نحوه تبدیل آهن به فولاد چگونه است؟

آهن ارج: آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقداری معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم، کروم، تیتانیم، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن، تنگستن یا فلزهای دیگر را داشته باشند، این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده و کربید آهن (Fe3C) به نام سمانتیت را تشکیل می‌دهند، این واکنش برگشت پذیر و گرماگیر می باشد.

Fe3C <——- گرما + ۳Fe + C

هرگاه فولادی که دارای سمانتیت باشد، به‌ کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ، کربن به‌صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز، رنگ خاکستری می بخشد، برعکس اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد باقی خواهد ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.

فولادی که دارای سمانتیت است از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده ‌تر می باشد. در هر یک از این دو نوع فولاد، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهبود بخشید. مثلا: بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

محصولات فولادی دارای مقاطع و کاربردهای متنوعی همچون میلگرد، ورق فولادی، مفتول، لوله و مقاطع متنوع دیگر هستند که این محصولات معمولاً در صنایعی مانند: خودرو و ساختمان کاربرد فراوان دارند، محصولات فولای مانند: ورق ها، شیت ها و رول ها بیشتر در قطعات خودرو، لوازم صنایع چاپ و بسته بندی، کشتی سازی و ساخت و سازهای گوناگون کاربرد دارند.