تفاوت فولاد و آهن در چیست؟ حتماً این سوال برای شما هم پیش آمده است، مخصوصاً اگر از کسانی باشید که در صنعت خود از این مواد استفاده می‌کنید. چیزی که شما باید بدانید این است که آهن و فولاد هم، با هم یکی هستند و هم، با هم تفاوت دارند. جالب شد!
آهن به طور خالص به صورت سنگ آهن به مقدار زیاد در معادن زیرزمینی یافت می‌شود و یک عنصر فوق‌العاده حیاتی محسوب می‌شود که انقلاب آهن را در گذشته به وجود آورد و تحولی عظیم در زندگی مردم ایجاد کرد. حالا در چند عصر اخیر آهن با ترکیبات مختلف با کربن و سایر آلیاژها و تبدیل شدن به فولاد انقلابی در تکنولوژی و پیشرفت بشر به وجود آورده است.
آهن و فولاد تفاوت‌های بسیاری باهم دارند و می‌توان گفت که دیگر از آهن در صنایع استفاده نمی‌شود و فولاد کاملاً جای آهن خالص را گرفته است. تقریباً در تمام صنایع مورد نیاز بشر از فولاد استفاده‌های بسیاری می‌شود.
تفاوت اصلی میان این دو مقدار کربن موجود در آن‌ها است، آهن کربن خیلی کمی در ترکیبات خود دارد ولی فولاد با توجه به مقدار کربن خود ویژگی‌های منحصر به فردی پیدا کرده که از ویژگی جالب آن این است که موقع تولید فولاد با تغییر این نسبت‌ها می‌توانیم فولادی با ویژگی مورد نظر خود تولید کنیم. با پارس مواد همراه باشید تا این تفاوت ها را باهم بررسی کنیم.
فهرست
آهن چیست؟
آهن یک عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نماد Fe و عدد اتمی 26 قرار دارد. این عنصر به صورت سنگ آهن در طبیعت یافت می‌شود که با استخراج سنگ آهن و طی فرایند جداسازی و حذف ناخالصی‌ها، فلز آهن تولید می‌شود، که دارای ویژگی‌ها و کاربردهای مختلفی است.
آهن یک فلز منحصر به فرد است، این فلز خیلی سخت و مقاوم است و دارای نقطه ذوب بالایی بوده و به دلیل خصوصیاتش، در تولید فولاد و آلیاژهای مختلف بسیاری کاربرد دارد. همچنین، آهن به عنوان یک عنصر اساسی در ساختمان‌سازی، صنایع خودروسازی، ابزارآلات، وسایل آشپزخانه و بسیاری از محصولات دیگر استفاده می‌شود.
از خصوصیات فیزیکی آهن می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- سختی و مقاومت
- نقطه ذوب بالا
- رسانایی حرارت
- رسانای الکتریسیته
همچنین از خصوصیات شیمیایی آهن می‌توان به اکسید پذیری، تشکیل ترکیبات آلیاژی، و واکنش‌پذیری با اسیدها و بازها اشاره کرد.
این ویژگی‌ها، آهن را به یک فلز منحصر به فرد تبدیل کرده که به صورت‌های مختلف در دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بیشتر بخوانید: سنگ آهن چیست : معجزه‌ای از طبیعت، در خدمت انسان
فولاد چیست ؟
فولاد یک آلیاژ از ترکیب آهن و کربن است که در واقع ماده اصلی در آن همان آهن استخراج شده از سنگ آهن می‌باشد. این محصول در ترکیب‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولاد به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردش، در صنایع مختلفی کاربرد دارد و می‌توان گفت پرمصرف‌ترین و مهم‌ترین ماده در سراسر جهان است. با توجه به مقدار کربن و عناصر دیگر در فولاد ویژگی‌های خاصی از خود نشان می‌دهد اما به طور کلی دارای ویژگی‌های زیر است:
- مقاومت بالا
- انعطاف‌پذیری
- قابلیت شکل‌دهی
- مقاومت در برابر زنگ زدگی
- حرارت بالا
- رسانای الکتریکی
- رسانای حرارت
فولاد با توجه به مقدار کربن موجود در آن ویژگی‌ها و کاربردهای مختلفی دارد که به صورت فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط و فولاد پرکربن در بازار وجود دارند که هر کدام ویژگی‌های خاصی را از خود نشان می‌دهند و برای مصارف مختلف باید به این موضوع اهمیت ویژه داد. فولاد در ساخت سازه‌های ساختمانی، وسایل نقلیه، ابزارآلات، وسایل خانگی، و صنایع مختلف دیگر استفاده می‌شود.
مقدار درصد کربن در فولاد بسیار مهم است، مقدار کربن در فولاد بین 0.002 الی 2 درصد است که این مقدار در تولیدات مختلف متغییر است، چرا که با توجه به کاربرد فولاد در صنایع مختلف موجب بروز ویژگی مورد نظر آن صنعت می‌شود. پس در انتخاب نوع فولاد در صنایع مختلف با توجه به کاربرد آن باید دقت کرد تا بهترین نتیجه را گرفت.
بیشتر بخوانید: فولاد چیست ؟ معرفی انواع فولاد و کاربردهای آن
تفاوت آهن و فولاد چیست
تا اینجا دیدیم که آهن و فولاد از نظر ویژگی و کاربرد خیلی به یکدیگر شبیه هستند. همانطور که اشاره شد عنصر اصلی در تولید فولاد آهن است و تفاوت اصلی بین آهن و فولاد مقدار کربن موجود در هر یک از آن‌ها است. آهن خالص دارای مقدار کمی کربن است، در حالی که فولاد حاوی مقدار قابل توجهی کربن در نسبت‌های مختلف است. این تفاوت باعث می‌شود که کلاً داستان عوض شود، چرا که فولاد خصوصیات مکانیکی متفاوتی نسبت به آهن دارد، از جمله مقاومت بیشتر و سختی بیشتر. به علاوه، فولاد به دلیل کربن بیشتر، قابلیت شکل‌دهی خوبی دارد که این امر باعث استفاده گسترده‌تر آن در صنایع مختلف می‌شود.
مقدار کربن در فولاد اهمیت ویژه ای دارد چرا که موجب تغییرات اساسی در خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد می شود. این موضوع در استفاده از این فلز در صنایع مختلف تاثیر زیادی دارد. در اینجا به بررسی برخی از تفاوت‌های اساسی در آهن و فولاد می‌پردازیم تا انتخاب درستی برای صنعت مورد نظر خود داشته باشید.
تفاوت آهن و فولاد از نظر استحکام و مقاومت
یکی از تفاوت‌های اصلی بین آن‌ها استحکام و مقاومت است که فولاد نسبت به آهن از استحکام بیشتری برخوردار است. این امر به دلیل مقدار بیشتر کربن در فولاد است که باعث می‌شود فولاد سخت‌تر و مقاوم‌تر از آهن باشد. به علاوه، فولاد به دلیل ویژگی‌های مکانیکی بهتر خود، در بسیاری از صنایع به جای آهن استفاده می‌شود.
تفاوت آهن و فولاد از نظر چکش‌پذیری
چکش‌پذیری به توانایی مواد در جذب انرژی ضربه و جلوگیری از شکست در مقابل آن اشاره دارد. فولاد به دلیل وجود کربن بیشتر معمولاً دارای چکش‌پذیری کمتری نسبت به آهن خالص است. به عبارت دیگر، آهن خالص معمولاً چکش‌پذیری بیشتری نسبت به فولاد دارد. باید توجه داشت که مقدار کربن روی این مسئله تاثیر می‌گذارد پس در صنایعی که قطعات در معرض ضربه چکشی قرار دارند باید به این موضوع توجه کرد و از فولاد با کربن کمتری استفاده کرد و یا از ترکیب عناصر دیگری مانند کروم و نیکل و … استفاده کرد. اما در عین حال گوشه چشمی به میزان استحکام مورد نیاز خود نیز باید داشته باشید.
تفاوت آهن و فولاد از نظر زنگ‌زدگی و خوردگی
یکی از تفاوت‌های اصلی بین آهن و فولاد از نظر زنگ‌زدگی است. آهن خالص به راحتی زنگ می‌زند و اکسید می‌شود، اما فولاد به خاطر وجود کربن در ساختار خود خیلی دیرتر اکسید می‌شود. حال آن که در برخی از انواع فولادها به دلیل وجود عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و وانادیوم، مقاومت به زنگ‌زدگی بیشتر می‌شود. به همین دلیل، فولاد‌های آلیاژی معمولاً در شرایطی که با رطوبت یا مواد شیمیایی در تماس هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تفاوت آهن و فولاد از نظر رسانای الکتریکی
تفاوت اصلی بین آهن و فولاد از نظر رسانایی الکتریکی در مقاومت الکتریکی آن‌ها است. آهن خالص معمولاً مقاومت الکتریکی کمتری دارد، در حالی که فولاد به دلیل حضور عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و وانادیوم ممکن است مقاومت الکتریکی بیشتری داشته باشد. به همین دلیل، فولاد به عنوان یک رسانای الکتریکی مناسب‌تر است و برای برخی از صنایع کاربردهای بسیاری دارد.
تفاوت آهن و فولاد از نظر دمای ذوب
تفاوت اصلی بین آهن و فولاد از نظر دمای ذوب به خاطر کربن موجود در آن‌ها است. هر چه کربن در ساختار آن‌ها کمتر باشد دمای ذوب بالاتر می‌رود و هر چه کربن بیشتر باشد، دمای ذوب کاهش می‌یابد. دمای ذوب آهن حدود 1535 درجه سانتیگراد است. در حالی که دمای ذوب فولاد بستگی به نوع و ترکیب آلیاژی که دارد، ممکن است بین 1370 تا 1520 درجه سانتیگراد باشد.
تفاوت آهن و فولاد از نظر فرم‌دهی و شکل‌پذیری
آهن خالص به طور معمول دارای فرم‌دهی و شکل‌پذیری بیشتری نسبت به فولاد است. کربن موجود در ساختار فولاد موجب مقاومت در برابر شکل پذیری آن شده، اما با اضافه کردن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و وانادیوم به فولاد باعث شده به شکل‌پذیری بیشتری دست پیدا کند. به همین دلیل، فولاد معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به شکل‌پذیری و فرم‌دهی دقیق دارند، با دقت در ترکیبات آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت آهن و فولاد از نظر کاربرد در صنایع مختلف
از آهن خالص معمولاً در هیچ صنعتی استفاده نمی‌شود، چرا که با توجه به نیاز آن صنعت باید در ترکیب فیزیکی و شیمیایی آن تغییراتی دهیم تا قابل استفاده شود. این تغییرات آهن را تبدیل به فولاد می‌کند. پس در تمام صنایع مختلف و محصولات تولیدی ما از فولادهایی با ترکیبات مختلف استفاده می‌کنیم. در واقع آهن خالص به عنوان مواد اولیه برای تولید فولاد استفاده می‌شود. فولاد به دلیل مقاومت بیشتر به خوردگی و خستگی، شکل‌پذیری و قابلیت جوشکاری، در ساخت ساختمان‌ها، وسایل نقلیه، ابزارآلات، لوازم خانگی و صنایع مختلف دیگر استفاده می‌شود.
سخن آخر
با بررسی آهن و فولاد از نقش مهمی که فولاد در صنایع مختلف دارد با خبر شدیم و همه این‌ها به خاطر وجود آهن به عنوان ماده اولیه در ساخت فولاد است. پس هر دو ماده برای زندگی راحت بشر مورد نیاز هستند و از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشند. فقط نکته مهم برای صنعتگران این است که از چه نوع فولادی برای صنعت خود استفاده کنند که بیشترین نتیجه را بدست آورند. این مسئله با تحقیق و بررسی در مورد ویژگی‌های مورد نیاز صنعت خود و مطالعه و اطلاعات درست در مورد ترکیبات فولادها، بدست می‌آید. برای این منظور کارشناسان باتجربه پارس مواد نقش جهان می‌توانند اطلاعات بسیار مفیدی در اختیار شما قرار دهند. چرا که خود از تهیه‌کنندگان فولاد و فرو آلیاژهای مرغوب در سراسر دنیا هستند، پس می‌توانید با آن‌ها در تماس باشید و از محصولات با کیفیت و مشاوره‌های بروز، در سطح جهانی استفاده کنید.
بدون دیدگاه