کاربرد آلیاژ فولاد در صنایع مختلف
کاربرد آلیاژ فولاد در صنایع مختلف در این مقاله آمده است. در انتها شما با صفر تا صد کاربرد فولاد در تمام صنایع آشنا خواهید شد. آلیاژ فولاد به‌صورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد و تولید آن در جهان بسیار گسترده است. امروزه تخمین زده می‌شود که بیش از 20 میلیارد تن فولاد در صنایع مختلف در حال استفاده هستند. این بدان معنی است که به ازای هر انسان بیش از دو تن فولاد در جهان وجود دارد. فولادها می‌توانند طیف وسیعی از نیازها را برطرف کنند.
با وجود این که امروزه روی آلیاژهای مختلف مطالعات بسیاری صورت می‌گیرد ولی هنوز آلیاژ فولاد پر استفاده‌ترین آلیاژ در صنایع هست. شما می توانید برای آشنایی بیشتر ابتدا مقاله تعریف فولاد را مطالعه کنید.
اگر بخواهیم دسته‌بندی کلی‌ای بر صنایعی که فولاد در آن‌ها نقش دارند انجام دهیم می‌توان به صنایع زیر اشاره کرد:
1- خودروسازی و وسایل‌نقلیه
2- انرژی
3- ساختمان‌سازی
4- کشتی‌سازی
5- پزشکی
6- لوازم‌خانگی
7- صنعت نفت
خودروسازی و وسایل نقلیه‌ای:
در حالی که انتظار می‌رود بیشتر مصرف فولاد به صنایعی مانند ساخت و مهندسی محدود شود، اما بخش عمده‌ای از کاربرد آلیاژ فولاد در ساخت وسایل نقلیه حمل و نقل است. فولاد بیش از نیمی از وزن یک خودروی متوسط را به خود اختصاص می دهد. امروزه اکثر خودروها و سایر وسایل نقلیه از فولادهای پیشرفته با مقاومت بالا استفاده می‌کنند. به کمک فولاد، می‌توان خودروهایی سبک طراحی کرد که ضمن افزایش ایمنی، مصرف سوخت را بهینه‌سازی می‌کند. فولاد برای تجهیزات وسایل نقلیه ایده‌آل است، زیرا سنگین نیست و برای ساخت به انرژی کمتری نیاز دارد. به خصوص که انتشار دی اکسیدکربن را کاهش می‌دهد. انواع مختلفی از فولاد برای قسمت‌های مختلف خودرو مانند بدنه، درها، فرمان، محور چرخ‌ها، فضای داخلی، سیستم تعلیق، گیربکس و موتور استفاده می‌شود.
گریدهای جدید فولاد استحکام بالای پیشرفته، خودروسازان را قادر ساخت که وزن خودروهای جدید خود را در مقایسه با انواع قدیمی، ۲۵ تا ۳۹ درصد کاهش دهند. می‌توان چنین بیان کرد که برای استفاده یک خانواده ۵ نفره از خودرو، وزن کلی خودرو ۱۷۰ تا ۲۷۰ کیلوگرم کاهش می‌یابد. در حال حاضر، انجمن جهانی فولاد در تلاش برای تولید گریدهای جدید فولاد پیشرفته، با استحکامی بیش از ۱۵۰۰ مگاپاسکال است. فولادهایی که در عین داشتن مقاومت بالا، نازک‌تر و سبک‌تر از انواع پیشین خود باشند که این موضوع باعث بیشتر شدن کاربرد آلیاژ فولاد در صنایع مختلف می شود.
انرژی:
یکی از مهمترین کاربردهای فولاد در حوزه انرژی است. تقریبا در همه بخش‌های انرژی، فولاد را به دلیل دوام عالی آن به کار می‌برند. انواع انرژی مانند برق، گاز طبیعی، نیروی بادی و حتی هسته‌ای همگی برای عملکرد مناسب به فولاد نیاز دارند. همچنین از دیگر کاربرد آلیاژ فولاد که جز مهم ترین ها می باشد می‌توان به استخراج منابعی که برای تولید انرژی استفاده می‌شوند، به کار می‌رود. از کاربرد فولاد زنگ نزن، با استحکام بالا، کربنی و میکرو آلیاژی، می‌توان به کاربرد آن‌ها در تولید ماشین‌آلاتی مانند خطوط لوله و سکوهای دریایی اشاره کرد. این ویژگی‌های فولاد مورد استفاده در پروژه‌های انرژی، ضروری به حساب می‌آیند. زیرا قرار است در محیط‌های سخت و خورنده مورد استفاده قرار گیرند. به علاوه، روند تولید و توزیع اشکال مختلف انرژی فسیلی، هسته‌ای یا تجدیدپذیر، با استفاده از فولاد انجام می‌شود.
برای اجرای ستون‌های برق مورد استفاده در ساخت سکوهای نفتی در دریا و تقویت سازه‌های بتنی در نیروگاه‌های برق‌آبی، فولاد به کار می‌رود. هیچ ژنراتور، ترانسفورماتور یا موتور الکتریکی را نمی‌توان یافت که بدون فولاد الکتریکی، توانایی تولید انرژی قابل استفاده را داشته باشد. این خانواده آلیاژی نقش مهمی در تبدیل انرژی خوشیدی به برق یا آب گرم دارد. همچنین به عنوان ماده اولیه اصلی در پنل‌های خورشیدی، پمپ‌ها، مخازن، مبدل‌های حرارتی و ساخت دستگاه‌های انرژی موج مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد فولاد در ساخت و سازهای مدرن به قدری گسترده است که ما حتی نمی‌توانیم تصور کنیم. یکی از بهترین نمونه‌ها، برج‌های لوله‌ای فولادی است که در توربین‌های بادی کاربرد فراوان دارند. به طور کلی، از آن‌جا که سرعت باد در ارتفاعات بالا می‌رود، برج‌هایی که طول بیشتری دارند، با افزایش بازدهی تولید انرژی همراه‌اند. در صورتی‌که از فولادهای جدید در ساخت این برج‌ها استفاده شود، نسبت مقاومت به وزن در مقایسه به دیگر مواد افزایش قابل توجهی خواهد داشت. بدین ترتیب برج‌های بلندتر، تنشی بسیار کمتر بر سازه اعمال می‌کنند. با توجه به وزن پایین فولادهای جدید، می‌توان برج‌ها را در مقاطع ۳۰ متری ساخت و سپس آن‌ها را مونتاژ و نصب کرد. در حال حاضر، محققان در تلاش‌اند فولادهایی جدید با استحکام بالاتر بسازند و جرم برج‌های آینده را به حداقل برسانند.
ساختمان‌سازی:
در صنعت ساخت و ساز، یک ماده پایدار مانند فولاد اجازه می‌دهد تا سازه‌ها به سرعت و با قیمت پایین ساخته شوند. از آنجایی که کاربرد آلیاژ فولاد زیاد است و می توان از اشکال مختلف آن استفاده کرد، پس می‌توان آن را به گونه‌ای طراحی کرد که نیازهای هر پروژه را برآورده کند. فولاد حتی می‌تواند برای محافظت در برابر عناصر، به روش‌های مختلف آلیاژسازی شود. این ویژگی‌های فولاد به آن اجازه می‌دهد تا تقریبا در هر نوع محیطی در زیرساخت‌های یک ساختمان گنجانده شود. اوایل قرن بیستم شاهد توسعه تکنیک‌های کارآمدتر برای تولید فولاد بودیم. این پیشرفت‌ها در تولید، به ظهور ساختمان‌های بلند کمک می‌کند. در واقع، بسیاری از سازه‌های تاریخی معروف مانند ساختمان امپایر استیت، استحکام و طول عمر خود را مدیون ویژگی‌های خاص فولادند. امروزه فولاد یکی از مهمترین اجزای صنعت ساختمان است که بیش از پنجاه درصد تولید فولاد در جهان را به خود اختصاص داده است. از خانه‌ها گرفته تا پارکینگ‌ها، مدارس و آسمان‌خراش‌ها، بیشتر ساختمان‌ها همگی باید استحکام و دوام داشته باشند. صنعت ساخت‌وساز همچنان به دنبال فولاد است تا راه‌حل‌هایی را برای نیازهای زیرساختی کشورهای در حال توسعه با اجازه دادن به طرح‌های ساحلی مقاوم و محافظ در برابر باد ارائه کند. سازه‌های فولادی، ضایعات ساختمانی بسیار پایینی دارند. فرآورده‌های فرعی چون سیمان سرباره‌ایِ کوره بلند و گاز، مجددا استفاده می‌شوند. استفاده روزافزون از فولاد قراضه در ساخت محصولات جدید، نیاز به مواد اولیه سنگ آهن و زغال سنگ را کاهش می‌دهد.
به عنوان مثال از کاربرد آلیاژ فولاد می توان به این اشاره کرد که، بیش از ۸۰% از تیرآهن‌های فولادی، از قراضه ساخته می‌شوند. تمام گریدهای این متریال را می‌توان از قراضه تولید کرد؛ بدون اینکه کیفیت کاهش یابد.
از طرفی استفاده از فولاد، مصرف مواد اولیه دیگر را کاهش می‌دهد. با به‌کارگیری فولادهای قوی‌تر (با استحکام ۴۸۵ مگاپاسکال)، متریال مورد نیاز در هر یک از بخش‌های ساختمان کاهش خواهد یافت. ساختمان‌های فولادی، عمری طولانی دارند. با استفاده از ساختارهای سبک فولادی می‌توان یک یا چند طبقه به ساختمان اضافه کرد و در عین حال بار اضافی بر روی سازه و پایه‌های موجود را در حداقل میزان خود نگه‌داشت. در این شرایط نیاز به نگهدارنده‌های گران قیمت نیست. در پایان عمر مفید سازه، به همان سادگی که ساختار فلزی نصب شد، قابل جمع‌آوری و برچیدن است. پس از برچیدن، قطعات قابلیت استفاده مجدد به عنوان اجزای پروژه‌های ساختمانی جدید را خواهند داشت. به عنوان مثال، در حال حاضر ۵۰% از کل فولاد سازه‌ها، مورد استفاده مجدد قرار می‌گیرند. باقی مانده قراضه، در تولید دیگر محصولات فولادی جدید استفاده می‌شود.
