یکی از همه کاره‌ترین و مفیدترین مواد روی کره زمین، فولاد است که عمدتاً از آهن و کربن تشکیل شده است. گریدها و انواع مختلفی برای فولاد تعریف شده است. یکی از این انواع فولاد که در محافل مختلف بسیار مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد، فولاد کشته شده است. در ادامه با صباپروفیل همراه باشید تا به بررسی بیشتر این نوع فولاد بپردازیم.
فهرست مطالب
فولاد کشته شده یا کشته فولاد چیست؟
فولاد کشته شده (Killed Steel) یا فولاد اکسید زدایی شده (Deoxidized Steel) شکلی از فولاد است که در مرحله ریخته‌گری به‌گونه‌ای عمل‌آوری می‌شود که به طور کامل اکسیدزدایی شود. اکسید زدایی فولاد باعث ایجاد ثبات بیشتر در محصول نهایی می‌شود و در عین حال چگالی و دوام را افزایش می‌دهد. تعدادی کاربرد برای فولاد کشته شده وجود دارد و گریدهای خاصی از فولاد باید کشته شوند تا استانداردهای مواد را برآورده کنند. در صورت وجود شک و تردید در مورد یکپارچگی یک محصول فولادی، می‌توان از آزمایش مواد برای تعیین اینکه آیا فولاد اکسید زدایی شده است یا خیر، استفاده کرد.
هنگامی که فولاد برای ریخته‌گری گرم می‌شود، با اکسیژن موجود در هوا تعامل می‌کند. به طور معمول، مقداری اکسیژن در فولاد مذاب حل می‌شود و با آن به داخل قالب می‌رود. مقداری از اکسیژن با ته نشین شدن فولاد در قالب خارج می‌شود، اما مقداری از آن به دام می‌افتد و در آنجا با کربن موجود در فولاد تعامل می‌کند و مونوکسید کربن ایجاد می‌کند.
مونوکسید کربن به نوبه خود حباب‌های کوچکی را در داخل محصول نهایی ایجاد می‌کند. این حباب‌ها یکپارچگی فولاد را به خطر می‌اندازند و نقاط ضعفی را ایجاد می‌کنند که می‌تواند شکسته شود، مخصوصاً تحت فشار. حباب‌ها همچنین بافت فولاد را مختل می‌کنند و چگالی آن را کمتر می‌کنند. در برخی موارد، این ممکن است به عنوان یک مشکل تلقی نشود، اما در برخی دیگر، می‌تواند به یک مسئله تبدیل شود. به عنوان مثال، فولادی که در ساخت پل استفاده می‌شود، باید بتواند در برابر استرس بدون ایجاد ترک مقاومت کند.
سیلیکون را می‌توان به فولاد اضافه کرد تا از ایجاد حباب در حین ساخت جلوگیری شود.
هنگامی که فولاد کشته شده ساخته می‌شود، موادی مانند آلومینیوم، سیلیکون یا منگنز قبل از ریختن در قالب به فولاد اضافه می‌شوند. این امر فولاد را اکسید زدایی می‌کند و اکسیژن را از فولاد خارج کرده تا زمانی که به قالب برخورد می‌کند، بیشتر اکسیژن از بین می‌رود. برخی می‌گویند که “کشته” اشاره به این واقعیت است که فولاد پس از ریختن در قالب حباب نمی‌کند.
فولاد کشته شده به دلیل عدم وجود حباب‌های مونوکسید کربن، دانه و بافت بسیار یکنواختی دارد. همچنین بسیار متراکم است و فاقد سوراخ‌های کوچک موجود در فولاد است که کشته نشده‌اند، که آن را سنگین‌تر از قطعات فولادی هم‌اندازه‌ای می‌کند که تحت این فرآیند قرار نگرفته‌اند. فولاد کشته شده گاهی اوقات به دلیل چگالی در معرض انقباض است که می‌تواند در کاربردهای ریخته‌گری خاص نگران کننده باشد. استحکام و دوام این محصول فولادی با اکسید زدایی افزایش می‌یابد، اگرچه عواملی می‌توانند بر کیفیت یک محصول فولادی نهایی تأثیر بگذارند.
انواع فولاد کشته شده
چهار نوع فولاد کشته شده با توجه به میزان اکسیژن زدایی وجود دارد که عبارتند از:
- فولاد کشته شده (Killed steel): به فولادی می‌گویند که قبل از ریخته‌گری به طور کامل اکسیژن زدایی شده باشد.
- فولاد نیمه کشته شده (Semi killed steel): مشابه فولاد کشته شده است اما هنوز مقداری حفرات گازی در آن باقی مانده است که به صورت گاز کربن مونواکسید نزدیک سطح فولاد تشکیل می‌شود.
- فولاد ناآرام (Rimmed steel): به فولادی گفته می‌شود که عناصر آلیاژی برای خروج اکسیژن به آن افزوده نشده باشد و یا در حد بسیار کمی عناصر آلیاژی برای برای اکسیژن زدایی در آن وجود داشته باشد.
- فولاد سرپوشیده (Capped steel): این نوع فولاد دارای مقدار بسیار کمی عناصر آلیاژی آلومینیوم و فروسیلیکون است. این فولاد برای کار سرد بسیار مناسب است.
لازم به ذکر است که هیچ کدام از این انواع فولاد نسبت به دیگری برتری ندارد و در جای خود می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
پرسش و پاسخ
فولاد کربنی کشته شده نوعی فولاد است که در طول فرآیند تولید آن به طور کامل اکسیده شده است. این فرآیند اکسیژن را از مواد حذف می‌کند، که به جلوگیری از اکسیداسیون یا خوردگی بیشتر کمک می‌کند. در نتیجه، فولاد کربن کشته شده یکی از بادوام‌ترین و قابل اعتمادترین انواع فولادهای موجود امروزی است.
سطح اکسیژن محلول در فولاد مایع باید کاهش یابد زیرا اکسیژن در طول انجماد با کربن واکنش می‌دهد و مونوکسید کربن و سوراخ‌هایی را در قالب ایجاد می‌کند. مزایای فولاد کربنی کشته شده چیست؟
چرا در فولاد کشته شده، اکسیژن را از فولاد حذف می‌کنیم؟
مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 10 خرداد 1402
