چگونه آلیاژهای تیرآهن بر مقاومت آن تاثیر می‌گذارند؟

مقدمه

انواع تیرآهن معمولی و تیرآهن هاش، مقاطعی پر کاربرد هستند که در صنایع مختلف به خصوص ساخت و ساز از آن ها استفاده می شود. از آن جایی که این مقاطع در ساخت و ساز نقش بسیار مهمی ایفا می کنند، تهیه قطعات با مقاومت مناسب باید همواره در نظر گرفته شود. به طور کلی در مراحل ذوب و ریخته گری تیرآهن از عنصر های مختلفی استفاده می شود که به این موارد، آلیاژ های تیرآهن می گویند. در تولید تیرآهن، از آلیاژ های گوناگونی استفاده می شود. به کارگیری آلیاژ های مختلف با هدف خواص مکانیکی متفاوت برای انواع تیرآهن می باشد. به موجب اهمیت تیرآهن در استحکام سازه، سازندگان همواره آلیاژ هایی را برای تیرآهن به کار می برند که موجب بیشتر شدن مقاومت آن ها شود.

دلیل به کارگیری آلیاژ های مختلف در ساخت تیرآهن چیست؟

تیرآهن ها از پر کاربرد ترین مصالح ساخت و ساز محسوب می شوند. این مصالح از جمله پر مصرف ترین مصالح برای ساخت می باشند و در صنایع مختلفی نیز به کار می روند. از جمله مواردی که از تیرآهن برای بهره برداری از آن ها استفاده می شود می توان به ساخت سازه های مختلف، ساخت پل و همچنین صنعت هایی که از تیرآهن برای المان مقاومتی استفاده می کنند، اشاره کرد.

تیرآهن ها سایز های مختلفی دارند و سایز 12 آن یکی از متداول ترین انواع آن می باشد. به موجب اهمیت تیرآهن و حجم بالای استفاده از آن در ساخت، مقاومت مناسب آن همواره حائز اهمیت است. تیرآهن های مصرفی برای ساخت اگر مقاومت مناسبی نداشته باشند، می توانند موجب بروز حوادث غیر قابل جبرانی شوند.

به منظور افزایش مقاومت این مصالح، در ساخت آن ها از عنصر های گوناگون استفاده می شود. آلیاژهای تیرآهن با توجه به کاربری مورد نظر متفاوت هستند. به منظور تاثیر گذاری مناسب آلیاژ در تیرآهن، باید همواره عناصر به اندازه درست در پروسه ساخت افزوده شوند. در نظر داشته باشید که آلیاژ های مختلف می توانند موجب خواص مکانیکی گوناگونی شوند و مقاومت تنها معیا برای ساخت نمی باشد. لازم به ذکر است که برای عملکرد مناسب آلیاژ، باید میزان دقیقی از آن مورد استفاده قرار گیرد.

📌مقاله مرتبط

برای آشنایی بیشتر با موضوع، پیشنهاد می شود این مقاله را نیز مطالعه بفرمایید: تیرآهن دست دوم و هرآنچه باید بدانید.

آلیاژها چه کاربرد هایی دارند؟

عنصر های فلزی همواره خواص شیمیایی و مکانیکی مختلفی دارند. آلیاژ ها عناصر فلزی و یا غیر فلزی هستند که با هدف تغییر در خواص مذکور به کار می روند. به طور کلی هدف به کارگیری آلیاژ بهبود ویژگی های مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی می باشد. مقاطع فولادی از جمله پر کاربرد ترین مقاطع در صنعت هستند. فولاد نیز نوعی آلیاژ می باشد. برای ساخت فولاد از آلیاژ کربن و آهن استفاده می شود. البته برای تولید فولاد دیگر عناصر فلزی نیز به کار می روند و همه این موارد به منظور بهبود خصوصیات مختلف آلیاژ می باشد.

لازم به ذکر است که از انواع مخلف فلزات می توان در جهت ساخت آلیاژ استفاده کرد. در واقع آلیاژ ها در بسیاری از صنایع کاربرد دارند و اگر بخواهیم کاربرد های آلیاژ ها را تک به تک بررسی کنیم، با لیست بسیار بلندی مواجه می شویم.

آلیاژ های مختلف ساخت تیرآهن و تاثیر آن ها در مقاومت

همانطور که گفته شد، تیرآهن ها با اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. به همین جهت به کارگیری آلیاژ های مختلف در ساخت آن ها طبیعی است. در خرید تیرآهن همواره باید با توجه به نیاز سازه، آلیاژ مناسب را تهیه کرد.

در ساخت تیرآهن ها آلیاژ های نسبتا زیادی استفاده می شوند. از جمله آلیاژ های مورد استفاده در این مقاطع، کروم، کربن، منگنز، نیکل، مس، تیتانیوم، نیتروژن، مولیبدن، نوبیوم، سیلیکون، فسفر و گوگرد می باشد.

در واقع هر یک از این آلیاژ ها موجب بهبود برخی از ویژگی ها در این مقاطع می شوند. بعضی از آن ها موجب ضد زنگ شدن تیرآهن شده و برخی دیگر خواص دیگر را بهبود می بخشند.

فسفر و گوگرد از جمله آلیاژ هایی هستند که با هدف بهبود خواص ضد خوردگی تیرآهن مورد استفاده قرار می گیرند. چرا که تیرآهن ها زمانی که در معرض هوا و رطوبت باشند، دچار خوردگی شده و این موضوع می تواند خطرات و خساراتی را در پی داشته باشد. به همین جهت این عناصر در آلیاژ های تیرآهن به کار می روند.

تیتانیوم موجب بهبود خواص جوش پذیری، کروم باعث مقاومت بیشتر در مقابل خوردگی و مولبیدن و نیتروژن موجب افزایش مقاومت در محیط هایی که کلر و گوگرد دارند، می شوند. مس نیز باعث جلوگیری از آسیب تیرآهن در مقابل خوردگی و رطوبت می گردد. هر یک از عناصر مورد استفاده در آلیاژ های تیرآهن به نوعی موجب افزایش مقاومت این مقاطع می شوند.