تفاوت آهن و فولاد چیست؟

 

به دنبال انقلاب صنعتی، آهن و فولاد به پرکاربرد‌ترین مواد در جهان تبدیل شدند که امروزه به شکلی گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته این دو ضمن هم خانواده بودن، تفاوت‌های بسیار زیادی نیز با هم دارند. تفاوت آهن و فولاد را می‌توان از جنبه‌های مختلف بررسی کرد. برخی از افراد، واژه‌های آهن و فولاد را به اشتباه به جای یکدیگر به کار می‌برند. در این مقاله قصد داریم تا تفاوت‌های آهن و فولاد را برای شما شرح دهیم تا موضوع روشن‌تر شود.

اصلی ترین تفاوت آهن و فولاد چیست؟

برای درک بهتر تفاوت آهن و فولاد ابتدا به تعریف فولاد می‌پردازیم. فولاد یک آلیاژ پایه آهن است که در ساختار خود مقادیر اندکی (کمتر از 2.1%) کربن دارد. البته گریدهای متنوع فولاد به غیر از کربن، عناصری مانند، کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز، فسفر، وانادیوم و… را نیز در ساختار خود دارند. این عناصر می‌توانند ویژگی‌های متفاوتی را در فولاد به وجود آورد.

آهن عنصری با عدد اتمی 26 در جدول تناوبی است. این عنصر چهارمین عنصر فراوان در کره زمین است. آهن در ساخت بسیاری از فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد و به صورت هماتیت، مگنتیت و تاکونبت در سنگ‌های معدن یافت می‌شود.

اصلی‌ترین تفاوت آهن و فولاد را می‌توان در این دانست که فولاد، ترکیب آهن، کربن و برخی دیگر از عناصر آلیاژی است. ولی آهن به شکل خالص و یا به شکل غیر آلیاژی از نظر خواص و مشخصات برای مصارف صنعتی آن‌چنان قابل توجه نیست. این مورد سبب می‌شود تا آهن و فولاد به دو ماده کاملا متفاوت تبدیل شوند. در ادامه به موارد تفاوت‌های آهن و فولاد بیشتر می‌پردازیم.

تفاوت‌های آهن و فولاد

تفاوت آهن و فولاد در موارد زیادی قابل بررسی است. آهن و فولاد در موارد بسیار زیادی مانند، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام، دوام، میزان اکسیداسیون، کاربرد، ترکیب شیمیایی و… با یکدیگر تفاوت دارند. شاید بتوان گفت مقایسه آهن و فولاد اشتباه است اما از آنجا که برخی از افراد به این تفاوت‌ها توجه نمی‌کنند در این مطلب به طور کامل تفاوت‌ ‌آهن و فولاد را بررسی می‌کنیم.

تفاوت فولاد و آهن از نظر استحکام

آهن به خودی خود یک فلز نرم است و اغلب به‌عنوان فلز پایه برای ساخت آلیاژهای فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. آهن استحکام کمی دارد و برای استفاده در محیط‌های تحت تنش گزینه مناسبی نیست. در سوی دیگر، فولاد استحکام بسیار خوبی دارد. هرچند گریدهای مختلف فولاد، بنا به ساختار و ترکیب شیمیایی، میزان استحکام متفاوتی دارند، اما می‌توان گفت، بطور کلی تمام گریدهای فولاد از آهن مستحکم‌تر هستند.

علت تفاوت آهن و فولاد در استحکام را می‌توان وجود کربن در ساختار فولاد دانست. حضور کربن می‌تواند سبب بهبود استحکام فولاد شود، اما از سوی دیگر شکل پذیری فولاد را کاهش می‌دهد. برای همین میزان کربن در ساختار فولاد بسیار اندک و بنا به کاربرد آن متفاوت است.

تفاوت آهن و فولاد از نظر دوام

آهن خالص مقاومت بسیار کمی در برابر خوردگی دارد و در برابر رطوبت هوا به سرعت دچار زنگ زدگی می‌شود. برای بهبود مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون فولاد، از کروم استفاده می‌شود. کروم در ساختار فولاد می‌تواند با تشکیل یک لایه اکسید کروم، در برابر خوردگی و اکسید شدن مقاومت کند. گریدهایی از فولاد هستند که در برابر مواد خورنده شیمیایی بسیار مقاوم هستند. این گریدها با نام فولاد ضد زنگ یا استنلس استیل شناخته می‌شوند. این گریدها را می‌توان در محیط‌هایی مانند محیط‌های دریایی، سواحل، فرآوری مواد غذایی، صنایع شیمیایی، سازه‌های صنعتی و… استفاده کرد.

 

تفاوت آهن و فولاد از نظر قابلیت‌های کاربردی

همانطور که گفتیم آهن، فلزی نرم است که مقاومت بسیار ضعیفی در برابر خوردگی و اکسیداسیون دارد. این مورد سبب می‌شود که از آهن در صنایع برای ساخت ساز استفاده نشود. بیشترین کاربرد آهن را می‌توان در صنایع فولاد مشاهده کرد. آهن مهم‌ترین ماده اولیه فولاد است و با افزودن عناصر دیگر، می‌توان به ترکیب‌های متفاوتی از فولاد دست یافت.

فولاد یکی از پرکاربردترین فلزاتی است که در ساخت و ساز کاربرد دارد. گریدهای مختلف فولاد، ویژگی‌های مختلفی دارند که سبب می‌‌شود تا فولاد در طیف گسترده‌ای از صنایع مورد استفاده قرار گیرد. در صنایعی نظیر نفت و پتروشیمی، حمل و نقل، ساختمان سازی و زیرساخت، صنایع غذایی، صنایع بهداشتی و… می‌توان گریدهای مختلف فولاد را به کار گرفت.

باور اشتباه درباره آهن و فولاد

همانطور که در ابتدا گفتیم، برخی از افراد، از واژه آهن به جای فولاد استفاده می‌کنند. بدین صورت که ممکن است به اشتباه یک مقطع فولادی را آهن بدانند. برای مثال، تیرآهن، که بسیاری آن را آهن می‌دانند، یکی از گریدهای فولاد است که با نام فولاد ساختمانی شناخته می‌‌شود. یا ورق آهن سیاه در حقیقت صفحه‌ای از فولاد کربنی است که با نورد گرم تولید شده است.

سخن آخر

تفاوت آهن و فولاد از مواردی است که دانستن آن ضروری است. فولاد را می‌توان یکی از مهم‌ترین فلزاتی دانست که در صنایع مختلف کاربرد بسیار زیادی دارد. فولادها آلیاژهای پایه آهن هستند که عناصری مانند کربن، کروم، نیکل و… به ساختار آن‌ها افزوده شده تا ویژگی‌های مختلفی از آن به دست آید. آهن نیز ماده اصلی اولیه فولاد است. آهن به خودی خود فلزی نرم است که مقاومت بسیار کمی در برابر خوردگی دارد. به همین دلیل آهن بصورت خالص کاربردی در صنایع ندارد بلکه مهم‌ترین کاربرد آهن استفاده از آن در صنایع فولاد سازی است.