رابطه‌ی دما و کاربرد فولاد

دما، شاید در زندگی روزمره، به جز شرایط خاصی که بیش از حد گرم یا بیش از حد سرد باشد، خیلی به چشم نیاید. اما در شرایط صنعتی و تولیدی، یک درجه تغییر در دما هم اندازه‌گیری می‌شود و برای ثابت نگه داشتن دما، یا رسیدن به حد مشخصی از آن، ابزارها و تجهیزات گرانقیمتی خریداری می‌شود. در برخی از شرایط صنعتی، حتی حساسیت روی دما، وارد کسری از دما هم می‌شود و یک درجه، بازه‌ی بسیار زیادی به نظر می‌آید. فولاد، با توجه به ماهیتی که دارد، استفاده‌های فراوانی در صنایع مختلف دارد. اما شکل دادن به آن، در شرایط دمای عادی، کار چندان ساده‌ای نیست و برای رسیدن به شکل و شمایل مناسب، در بسیاری از شرایط، باید دمای آن را افزایش داد تا نسبتا نرم شود. البته این نرمی، همیشه به حد ذوب شدن نمیرسد. چرا که هم به دمای بسیار بالایی نیاز داریم که فولاد را ذوب کنیم، که رسیدن به چنین دمایی، کار چندان ساده و ارزانی نیست، و هم این که می‌تواند زمان زیادی از ما بگیرد. چرا که بعد از ذوب شدن، برای بازگشت فولاد به حالت عادی، باید با استفاده از ابزار دیگری که احتمالا هزینه‌ی کمی ندارد، فولاد را سرد کنیم.

عنصر کربن

کربن، عنصری است که با ترکیب آهن، می‌تواند آلیاژهای فولادی را تولید کند. اما در این آلیاژها، علاوه بر کربن که پای ثابت همه‌ی آن‌ها است، از عناصر دیگری هم استفاده می‌شود. افزایش میزان کربن، می‌تواند سختی فولاد به دست‌آمده را افزایش دهد، اما سختی، تنها ویژگی نیست که از فولاد نیاز داریم. برای افزودن خواص و ویژگی‌های دیگر، استفاده از عناصر دیگر هم رایج است. اما علاوه بر ترکیب‌های شیمیایی، شرایط تولیدی که فولاد در آن به عمل می‌آید، می‌تواند تاثیر زیادی روی ویژگی‌های محصول نهایی و مقاومت آن در شرایط مخالف داشته باشد.

فاکتورهای زیادی در عملیات وجود دارد که می‌تواند در تصمیم به خرید یا استفاده از یک نوع خاص آلیاژ فولادی، دخیل باشد. اما در این مطلب، به طور خاص، به دما اشاره می‌کنیم. فلزات، اگر در دماهای بالایی قرار بگیرند که کمتر از دمای مورد نیاز برای ذوب باشد، سختی خود را از دست می‌دهند و نرم می‌شوند. در چنین شرایطی، امکان شکل دادن به آن‌ها راحت‌تر می‌شود. البته در صورتی که دما را خیلی به دمای ذوب نزدیک کنیم، نرمی بیش از حد، می‌تواند به طور کلی شکل فلز را خراب کند و امکان کار روی آن، از بین برود. با توجه به دمایی که آلیاژهای فولادی، می‌توانند شکل و سختی خود را در آن‌ها حفظ کنند، دو دسته فولاد در بازار وجود دارد.

فولاد گرمکار، به آن دسته از محصولات آلیاژی فولاد گفته می‌شود که با افزایش دما به بالای ۳۱۶ درجه‌ی سانتی‌گراد هم می‌توانند سختی و شکل خود را حفظ کنند. این دسته از فولادها که قیمت بالاتری نسبت به انواع سردکار دارند، برای کاربردهای خاص صنعتی که در آن، دمای عملیات بسیار بالا است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ساخت قالب‌های مختلف برای تولید محصولات گوناگون،‌ باید از فولاد گرمکار استفاده شود. چرا که قالب، تحت هیچ شرایطی نباید سفتی و شکل اولیه‌ی خود را از دست بدهد.