فولاد ساختمانی چیست ؟
در میان آلیاژهای صنعتی، فولادها جایگاهی بسیار برجسته دارند، چرا که 99% آلیاژهای صنعتی بر پایه فولاد هستند! در این بین، فولاد ساختمانی 95% کل سهم فولادهای مورد استفاده در جهان را شامل می شود. به نظر بیان همین یک جمله کافی است تا اهمیت این دسته از فولادها را برای ما مشخص کند.
همان طور که می‌دانید، فولادها را از جنبه های مختلفی می‌توان دسته بندی کرد. یکی از این جنبه ها، دسته بندی بر اساس کاربرد آن‌ها در صنعت است. بر اساس این دسته بندی صدها نوع فولاد با نام ها و کاربردهای مختلفی به وجود آمده اند که فولادهای زنگ نزن، فولادهای ساختمانی، فولادهای ابزار، فولادهای خوش‌تراش، فولادهای فنر و … از مهم ترین آن ها هستند که ما آن ها را می شناسیم. فولادهای ساختمانی یا فولادهای نرمه گروهی از فولادها هستند که بیشتر به منظور ساخت مصالح ساختمانی به کار می‌روند. این فولادها عموما از نوع فولادهای ساده کربنی هستند و میزان کربن در آن‌ها حداکثر 3/0 درصد است.
کاربرد فولاد ساختمانی
مهم‌ترین دلیلی که باعث کاربرد گسترده این فولادها در صنعت شده است، خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب در کنار قیمت مناسب آن هاست. شاید برایتان سوال پیش آید که دلیل این ارزانی چیست؟ به طور کلی دلیل ارزانی فولاد نسبت به سایر فلزات به خاطر فراوانی سنگ آهن در کره زمین است. شاید باز هم برایتان سوال پیش آید که چرا فلزات دیگر مانند آلومینیوم و سیلیسیم که در پوسته زمین به وفور یافت می شوند، به این اندازه ارزان نیستند؟ در جواب به این سوال باید گفت که علاوه بر فراوانی باید عملیات استخراج فلز نیز راحت باشد. علاوه بر این دو عامل مهم، هزینه های شکل دهی پایین، سهولت در برشکاری و جوش پذیری مناسب مزید بر علت می شوند تا آهن را به پر مصرف ترین فلز صنعتی تبدیل کنند.
ویژگی های فولاد ساختمانی
شاید در نظر اول مهم ترین انتظاری که می توان از یک فولاد ساختمانی داشت، استحکام و دوام مناسب آن است. اما علاوه بر این موارد، فولاد ساختمانی باید مشخصات دیگری نیز داشته باشد که در این بخش به آن ها اشاره می کنیم.
چقرمگی مناسب (Toughness)
یکی از ویژگی‌های بسیار مهم برای مصالحی که برای ساخت سازه‌های مهندسی به کار می‌روند، میزان جذب انرژی است. مواد ترد پتانسیل بسیار کمی در جذب انرژی قبل از شکست دارند. بنابراین یکی از خواصی که فولادهای ساختمانی را برای ساخت سازه‌های مهندسی مناسب می‌کند، چقرمگی مطلوب است.
جوش‌پذیری خوب (Weldability)
اهمیت جوشکاری در سازه‌های مهندسی به این دلیل است که که یک سازه‌ی مهندسی را نمی‌توان پیش‌گرم و یا پس‌گرم کرد. بنابراین باید از فولادی استفاده شود که نیاز به پیش‌گرم کردن و پس‌گرم کردن نداشته باشد.
غالبا فولادهای ساختمانی همگی جوش‌پذیر هستند، گرچه میزان این جوش پذیری در بین فولادهای مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال، جوشکاری فولاد St37 بسیار آسان است و جوش به دست آمده خواص مکانیکی بسیار خوبی خواهد داشت. بر خلاف فولاد St37، جوشکاری فولاد St52 بسیار دشوار است و جوشکار باید بسیار ماهر باشد تا بتواند جوش خوبی ایجاد کند. اگر جوشکار در این مورد ماهر نباشد جوش به دست آمده استحکام و چقرمگی خوبی نخواهد داشت.
مقاومت به خوردگی مناسب (Corrosion Resistance)
یکی از ویژگی‌های مهم فولادی که برای ساخت سازه‌های مهندسی به کار می‌رود، مقاومت در برابر خوردگی است. شاید برایتان سوال پیش آید که چرا از فولادهای زنگ‌نزن به جای فولادهای ساختمانی در ساخت سازه‌ها استفاده نمی‌کنیم؟
در پاسخ باید بگوییم، نوع خوردگی که در فولادهای ساختمانی رخ می‌دهد، از نوع یکنواخت است که تهدید جدی برای سازه‌ها محسوب نمی‌شود. از طرفی خوردگی فولادهای زنگ نزن از نوع موضعی است و این نوع خوردگی به شدت می‌تواند باعث تخریب ناگهانی سازه‌ها گردد. بدیهی است که گروه های مختلف از فولادهای ساختمانی مقاومت مختلفی در برابر خوردگی دارند، اما مشخصه غالب در اکثر این فولادها، مقاومت مناسب در برابر خوردگی است.
