راهنمای استفاده از کلید فولاد (Key to steel)

کلید فولاد مرجعی بسیار مهم در اطلاعات فنی فولادهاست و می‌تواند راهنمایی برای مهندسین و تکنسین‌ها باشد. نحوه استفاده از کلید فولاد بسیار ساده است اما این امر مستلزم شناخت کافی از بخش‌های مختلف این کتاب است. کتاب کلید فولاد به زبان‌های مختلف از جمله زبان فارسی ترجمه است. در این مطلب از استیل رخ می‌خواهیم توضیحی کلی از این کتاب ارائه دهیم و سپس نحوه استفاده از آن را شرح دهیم.

کلید فولاد چیست؟

پیش از پرداختن به نحوه استفاده از این کتاب، بهتر است با این کتاب آشنا شویم. این کتاب توسط محققی آلمانی با نام Claus W. Wegst تهیه شده است. متن اصلی این کتاب به سه زبان آلمانی، انگلیسی و فرانسوی نوشته شده است. این کتاب مهم‌ترین مرجع در مباحث علمی و عملی متالورژی فولادهاست که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در فصول مختلف این کتاب گریدهای مختلف فولادها بررسی شده‌اند. این کتاب شامل 19 فصل است که در ادامه به طور کامل آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

در این کتاب از کد آلمانی فولادها استفاده و برای هر آلیاژ کد معادل استانداردهای دیگر، در صورتی که تعریف شده باشند، معرفی شده است. نحوه استفاده از این کتاب به این صورت است که با داشتن کد آلمانی فولاد می‌توان به اطلاعاتی نظیر ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، کاربردها، شرکت‌های تولیدکننده و فولادهای مشابه استانداردهای مختلف دست پیدا کرد. نحوه نام‌گذاری فولادها در استانداردهای مختلف را مطالعه کنید.

فولادها طبق استانداردهای اروپایی، استاندارد ISO، استرالیا، نیوزلند، اتریش، برزیل، کانادا، فنلاند، فرانسه، آلمان، ایتالیا، ژاپن، نروژ، لهستان، رومانی، اسپانیا، سوئد، سوئیس، آمریکا، روسیه، بلغارستان، جمهوری کره و چین هر کدام جداگانه ارائه شده است.

فصل‌های مختلف کتاب کلید فولاد

همان‌طور که گفتیم این کتاب شامل 19 فصل است که شناخت آن‌ها نحوه استفاده از کلید فولاد را ساده‌تر می‌کند. در ادامه به صورت کلی این فصول را معرفی می‌کنیم:

1. فولاد ساختمانی(General structural steel) – فولاد سخت‌شونده سطحی (Case hardening steel) – فولاد نیتراسیون (Nitriding steel) – فولاد خوش تراش (Free cutting steel)
2. فولاد عملیات حرارتی شونده (Heat treatable steel)– فولاد بلبرینگ و رول برینگ (Ball and roller bearing steel)
3. فولاد فنر (Spring steel) – فولاد سخت‌شونده سطحی (Superficial hardening steel) – فولاد اکستروژن سرد (Steel for cold extrusion)
4. فولاد مناسب برای دمای زیر صفر (Tough at subzero steel) – فولاد مخازن تحت فشار (Pressure vessel steel) – فولاد ساختمانی مقاوم در دمای بالا (Heat resisting structural steel)
5. فولاد ماشین‌سازی ریزدانه (Fine grained structural steel) – فولاد ماشین‌سازی ریزدانه مقاوم در هوا (Fine grained structural steel resistant to weathering)
6. فولاد ماشین‌سازی و ساختمانی کشورهای خارجی (Structural and constructional steel foreign countries – تطبیق استانداردهای خارجی (Comparison of foreign standards)
7. فولاد ابزار کربنی(Carbon tool steel) – فولاد تندبر (High speed steel)
8. فولاد ابزاری سرد کار (Cold work tool steel)
9. فولاد ابزاری گرم کار (Hot work tool steel)
10. فولاد ابزار کشورهای خارجی (Tool steel foreign countries) – تطبیق استانداردهای خارجی (Comparison of foreign standards)
11. فولاد ولو (Valve steel) – فولادها و آلیاژهای مقاوم در دمای بالا (High-temperature resisting steel and alloys)
12. فولاد غیر مغناطیسی (Non-magnetizable steel) – فولاد نسوز (Heat-resisting steel)
13. فولاد ضد زنگ (استنلس استیل)
14. فولاد ریختگی ضد زنگ و نسوز (Corrosion-acid and heatproof steel casting)
15. فیلرمتال برای فولادهای پرآلیاژ (Welding filler materials for high-alloy steels)
16. فولاد ضد زنگ و نسوز کشورهای خارجی (Stainless and heat-resisting steel foreign countries) – تطبیق استانداردهای خارجی (Comparison of foreign standards)
17. لیست شماره استاندارد DIN آلمان و تولیدکنندگان
18. تولید کنندگان آلمانی – شکل و شرایط محصولات – لیست نام‌گذاری‌ها
19. تولید کنندگان کشورهای خارجی – لیست نام‌گذاری‌ها – فهرست مطالب

برخی از فصل‌های کتاب کلید فولاد مانند فصل 6، 10 و 16 برای تطبیق استانداردهای مختلف نوشته شده است. در این فصول، کد آلیاژها طبق استانداردهای مختلف مانند، JIS، GOST، KS، EN و … ارائه شدند و کد DIN معادل آن‌ها نیز در همان جدول نوشته شده است. فولاد آلیاژی و انواع آن را می‌توانید برای اطلاعات بیشتر مطالعه کنید.

مورد قابل توجه دیگر تفاوت دو عبارت Case hardening steel و Superficial hardening steel است که هر دو به معنای فولاد سخت‌شونده سطحی هستند. در دسته Case hardening steel یک لایه سطحی با استفاده از فرآیندی مانند نفوذ، سخت می‌شود. اما سطح آلیاژهای Superficial hardening steel اغلب با استفاده از روش‌هایی مانند سخت‌کاری شعله‌ای یا سخت‌کاری القایی، سخت می‌شود. به همین دلیل است که در این کتاب این دو دسته در دو فصل جداگانه ارائه شده‌اند.

چگونه از کلید فولاد استفاده کنیم؟

نحوه استفاده از این کتاب به نوع جست‌وجو بستگی دارد. برای مثال گاهی اوقات مهندسین به دنبال کاربرد، خواص و شرایط یک آلیاژ خاص هستند. و یا گاهی شرایط کاری و خواص مورد نیاز مشخص است و باید با توجه به این شرایط آلیاژ مناسب را انتخاب کرد. نحوه استفاده از این کتاب در این موارد متفاوت است. در این بخش به بررسی مثال‌هایی در این مورد می‌پردازیم:

• راهنمای استفاده از کلید فولاد با داشتن کد DIN: در بخش 17 تمامی آلیاژها به ترتیب این عدد مرتب شده‌اند. جلو هر کدام از آن‌ها ترکیب شیمیایی آن نوشته شده است. علاوه بر ترکیب شیمیایی، گروه و یا فصلی که ماده در آن تعریف شده است نیز ذکر شده است. پس از آن می‌توان به فصل مربوط رجوع کرد. در هر فصل با توجه به نوع آلیاژ خواص مختلفی برای آن ذکر شده است. برای مثال اطلاعات آلیاژ 1.4828 یا استیل 309 در بخش 12 مرتبط با آلیاژهای نسوز ارائه شده است.
• راهنمای استفاده از کلید فولاد با داشتن خواص آلیاژ: اگر ترکیب شیمیایی و یا خواص آلیاژ مشخص باشد، باید به بخش مورد نظر رجوع کرد. برای مثال اگر آلیاژ از دسته فولاد ابزار گرم کار باشد، باید به فصل 9 مراجعه کرد. در این فصل لیست این آلیاژها به همراه ترکیب شیمیایی ذکر شده‌اند. علاوه بر این کاربردهای رایج هر آلیاژ به همراه خواص فیزیکی و مکانیکی، شرایط رروش‌های عملیات حرارتی و … نیز در این بخش ذکر شده است. مثلاً با توجه به کاربردهای مشخص شده، می‌توان از فولاد 1.2344 برای ساخت قالب‌های اکستروژن آلومینیم استفاده کرد.
• راهنمای استفاده از کلید فولاد با داشتن کدهای استانداردهای دیگر: نحوه استفاده از کلید فولاد با داشتن این اطلاعات اندکی متفاوت است. برای این کار ابتدا باید دسته آلیاژ مورد نظر را پیدا کرد. برای مثال کد 08ch18N10T از استاندارد GOST روسیه و از آلیاژهای استنلس استیل است. با مراجعه به فصل 16 می‌توان کد آلمانی این آلیاژ را پیدا کرد. آلیاژ 08ch18N10T (08X18H10T) معادل 1.4541 یا استنلس استیل 321 است. حال با داشتن این کد می‌توان تمام خواص آن را در فصل 13 مشاهده کرد.

این مرجع در تأمین مواد اولیه هم کاربرد دارد. برای مثال در پروژه‌هایی که مدارک فنی لوله‌ها فقط با کد آلمانی یا اروپایی (مانند 1.4301 یا 1.4404) مشخص شده‌اند، می‌توان با مراجعه به کلید فولاد ترکیب شیمیایی و معادل‌های استانداردی آن را پیدا کرد و مطمئن شد که لوله استیل انتخاب‌شده همان گرید مورد نظر طراح است.

البته کلید فولاد بیشتر مشخصات گرید و خواص ماده را نشان می‌دهد و ابعاد و تلرانس محصول را تعیین نمی‌کند. برای لوله‌ها علاوه بر گرید، باید به استاندارد محصول (مانند ASTM A312)، ضخامت جداره، روش تولید (با درز یا بدون درز) و شرایط کاری هم توجه شود.

سخن آخر

این کتاب را می‌توان به عنوان مرجعی بسیار مهم معرفی کرد که اطلاعات جامعی درباره گریدهای مختلف فولاد را در اختیار ما می‌گذارد. دانستن نحوه استفاده از این کتاب اهمیت زیادی دارد چرا که در صورت نیاز می‌توان به راحتی مشخصات آلیاژها را به دست آورد. این کتاب می‌تواند در زمینه‌های مختلفی مانند انتخاب مواد، عملیات حرارتی، فیلرمتال‌های جوشکاری و … اطلاعات بسیار مفیدی را در اختیار مهندسین قرار دهد.