فسفر ، سرب، گوگرد و سایر عناصر دیگر ممکن است در برخی فولادهای هم خانواده اصلاح شده آن وجود داشته باشد.

کاربردها

خودروسازی ، شامل کف کامیون ها و درب اتومبیل و . . .
ساخت بست و پیچ و مهره
قطعات ماشین آلات مانند سنجاقک ، دوک نخ ریسی ، شفت ، میله و چرخ های دستی.
اشکال ساختاری مورد استفاده در ساخت پل ها و ساختمان ها.