«پولاد» به اینجا تغییرمسیر دارد. برای دیگر کاربردها را ببینید. یا (به : ) آلیاژی از است که بین ۰٫۰۰۲ تا ۲٫۱ درصد وزن آن است. خواص فولاد به کمک تغییر در درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی قابل کنترل است. استفاده از فولاد به دلیل زیاد و قیمت نسبتاً پایین آن در ساخت صنایع مختلفی از قبیل ساختمان سازی، ، ابزارها، کشتی‌ها، قطارها، ، ، تجهیزات و کاربرد گسترده دارد.
 امروزه برای تولید فولاد از روش‌های نوینی مانند، (BOS)، استفاده می‌شود که علاوه بر کاهش قیمت‌ها، منجر به افزایش خلوص فولاد تولیدی نیز گردیده‌است. فولاد یکی از بیشترین مواد تولید شده توسط انسان است و سالانه تقریباً بیش از ۱٫۶ میلیارد تن فولاد در سراسر جهان تولید می‌شود. 
 فولاد با «میزان کربن محلول» به شدت افزایش می‌یابد اما از طرفی این افزایش استحکام باعث کاهش قابلیت و افزایش احتمال می‌شود. استحکام فولادهای فریتی (فِرومغناطیس) رابطه معکوسی با دارد. تلفیق استحکام و شکل‌پذیری با پایدارسازی فاز (پارامغناطیس) در فولادهای مدرن چند فازی قابل بهبود است.
 دو ماده اصلی در کوره، قراضه و آهن اسفنجی می باشند ابتدا در کوره مقداری آهن قراضه شارژ می کنند و آن را به وسیله ایجاد قوس الکتریکی ذوب می نمایند و سپس آهن اسفنجی در کوره شارژ می نمایند. خواص فیزیکی قراضه در عملیات ذوب کوره های قوس الکتریکی اثر مهمی دارد. عدم انتخاب صحیح ممکن است منجر به شکستن الکترودها یا سرریز شدن فولاد مذاب و یا حتی انفجار گردد در عمل سعی می شود از انواع قراضه در کوره استفاده شود تا معایب به حداقل برسد و عملیات کوره بهینه باشد.
 گذشته از مواد اولیه آهن دار که بخش اصلی شارژ کوره های قوس الکتریکی را تشکیل می دهند مواد دیگری به عنوان کمک ذوب، سرباره زا، روان ساز و یا موادی جهت آلیاژ کردن و یا تصحیح ترکیب نهایی مذاب مورد نیاز می باشند گاهی اوقات افزودن کربن نیز جهت تنظیم آنالیز نهایی ذوب و یا برای بالا بردن مقدار کربن ذوب لازم است.
 کمک ذوب ها که مهمترین آن ها آهک است جهت تشکیل سرباره ها و اثر گذاشتن بر واکنش های شیمیایی در مراحل مختلف تصفیه متالوژیکی به کوره افزوده می شوند. عناصر آلیاژ کننده که اکثر آن ها مواد فلزی هستند جهت رسیدن به ترکیب نهایی دلخواه به ذوب افزوده می شوند. موادی که قسمت زیادی از عناصر آلیاژی را دارند فروآلیاژ نامیده می شوند. علاوه بر این مواد، مواد دیگری از قبیل فرومنگنزهای کم کربن و پر کربن و فروسیلیکو منگنز و فروسیلیسیم و سایر فرو آلیاژها نیز افزوده می شوند.
 
 برای افزایش کربن نیز می توان به طور مستقیم کربن را به صورت پر کربن وارد کوره نمود و یا مواد حامل کربن مثل کک را به شارژ افزود که میزان آن بستگی به نوع فولاد درخواستی دارد. مهمترین ماده کمک ذوب آهک بوده که بازی بودن سرباره نیز بستگی به آن دارد، عمل تصفیه در فولادسازی توسط انتقال مواد از داخل مذاب به سرباره فعال بازی صورت می گیرد. برای عمل خوب و سریع، باید مایع بوده که برای این منظور از مواد روان ساز همراه با آهک استفاده می شود.
 آهک شارژ شده به کوره که نقش مهمی در تشکیل سرباره دارد به سرباره خاصیت بازی نیز می دهد، فصل مشترک بین ذرات آهک و سرباره نقش مهمی در عملیات ذوب دارد بنابراین سعی می شود از ذرات ریز آهک دارای خلل و فرج زیاد استفاده شود. روانسازهای به کار برده شده که برای کمک به جابجا شدن سریع سرباره و یا برای حفظ سیالیت سرباره به هنگام تصفیه استفاده می شود بایستی شرایط ویژه ای را در رابطه با ترکیب با آهک و تاثیر بر عمل تصفیه و اثرات دیگر در محیط و در عمل دارا باشند.
 کم آلیاژیکی دیگر از مواد مصرفی در کوره، عناصر آلیاژکننده هستند. این عناصر که معمولا در تولید فولادهای کربنی ، پرآلیاژ و فولادهای زنگ نزن مصرف می شود شامل سیلیکون، منگنز، نیکل، کروم و مولیبدن هستند. این عناصر را به صورت ترکیبی با سایر عناصر به فولاد مذاب می افزایند که معمولا ترکیب با آهن انجام می گیرد گاهی اوقات نیز از آلیاژهای دوتایی یا سه تایی که مقدار آهن آن کم است مثل فروسیلیکو منگنز استفاده می شود.
 مقالهٔ اصلی: برای ساخت فولاد، دو روش عمده وجود دارد. روش اول استفاده از آهن اسفنجی و برای ذوب آهن اسفنجی و سپس آلیاژسازی است. روش دوم استفاده از (آهن تولید شده در فرایند احیای غیرمستقیم) و سوزاندن کربن اضافی آن است. طی این فرایند میزان کربن آهن خام از بازهٔ ۵٫۳ تا ۶ به ۲٫۰ تا ۱٫۵ درصد وزنی کاهش می‌یابد، سپس عناصر دیگر در آن افزوده می‌شوند تا ترکیب مورد نظر بدست آید.
 آهن معمولاً به صورت سنگ معدنی مانند و در یافت می‌شود. فولاد را با سوزاندن آهن خام سفید و همجوش کردن آن با کمی کربن و اندازه کردن دیگر در آن، به دو روش خمیری کردن و ذوب کردن تولید می‌کنند.
 در آغاز صنعت فولادسازی، فولاد به این روش ساخته می‌شد. در این روش آهن خام را در تشت ‌ی شعله‌ای گذاشته می‌شود و روی آن دمیده می‌شود تا مذاب شود. آهن‌خام مذاب شده به هم زده می‌شود تا کربن آن با تماس با اکسیژن هوا بسوزد. پس از آن که کربن آن به مقدار قابل توجهی به صورت گاز از آن جدا شد، آن بالا می‌رود و به صورت خمیری درمی‌آید. خمیر فولاد به صورت تکه‌تکه با از کوره بیرون آورده می‌شود و با روی آن می‌کوبند تا سرباره تشکیل شده از آن جدا شود و یکپارچه شوند. سپس از فولاد بدست آمده‌استفاده می‌شود. این روش به دلیل آن که ظرفیت تولید کافی نداشته و فولاد به دست آمده همواره کیفیت یکسانی نداشت دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
 امروزه تقریباً تمامی فولاد جهان از طریق ذوب آهن به روش‌های مختلف به دست می‌آید. این روش‌ها می‌توانند شامل فولادسازی در کنورتور یا فولادسازی در کوره‌های باشد.
 در روش‌هایی که از کنوروتور استفاده می‌شود، آهن‌خام مذابی که از که فرایند کوره بلند به دست آمده‌است درون کنورتور ریخته می‌شود تا با استفاده از دمش گاز اکسیژن کربن اضافی آن سوزانده شود. بدین ترتیب کربن فولاد به میزان مورد نظر خواهد رسید. سپس با اضافه کردن عناصر آلیاژی به آن استحکام فولاد افزایش خواهد یافت.
 در روش‌هایی که از کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌کنند، ابتدا آهن اسفنجی تولید شده در فرایند احیای مستقیم درون کوره قوس الکتریکی ریخته می‌شود تا ذوب گردد. دمای این کوره‌ها به حدی است که در همان ذوب اولیه فولاد با درصد کربن نسبتاً پایین تولید می‌شود. سپس فولاد تولید شده درون کورهٔ پاتیلی ریخته می‌شود تا در آنجا عملیات آلیاژسازی انجام شود. این عملیات شامل تنظیم کردن میزان کربن، اضافه کردن عناصر آلیاژی و یکدست‌سازی ترکیب فولاد است.
 پس از بدست آمدن مورد نظر در فولاد، لازم است که آن را به صورت مورد نیاز ریخته‌گری کرد. در اکثر موارد فولاد بدست آمده به صورت تختال، تیرآهن یا میلگرد ریختگری مداوم می‌گردد.
 برای ساخت برخی قطعات فولادی که شکل پیچیده یا تیراژ کمی دارند لازم است به صورت جداگانه ریختگری انجام شود که در صنعت به آن فولادریزی گفته می‌شود. فرایند ذوب‌ریزی فولاد همانند می‌باشد، چون فولاد مذاب هنگام سرد شدن و انجماد دچار انقباض می‌شود، بایستی قطعات فولادی را از هر سو ۱٫۵٪ تا ۲٪ بزرگ‌تر ساخت تکه شکا پس از انجماد فولاد مذاب، تکهٔ فولادی به اندازهٔ ساخته شده درآید. 
 حتی در یک بازه کوچک از غلظت‌های مختلف کربن و آهن که فولاد را می‌سازند، می‌توان ساختارهای میکروسکوپی مختلف با خواصی کاملاً متفاوت ایجاد کرد. پایدارترین حالت آهن خالص در معمولی ساختار مکعبی وسط-بدنی (body-centered cubic) است که alpha iron یا α-iron خوانده می‌شود. آهن آلفا یک فلز نسبتاً نرم بوده و توان حل کردن کربن زیادی ندارد. افزودن کربن به α-iron باعث تولید فریت (ferrite) می‌شود. در دمای ۹۱۰ درجه سلسیوس آهن خالص تبدیل به ساختار مکعبی وسط-وجهی (FCC) می‌شود که gamma iron یا γ-iron خوانده می‌شود. افزودن کربن به γ-iron باعث تولید آستنیت (austenite) می‌شود. 
 مقالهٔ اصلی: آهنگری یا فورجینگ فرآیندی است که در آن با استفاده از نیروی مکانیکی تغییرشکل لازم بر روی فولاد انجام می‌شود. این تغییر شکل روی فولاد می‌تواند طی یک یا چند مرحله توسط پتک‌کاری یا پرس‌کاری انجام شود و شکل نهایی ایجاد گردد. برای افزایش قابلیت شکل‌پذیری معمولاً به فولاد می‌دهند تا به حالت خمیری درآید، سپس آن را با پتک می‌کوبند. یا می‌کنند تا به خواسته شده در آید. 
 از فولادی که تا ۰٫۲ درصد کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط ۰٫۲ تا ۰٫۶ درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ، و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که ۰٫۶ تا ۱٫۵ درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات، و کارد و چنگال استفاده می‌شود. برخی از انواع فولاد در برابر حرارت بالا و آتش مقاومت بالایی دارند بنابراین از آن ها در ساخت انواع مخزن و لوله در پالایشگاه ها و کارخانه ها استفاده می شود.
 ورق سیاه معمولی ساختمانی که بیشترین مصرف را در بین ورقهای دیگر دارد به سه صورت ورق سیاه رول ، و ورق سیاه شیت شده یا به اصطلاح بازار ورق سیاه رول برشی معروف هست ، تولید و عرضه می گردد . جهت خرید ورق سیاه و اطلاع از لیست قیمت روز ورق سیاه کافی است به سایت آهن مارت مراجعه نمایید . شما می توانید قیمت روز انواع آهن آلات از جمله لیست قیمت روز ورق سیاه گیلان ، لیست قیمت روز ورق سیاه مبارکه اصفهان ، لیست قیمت روز ورق سیاه کاویان اهواز ، لیست قیمت روز ورق سیاه اکسین اهواز و لیست قیمت روز ورق سیاه قطعات فولادی را در ملاحظه و اقدام به سفارش و خرید نمایید . بنگاه آهن مارت با داشتن نماینده فروش تولید کنندگان و توزیع کنندگان دست اول ورق سیاه از جمله فولاد مبارکه اصفهان ، فولاد کاویان اهواز ، اکسین اهواز ، مجتمع فولاد گیلان و قطعات فولادی اقدام به فروش و عرضه دست اول ورق سیاه نموده و شما همراهان گرامی می توانید جهت خرید ورق گیلان ، خرید ورق مبارکه اصفهان ، خرید ورق کاویان اهواز ، خرید ورق اکسین ، خرید ورق قطعات فولادی با خیال راحت و با اطمینان از بازگشت وجه ، تحویل به موقع بار ، اصالت کمی و کیفی بار خریداری شده ( وزن باسکول دقیق و اصالت فیزیکی بار ) نمایید و قابل ذکر هست که این کارخانجات ورقهای با و عمدتا با استاندارد ST-37-2  تولید و عرضه می نمایند .  
 آهنی که از خارج می‌شود، نامیده می‌شود که دارای مقادیر قابل توجهی کربن، ، ، می‌باشد.
 منگنز، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده، به صورت خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و (CO) یا (CO۲) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولاً (SiO۲) است، بکار می‌برند:
 و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولاً چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولاً (MgO) یا (CaO) است، اضافه می‌کنند:
 معمولاً جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولاً از روش استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن ۱۰۰ تا ۲۰۰ تن آهن مذاب جای می‌گیرد.
 بالای این ظرف، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند بازمی‌گردانند. کوره های ذوب و فراوری فولاد آهن و فلزات معدنی در انواع مختلف وجود دارند که یکی از مهم ترین و بزرگ ترین آنها کوره بلند نام دارد اما کوره هایی کم هزینه تر و کوچکتر نیز ساخته شده که توضیحات بیشتری از آن را می توانید در سایت آهن رسان ببینید.
 در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و ماده کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش ۳۰۰ تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.
 اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند CO۲ رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، به‌طوری‌که آهن ته ظرف، رو می‌آید. دمای توده مذاب، بی‌آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریباً به آهن می‌رسد و در چنین دمایی، واکنش‌ها فوق‌العاده سریع بوده، تمامی این فرایند، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولاً محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.
 آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل ، ، ، منگنز و به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است ، یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، ( ) به نام « » تشکیل می‌دهند. این واکنش، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:
 هرگاه فولادی که دارای سمنتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن، جابجا شده، کربن به صورت پولک‌های جدا می‌شود. این مکانیزم در که درصد کربن در آن‌ها بیشتر است، اهمیت بیشتری دارد. برعکس، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتاً به شکل سمنتیت باقی می‌ماند. تجزیه سمنتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملاً انجام نمی‌گیرد؛ و با سرد کردن سمنتیت
فولاد را به وجود می‌آورند.
 عنصرهای آلیاژ شده با فولاد، به فولاد خاصیت‌های گوناگون می‌دهند، این خواص می‌توانند فیزیکی، شیمیایی یا مکانیکی باشند. اثر عناصر مختلف بر روی فولاد به صورت زیر است:
 ظرفیت تولید فولاد در ایران در سال ۲۰۱۷ با رشد ۲۱٫۴ درصدی نسبت به سال ۲۰۱۶ از ۱۷٫۹ میلیون تن به حدود ۲۱٫۷ میلیون تن در سال رسیده‌است. با این افزایش ظرفیت ایران را در جایگاه چهاردهم کشورهای تولیدکننده فولاد قرار گرفته‌است. ایران قصد دارد در افق ۱۴۰۴ این رقم را به ۵۵ میلیون تن در سال برساند. 
 در کشور ایران از روش‌های احیای مستقیم و کوره بلند برای تولید فولاد استفاده می‌شود.
 
 فولادها می‌توانند به صورت ریخته، شمش یا می‌توان با گرم کردن مجدد، بر روی آن کار گرم با استفاده از یکی از روش‌های نورد، اکستروژن، فورج یا دیگر روش‌های دیگر تولید شکل داده شود. برای کاربردهای مهندسی فولادهای شکل داده شده، با داشتن فرم، کیفیت سطحی، استحکام و دمای کاری متنوع، بیشترین مواد مورد استفاده هستند.
{"title": "فولاد", "link": "https://fa.wikipedia.org//w/index.php?title=%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF&oldid=35104753", "language": "fa"}