به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ بشر از هزاران سال پیش با فلزات آشنا بود. مس و طلا اولین فلزاتی بودند که توسط انسان استخراج و استفاده شدند. این فلزات به‌صورت خالص در طبیعت یافت می‌شوند و استخراج آنها تقریبا کار ساده‌ای است. متالورژی، علم استخراج، تولید و پردازش فلزات است. در ادامه می‌خواهیم نکات مهم این علم را با شما در میان بگذاریم. تا انتها با ما همراه باشید.
متالورژی چیست؟
متالورژی یک زیرمجموعه از علم و مهندسی مواد است که رفتار فیزیکی و شیمیایی عناصر فلزی، ترکیبات بین آنها و مخلوط آنها که آلیاژ گفته می‌شود را بررسی می‌کند. در واقع متالورژی یک فناوری از فلزات است یا به‌عبارت دیگر روشی بوده که در آن از تولید فلزات و مهندسی اجزای فلزات، برای استفاده در محصولات، بهره گرفته می‌شود. علم متالورژی بعد از کشف آهن پدید آمد. اکنون هم ریخته‌گری‌های چند صد تنی و پیچیده با آلیاژهای متعدد و انواع و اقسام فلزات، به لطف تکنولوژی پیشرفته، کاملا انجام‌پذیر شده است.
نکته جالبی درباره علم متالورژی وجود دارد، نقش جنگ‌ها در پیشرفت آن است. در طول تاریخ نقش فلزات در جنگ‌های قدیم و در جنگ‌های جدید، همیشه یکی از حلقه‌های قدرت نظامی کشورها بوده و این موضوع ناخودآگاه باعث پیشرفت متالورژی شده و خواهد شد. متالورژی علمی گسترده است که از بدنه خودرو تا ساختمان و نانوتکنولوژی را شامل می‌شود. در کشور آلمان این رشته را پزشکی فلزات می‌نامند.
متالورژی یا نام دیگر آن ریخته‌گری، اصلی‌ترین روش تولید و ساخت قطعات صنعتی است و نقش مهمی در صنعتی شدن و خودکفایی کشور ایفا می‌کند. ویژگی‌های صنعت ریخته‌گری عبارتند از امکان ساخت قطعات با اشکال بسیار پیچیده، سرعت بالا، سهولت تولید قطعات بزرگ و کوچک، ایجاد خواص مکانیکی خاص، قیمت مناسب قطعه تولیدی و محدودیت شکل‌پذیری برخی از فلزات. متخصصان متالورژی در تکنولوژی جدید اهمیت بیشتری پیدا کرده‌اند. سال‌ها پیش اکثر قطعات فولادی از فولاد کم کربن ارزان قیمت تولید شدند که به سهولت، ماشین‌کاری و ساخته می‌شدند.
متالورژی نقشی اساسی در معماری ایرانی، به‌ویژه استفاده از فلزاتی مانند مس و برنز داشت. گنبدهای ایرانی مانند که در مساجد و کاخ‌های اصفهان یافت می‌شوند نشانی بر نبوغ فنون متالورژی ایرانی است. شکل‌دهی و اتصال دقیق اجزای فلزی با ایجاد شگفتی‌های معماری پیچیده امتحان خود را در گذشت زمان پس داده‌اند.
انواع متالورژی
این علم جزء صنعت فولاد محسوب می‌شود و به متالورژی غیرآهنی یا متالورژی رنگی دسته‌بندی می‌شود. صنعت فولاد مراحل و آلیاژهای مبتنی بر آهن را شامل می‌شود ولی متالورژی غیرآهنی شامل مراحل و آلیاژهایی براساس سایر فلزات است. مواد صنعتی به ۳ گروه فلزات، پلیمرها و سرامیک‌ها تقسیم شده و فلزات را بزرگ‌ترین گروه مواد صنعتی هستند. تولید فلزات شامل پردازش سنگ معدن، استخراج فلز از آنها و مخلوط کردن آنها با عناصر دیگر برای تولید آلیاژها است. علم متالورژی متمایز از صنعت جوشکاری بوده و لازم به ذکر است که جوشکاری مانند دارو که متکی بر علم پزشکی بوده، متکی بر متالورژی است.
آشنایی با اصول متالورژی
در این قسمت عمیقاً به ماهیت متالورژی می‌پردازیم و تعاریف، اصول و فرآیندهای آن را بیان می‌کنیم. متالورژی در اصل بررسی علمی، درک و دستکاری فلزات و آلیاژهای آنها است. این رشته طیف وسیعی از رشته‌های فیزیک، شیمی، علم مواد و مهندسی را در بر می‌گیرد. متالورژی با مطالعه خواص، ترکیب و رفتار فلزات، هدف افزایش استحکام، ماندگاری و عملکرد آنها برای جنبه‌های مختلف دارد.
یکی از فرآیندهای متالورژی، ریخته‌گری است. اصول متالورژی ریخته‌گری یعنی شکل دادن فلز مذاب با ریختن آن در قالب به شکل دلخواه. این فرآیند از روش‌های انجماد، سرعت خنک‌سازی و طراحی قالب برای دستیابی به کیفیت ریخته‌گری مطلوب بهره می‌برد. از اشیا ساده تا اجزای پیچیده صنعتی، متالورژی ریخته‌گری نقش مهمی در حوزه‌های مختلف خودروسازی، هوافضا و تولید دارد.
متالورژی ثانویه فولاد سازی، مرحله حیاتی در تولید فولاد است که در ادامه فولادسازی اولیه (در کوره‌های اکسیژن اولیه یا کوره قوس الکتریکی) می‌آید. این مرحله به دستکاری و پالایش ترکیب شیمیایی و خواص فولاد تمرکز می‌کند. فنون گاززدایی در خلا و آلیاژسازی برای حذف ناخالصی، تنظیم محتوای آلیاژ و تنظیم ویژگی‌های فولاد برای موارد خاص استفاده می‌شود.
بعد از ریخته‌گری و فولادسازی، متالورژی جوشکاری فولاد ضد زنگ هم اهمیت دارد. اصول و تکنیک متالورژی جوشکاری از طریق اتصال اجزای فلزی توسط همجوشی یا اتصال حالت جامد است. متالورژی جوش عواملی مثل ریزساختار فلز جوش، حرارت ورودی و خواص مکانیکی اتصال جوش داده شده را در نظر می‌گیرد. با شناخت رفتار فلزات در طول فرآیند جوشکاری، متالورژیست‌ها می‌توانند استحکام، کیفیت و یکپارچگی جوش را در صنایع مختلف از ساخت‌وساز تا هوافضا را بهبود دهند.
کاربردهای متالورژی
در این بخش به کاربردها و زیرشاخه‌های متعدد متالورژی کاربردی فولاد، متالورژی کاربردی چدن، متالورژی کوره قوس الکتریکی و نورد فولاد خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید تا جنبه‌های گسترده کاربردهای متالورژی را بیان کنیم. علم متالورژی در توسعه مواد با خواص و عملکرد مطلوب نقش مهمی دارد. زیرشاخه‌های تخصصی آن مانند متالورژی فیزیکی، مهندسی خوردگی، متالورژی استخراجی و متالورژی جوش وجود دارد که هر کدام بر جنبه‌های خاصی از فلزات متمرکز است.
چدن
متالورژی کاربردی چدن به دلیل ریخته گری استثنایی، مقاومت در برابر سایش عالی و استحکام بالا معروف است. متالورژی کاربردی چدن مستلزم درک ریزساختار و ترکیب آنها بوده که اکثرا از آهن، کربن و عناصر آلیاژی سیلیکون، منگنز و کروم ساخته می‌شوند. چدن به دلیل ماندگاری، مقاومت در برابر حرارت و هزینه پایین در تولید بلوک موتور، لوله، ظروف پخت و پز و اجزای ماشین‌آلات کاربرد بسیاری دارد.
فولاد
فولادها با طیف گسترده‌ای از خواص در کاربردهای گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. متالورژی کاربردی فولادها شامل تجزیه و تحلیل گریدهای متعدد فولاد است که طبق عملیات حرارتی، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی طبقه‌بندی می‌شوند. گریدهای فولادی از جمله فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و فولاد آلیاژی ویژگی‌های متمایزی دارند که آنها را برای ساخت قطعات خودرو گرفته تا ابزار جراحی و کارد و چنگال مناسب می‌کند.
کوره قوس الکتریکی
کوره قوس الکتریکی (EAF) یکی دیگر از جنبه‌های تولید فولاد است. اصول و روش‌های متالورژی کوره قوس الکتریکی درباره استفاده از قوس الکتریکی برای ذوب ضایعات یا هدایت آهن احیا شده برای تولید فولاد است. متالورژی کوره قوس الکتریکی ترکیب شیمیایی فولاد را کنترل دقیق می‌کند و امکان تولید گریدهای خاص طبق نیازهای مختلف صنعت را فراهم می‌کند. متالورژی کوره قوس الکتریکی در بازیافت فلزات قراضه و تولید فولادهایی مانند فولادهای کم آلیاژ با مقاومت بالا (HSLA) و فولادهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نورد فولاد
متالورژی نورد فولاد نقش حیاتی در شکل دادن فولاد به اشکال و پروفیل‌های مختلف ایفا می‌کند. فولاد با فرآیند نورد گرم یا نورد سرد در شرایط کنترل‌شده برای دستیابی به پوشش سطح، ابعاد و خواص مکانیکی خاص تغییر شکل می‌دهد. متالورژی نورد فولاد در بهینه‌سازی پارامترهای نورد مانند دما، نسبت‌های کاهش و سرعت خنک‌سازی برای اطمینان از پالایش دانه، دوام مکانیکی و شکل‌پذیری مناسب است. این شاخه از متالورژی بر محصولاتی مثل لوله مبلی، پروفیل مبلی، لوله داربست، پروفیل سبک، لوله استیل، پروفیل استیل یا پروفیل آهن، تأثیر می‌گذارد و بر کیفیت و کارایی ورق‌های فولادی مثل ورق سیاه، لوله‌ها و اجزای سازه‌ای تأثیر‌گذار است.
تکنیک های متالورژی
در این بخش تخصص‌های مختلف متالورژی از جمله شکست، فولادهای ضد زنگ، میکروسکوپ متالورژی و زمینه جذاب ژئومتالورژی را بررسی می‌کنیم.
متالورژی شکست نقش مهمی در تجزیه و تحلیل شکست مواد دارد. این تخصص رفتار مواد و مکانیسم‌های شکست آنها را هنگام قرارگیری در معرض تنش یا بار بررسی می‌کند. متالورژی شکست با دقت به سطوح شکست، اطلاعاتی در مورد علت اصلی شکست مواد مثل ترک‌های ناشی از خستگی، شکستگی‌های شکننده یا شکست شکل‌پذیر تحویل می‌دهد. این تخصص در صنایع مهندسی خودرو، هوافضا و سازه بسیار حائز اهمیت است.
فولادهای ضد زنگ با خواص متالورژیکی منحصربه‌فردشان اهمیت دارند. این فولادها مقاومت در برابر خوردگی، حرارت و استحکام فوق‌العاده‌ای دارند که آنها را در مقابل طیف وسیعی از محصولات مشابه، ارزشمند می‌کند. خواص فولادهای ضد زنگ به ترکیب آنها نسبت داده می‌شود که حاوی مقادیر بالایی از کروم و سایر عناصر آلیاژی است. این عناصر با ساخت یک لایه اکسید محافظ روی سطح فولاد از خوردگی ممانعت کرده و دوام بالای آن را فراهم می‌کنند. فولادهای ضد زنگ در صنایع تجهیزات پزشکی، ساخت‌وساز، فرآوری مواد غذایی و قطعات خودرو کارایی دارند.
فنون مذاکره در فرآیند خرید آهن
مذاکره یک عنصر تعیین‌کننده در تصمیم‌گیری‌های خرد و کلان به شمار می‌آید، آشنایی با فنون مذاکره در فرآیند خرید آهن و فرآورده‌های فولادی هم از این قاعده مستثنی نیست. در هر خرید، تصمیم‌گیری در مورد شرایط معامله، قیمت، مشخصات فنی و شرایط قراردادی اهمیت دارد. مذاکره، یک روش برای دستیابی به توافق‌های متقابل و مطمئن است که تاثیر زیادی روی موفقیت یا شکست یک معامله می‌گذارد. به همین‌دلیل، راهنمایی‌ها، نکات مهم در مذاکره برای خرید آهن و موارد لازم در خصوص مذاکره خرید آهن آلات برای موفقیت در خرید می‌پردازیم.
از قیمت روز عمده و خرده آهن آلات مطلع باشید
اطلاع از قیمت، مهمترین ابزار در مذاکرات خرید آهن و مقاطع فولادی بوده و به مذاکره‌گران امکان موفقیت در معاملات و تصمیم‌گیری‌های صحیح را می‌دهد. داشتن اطلاعات در خصوص قیمت خرده و عمده مقاطع فولادی قبل از مذاکره خرید اهمیت دارد. این اطلاعات به مذاکره‌‌کنندگان امکان مقایسه قیمت‌ها و شرایط معامله را می‌دهد. با آگاهی از قیمت آهن شما می‌توانید انتخاب بهتری داشته باشید و قدرت مذاکره را در دست بگیرید. علاوه‌براین، اطلاع دقیق از قیمت‌ها به خریدار کمک می‌کند تا هزینه‌های مربوط با مواد فولادی را به دقت پیش‌بینی و منابع مالی را مدیریت کند.
اطلاع کافی درباره آهن آلات داشته باشید
داشتن اطلاعات کافی درباره انواع فرآورده‌های فولادی، ویژگی‌ها، استانداردها و مشخصات آهن قبل از مذاکره خرید آهن یک عامل حیاتی در خرید موفق است. قبل از شروع مذاکرات، نیازهای خود را متناسب با پروژه بشناسید. باید به قیمت تیرآهن، مشخصات فنی محصولات، استاندارد محصولات و شرایط قانونی مرتبط با معامله خرید انواع آهن اشراف کامل داشته باشید.
.png)
عوامل موثر در تغییر قیمت آهن آلات را بشناسید
زمانی که اطلاعات کافی درباره مقاطع فولادی داشته باشید، فاکتورهای موثر در قیمت آنها را هم خواهید شناخت. در یک بازار پر نوسان شناخت تغییرات قیمتی و فاکتورهای موثر بر آن، به شما این کمک می‌کند تا بهتر برنامه‌ریزی کنید و در بهترین شرایط معامله نمایید. عواملی همچون تغییرات در قیمت مواد اولیه، تقاضا و عرضه در بازار، وضعیت اقتصادی و حتی تغییرات سیاسی می‌توانند قیمت قوطی آهن و سایر مقاطع را تحت تاثیر قرار دهند. اگر شما بدون شناخت وارد مذاکره خرید آهن شوید، ممکن است ریسک‌های زیادی را در معاملات خود تجربه کنید.
نکات راهنمای خرید تیرآهن
هدف اصلی ما، اطلاع‌رسانی درباره تیرآهن مناسب با سازه شما است. لازم است از پیش اطلاعات کافی درباره تهیه تیرآهن را بدانید. سفارش تیرآهن باید مطابق نیاز پروژه شما باشد و می‌بابست انواع آن درا بشناسید. در راهنمای خرید تیرآهن باید گفت که سایز آن را باید فرد متخصص تعیین کند. شما می‌بایست پیش از خرید تیرآهن از کیفیت آن مطلع باشید تا محصول فرسوده را خریداری نکنید. برای تحقق این امر باید مشخصات ظاهری تیرآهن و تولیدکنندگان آن در ایران را بشناسید و حتماً از جدول اشتال تیرآهن استفاده کنید.
اطلاعات عمومی قبل از خرید انواع آهن آلات
تنوع تیرآهن در بازار بسیار است و برخی از آنها نسبت به بقیه پرکاربردتر هستند. یکی از پرکاربردترین انواع آهن آلات، مقاطع فولادی تیرآهن IPE هستند. قبل از هرگونه اقدام به خرید آهن آلات، اطلاعات عمومی و تخصصی درباره آهن آلات را باید بدانید. از جمله مهمترین دانستنی های انواع آهن‌آلات کاربرد آنها در صنایع کشتی سازی، سد سازی و پل سازی است. از این رو تاکید می‌شود که هنگام تهیه انواع آهن آلات به کاربرد و استاندارد آنها توجه کنید. از انواع آهن‌آلات پرکاربرد دیگر تیرآهن هاش است. این محصول یک جان و دو بال پهن دارد و شکل ظاهری آن شبیه حرف H است که مقاومت سازه را در برابر نیروهای برشی و خمشی تضمین می‌کند. تیر آهن هاش را به سه دسته تیرآهن هاش سبک، سنگین و فوق سنگین دسته‌بندی می‌کنند. تفاوت تیرآهن هاش سبک و تیرآهن هاش سنگین، در ضخامت آنها است.
سخن پایانی
متالورژی، علم استخراج، تولید و پردازش فلزات و آلیاژ است که در صنعت تولید انواع آهن آلات کاربرد فراوان دارد. علم متالورژی در گسترش مواد با خواص و عملکرد مطلوب نقش بسزایی دارد. کاربردهای این صنعت بسیار زیاد است و می‌بایست هنگام خرید محصولات تولیدی توسط این علم مانند آهن آلات از نکاتی چون قیمت، نوع، کارایی و ... مطلع شوید و سعی کنید فنون مذاکره را قبل از خرید آهن فرا گیرید. هرگونه سوالی را می‌توانید در قسمت نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
