مقایسه آلیاژ آهنی و غیر آهنی

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «میهن صنعت»، از دیرباز تاکنون فلزات، سنگ بنای تمدن بشری بوده و نقشی محوری در پیشرفت تکنولوژی و صنعت ایفا کرده‌‌اند. تقسیم بندی فلزات به دو دسته اصلی، آلیاژ آهنی و غیر آهنی، بر اساس وجود یا عدم وجود عنصر آهن در ترکیب شیمیایی آنها صورت می گیرد. هر یک از این دسته ها، خواص منحصر به فردی دارند که کاربردهای متنوعی را برای آنها رقم زده است. در این مقاله از میهن فولاد، به مقایسه جامع انواع آلیاژ آهنی و غیر آهنی پرداخته و تفاوت‌های اساسی میان آلیاژ آهنی و غیر آهنی را بررسی خواهیم کرد.

آلیاژهای آهنی

آلیاژهای آهنی، گروهی از مواد هستند که عنصر آهن به عنوان جزء اصلی در ترکیب آنها حضور دارد. فولاد، چدن و آهن خام از جمله مهم ترین آلیاژهای آهنی محسوب می شوند. یکی از بارزترین ویژگی های آلیاژهای آهنی، خاصیت مغناطیسی آنهاست. این ویژگی به دلیل وجود فاز فریت در ساختار میکروسکوپی این آلیاژها است. فریت، یک فاز مغناطیسی بوده که در دمای بالای 768 درجه سانتی گراد (دمای کوری) خاصیت مغناطیسی خود را از دست می‌دهد.

چدن‌ها به عنوان یکی از اعضای اصلی خانواده آلیاژهای آهنی شناخته می‌شوند. این آلیاژها حاوی 2 تا 4 درصد کربن هستند و اغلب عناصر آلیاژی دیگری نیز به آن‌ها اضافه می‌شود. جالب است بدانید که چدن در ابتدای فرآیند تولید فولاد در کوره بلند تولید شده و سپس با کاهش میزان کربن و عناصر آلیاژی دیگر به فولاد تبدیل می‌گردد.

آلیاژهای غیر آهنی

آلیاژهای غیر آهنی، گروهی متنوعی از مواد محسوب می‌شوند که فاقد عنصر آهن هستند. مس، آلومینیوم، برنج و برنز از جمله مهم ترین آلیاژهای غیر آهنی به شمار می‌روند. این آلیاژها به دلیل خواصی خاص که در ادامه مقاله به طور مفصل به آن‌ها خواهیم پرداخت؛ در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند.

مقایسه ویژگی‌های آلیاژهای آهنی و غیرآهنی

انواع آلیاژ آهنی و غیرآهنی نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند، اما به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی، خواص متفاوتی دارند. در ادامه، ویژگی‌های کلیدی این دو دسته آلیاژ آهنی و غیر آهنی را با هم مقایسه می‌کنیم:

۱. آلیاژهای آهنی (مانند فولاد و چدن)

• استحکام بالا: آلیاژهای آهنی به ویژه فولادها، استحکام بسیار بالایی داشته و در ساخت سازه‌های سنگین، ماشین‌آلات و ابزارآلات کاربرد گسترده‌ای دارند.
• چگالی بالا: به دلیل وجود آهن، چگالی آلیاژهای آهنی نسبتا زیاد است.
• مقاومت پایین در برابر خوردگی: به طور کلی مقاومت کمتری نسبت به آلیاژهای غیرآهنی در برابر خوردگی دارند، مگر اینکه عناصر آلیاژی خاصی مانند کروم به آن‌ها اضافه شود.
• هدایت الکتریکی و حرارتی پایین: نسبت به آلیاژهای غیرآهنی مانند مس و آلومینیوم، هدایت الکتریکی و حرارتی کمتری دارند.
• قیمت مناسب: به دلیل فراوانی آهن، معمولا قیمت پایین‌تری نسبت به آلیاژهای غیرآهنی دارند.

۲.آلیاژهای غیرآهنی (مانند آلومینیوم، مس، تیتانیوم)

• چگالی پایین: بسیاری از آلیاژهای غیرآهنی، به ویژه آلومینیوم، چگالی بسیار کمی دارند که آن‌ها را برای کاربردهایی که در آن وزن سبک اهمیت دارد، مانند هوافضا و خودرو، مناسب می‌کند.
• مقاومت بالا در برابر خوردگی : بسیاری از آلیاژهای غیرآهنی، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارند.
• هدایت الکتریکی و حرارتی بالا: آلیاژهایی مانند مس، هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی دارند؛ که آن‌ها را برای کاربردهای الکترونیکی و انتقال حرارت مناسب می‌کند.
• قابلیت شکل‌دهی بالا: بسیاری از آلیاژهای غیرآهنی، قابلیت شکل‌دهی بسیار خوبی دارند و می‌توان آن‌ها را به شکل‌های مختلفی درآورد.
• قیمت بالاتر: به دلیل کمیابی برخی از عناصر تشکیل‌دهنده، معمولا قیمت بالاتری نسبت به آلیاژهای آهنی دارند.

انواع مهم آلیاژهای غیر آهنی

• آلیاژهای آلومینیوم: به دلیل وزن کم، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت شکل‌دهی بالا، در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، خودرو و ساخت و ساز کاربرد دارند.
• آلیاژهای مس: برنج و برنز، به دلیل رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ماشین‌کاری، در صنایع برق، الکترونیک و ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• آلیاژهای نیکل: به خاطر مقاومت در برابر حرارت بالا، خوردگی و اکسیداسیون، در صنایع شیمیایی، نفت و گاز و هوافضا کاربرد دارند.
• آلیاژهای سرب: با توجه به چگالی بالا، نرمی و مقاومت در برابر خوردگی، در ساخت باتری‌ها، پوشش‌های محافظ و ساچمه‌ها استفاده می‌شوند.
• آلیاژهای روی: با در نظر گرفتن ویژگی مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت لحیم‌کاری و قیمت مناسب، در صنایع گالوانیزه، ساخت آلیاژهای برنج و تولید باتری‌ها کاربرد دارند.
• آلیاژهای قلع: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت لحیم‌کاری و نرمی، در صنایع غذایی، پوشش‌دهی فلزات و ساخت آلیاژهای برنز استفاده می‌شوند.
• آلیاژهای منیزیم: به خاطر وزن بسیار کم و استحکام بالا، در صنایع هوافضا و خودرو کارایی دارند.
• آلیاژهای طلا و نقره: از لحاط زیبایی، ارزش بالا و مقاومت در برابر خوردگی، در صنایع جواهرسازی، الکترونیک و پزشکی استفاده می‌شوند.

آلومینیوم و آلیاژهای آن

آلومینیوم، دومین فلز پرکاربرد در جهان پس از آهن، به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت عالی در برابر خوردگی، در صنایع مختلفی از جمله خودرو، هوافضا، بسته‌بندی و ساخت و ساز کاربرد وسیعی دارد. با این حال، آلومینیوم خالص به تنهایی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب نیست و نیاز به تقویت خواص مکانیکی آن با آلیاژسازی احساس می‌شود.

آلیاژهای آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم با افزودن عناصر آلیاژی مختلفی مانند مس، منگنز، سیلیسیم و روی تولید می‌شوند. این آلیاژها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

1. آلیاژهای نوردی: این آلیاژها با چهار رقم عددی نام‌گذاری می‌شوند و به دلیل قابلیت شکل‌دهی بالا، در ساخت ورق، پروفیل و لوله استفاده می‌شوند. نمونه‌هایی از این آلیاژها عبارتند از:

• آلیاژ 2024: حاوی مس، برای ساخت قطعات هواپیما و سازه‌های با استحکام بالامناسب است.
• آلیاژ 6061: حاوی منگنز و سیلیسیم، برای ساخت قاب پنجره، قایق و قطعات خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• آلیاژ 7075: حاوی روی، برای ساخت قطعات هواپیما و دوچرخه کاربرد دارند.

۲. آلیاژهای ریختگی: این آلیاژها با سه رقم عددی نام‌گذاری می‌شوند و به دلیل سیالیت بالا، برای ساخت قطعات پیچیده با روش ریخته‌گری استفاده می‌شوند. نمونه‌ای از این آلیاژها عبارت است از:

• آلیاژ 356: برای ساخت قطعات خودرو، بلوک سیلندر و قطعات هواپیما استفاده می‌شوند.

آلیاژهای مس

مس، با هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا، در صنایع الکترونیک، برق و ساخت و ساز کاربرد گسترده‌ای دارد. از مس برای ساخت سیم، لوله، ورق و همچنین آلیاژهای برنج و برنز استفاده می‌شود؛ که به شرح زیر هستند.

• برنج: آلیاژی از مس و روی است که مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارد و در ساخت شیرآلات، یراق‌آلات و قطعات دریایی کاربرد دارد.
• برنز: آلیاژی از مس و قلع است که سختی و مقاومت به سایش بالایی دارد و در ساخت مجسمه، ابزارآلات و قطعات ماشین‌آلات استفاده می‌شود.

انتخاب آلیاژ مناسب

همان طور که گفتیم؛ انتخاب بین آلیاژ آهنی و غیر آهنی مناسب برای یک کاربرد خاص بستگی به ویژگی‌های مختلفی از جمله استحکام مورد نیاز، وزن، مقاومت در برابر خوردگی، هدایت الکتریکی و حرارتی، هزینه و قابلیت ماشینکاری دارد. برای مثال، اگر به یک ماده سبک و مقاوم در برابر خوردگی نیاز دارید، آلیاژهای آلومینیوم انتخاب مناسبی هستند. اما اگر به یک ماده با استحکام بالا و قیمت مناسب احتیاج دارید، فولاد گزینه بهتری است. برای خرید و آشنایی با انواع آلیاژها و مشاوره تخصصی، به وب‌سایت ما در میهن فولاد مراجعه کنید.

جمع‌بندی

انتخاب بین آلیاژ آهنی و غیر آهنی به کاربرد مورد نظر و خواص مورد نیاز بستگی دارد. آلیاژهای آهنی مانند فولاد معمولاً برای ساخت سازه‌ها، ماشین‌آلات و ابزارآلات استفاده می‌شوند، در حالی که آلیاژهای غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس در صنایع الکترونیک، هوافضا، ساخت و ساز و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد دارند. ما در مجموعه میهن فولاد با ارائه طیف گسترده‌ای از آلیاژ آهنی و غیر آهنی، آماده‌ایم تا نیازهای شما را در این زمینه برآورده کنیم.

انتهای رپورتاژ آگهی/