عناصر مضر در فولاد ها

یکی از مشکلاتی که در محصولاتی فولادی و در روند تولید آنها پدیدار می شود، عناصر مضر در فولاد هستند. برای آنکه این عناصر در یک محدوده مجاز بمانند و فراتر نروند، ما نیازمند آن هستیم که عناصر مضر رد فولاد را شناسایی کنیم و تعیین کردن کیفیت آنها، تاثیرات این عناصر را در فولاد کشف کنیم. از جمله این عناصر برای فولاد ها قبیل مس، نیکل، آرسنیک، سرب، قلع، آنتیموان، مولیبدن کرم و غیره هستند. این عناصر زائد بطور نا خواسته به فولاد ها راه پیدا می کنند و برای پاک کردن آنها ما نیازمند هستیم تا چندین مرحله فرآیند‌های متالورژیکی را پشت سر بگذاریم. عناصر زائد یا حداقل برخی از آنها دارای تاثیراتی بر روی شرایط و روش عملکردی فرآیندهایی از قبیل آنیل کامل دارند و تاثیر این عناصر بر روی تمامی خواص مکانیکی محتمل است  اید تفاوت آشکاری بین عناصر زائدی که به‌دلیل وجود آنها در محلول جامد مانند MO,Cr,Ni و Cu تاثیرگذارند و عناصری مانند Sn، As و Sb که دارای تاثیراتی همانند ایجاد جدایش در فصل مشترک هستند (سطحی و مرزدانه‌ ای) قائل شویم. 

هیدروژن: 

گاز هیدروژن نیز به‌عنوان یک عنصر زائد در فولاد شناخته می‌شود و می‌تواند بسیار مضر باشد. هیدروژن قابلیت حل شدن در فولاد مذاب را دارد و در فاز آستنیت نیز تا حدی حل می‌شود. این گاز در فاز فریت تا حد زیادی غیرقابل حل است و به‌صورت هیدروژن اتمی (+H) از آن خارج می‌شود. به‌طور معمول اگر -H در ورق‌های ضخیم، چکش‌کاری سنگین، خطوط آهن و غیره محبوس شود، هیدروژن بر روی سطح توده‌های سولفید منگنز، تجمع می‌کند. هنگامی که این تجمعات گاز هیدروژن بر روی سطوح تغییر مکان می‌دهند مولکول هیدروژن (H2) می‌تواند تشکیل شود و فشار ناشی از تشکیل آن برای ایجاد ترک‌های داخلی کافی است و از این رو موجب معیوب شدن قطعات می‌شوند. در زیر به برخی از تاثیرات محتمل متالورژیکی ناشی از عناصر زائد بر روی شرایط عملکردی و خواص محصولات فولادی اشاره می‌کنیم. 

برخی از تاثیرات احتمالی عناصر زائد به شرح ذیل هستند: 

1. شرایط عملکردی از جمله: 

- وجود عناصری از قبیل : Mo,Cr,Sn می‌تواند بر روی تبلور مجدد و نیروهای نورد در فرآیند نورد گرم تاثیرگذار باشد. 

- وجود هرگونه عنصر زائد در فولاد می‌تواند بر استحاله فازی آستنیت به فرریت و نیز سختی‌پذیری آن موثر باشد. 

- وجود عناصری همانند Zn و Sn می‌تواند بر روی چکش خواری گرم در طول فرآیند شکل‌دهی گرم تاثیرگذار باشد. 

- عناصر Mo,Cr,Sn بر روی تبلور مجدد در طی فرآیند آنیلینگ موثر هستند. 

2. تاثیر بر روی سطح ظاهری محصولات نورد گرم و ورق اسیدشویی شده به دلیل وجود عناصر Cu,Ni,As,Sn. ناشی از شکنندگی حرارتی 

- ناشی از احتمال تاثیر مشترک مس و قلع در شکنندگی حرارتی فولاد 

3. شکنندگی مرزدانه‌ها به واسطه وجود عناصر Sb,Sn,As در طی فرآیند نورد تسمه 

- در طی فرآیند ناپیوسته (batch) یا آنیل هم دما (continuous Anealing)فولادهای کربن یا فولادهای سخت (C Steels) 

4. پدیده جدایش فصل مشترک رسوب زمینه به واسطه وجود Sn 

- رشد کامل Ostwald، رشد رسوبی و کنترل ترکیب 

- تاثیرات Sn بر Fe4N، Sn بر MnS و Sb بر TiC 

5. وجود هرگونه عنصر زائد در فولاد بر روی خواص مکانیکی محصول نهایی تاثیر گذار خواهد بود. 

- محصولات تخت نورد گرم و نورد سرد 

- محصولات تخت 

- محصولات طویل 

6. پوشش‌دهی با فرایند غوطه‌‌وری گرم یا فرآیند گالوانیزه کردن 

7. تاثیر بر روی قابلیت جوش‌پذیری فولادهای استحکام بالا ناشی از وجود عناصرMO,Cr,Cu,Ni 

عناصر زائد از ناخالصی‌های موجود در زغال کک، گدازنده قراضه‌ها و این قبیل مواد که وارد فولاد می‌شوند به همین دلیل قراضه آهن همواره به‌عنوان یکی از منابع اصلی عناصر زائد مطرح شده است. عناصر زائد رایج موجود در فولاد مس، نیکل، کرم و مولیبدن هستند. حدود قابل قبول برای عناصر زائد در فولاد وابستگی زیادی به کاربرد محصول دارد. امروزه اکثر فولادهایی که مورد استفاده قرار می‌گیرند از نوع فولادهای کم کربن یا کم آلیاژ و انواع فولادهای تحت عملیات کششی شدید (Extra Deep Drawing) هستند. خواص این فولادها نسبت به مقدار عناصر زائد و فرآوری ترمومکانیکی بسیار حساس است. یکی از اساسی ترین مشکل هایی که در فرآیند بازیابی فولاد وجود دارد، کنترل مراحل ناخواسته عناصر موجود یا عناصر زائد از نظر تضمین خالص بودن فولاد در کنار کارایی آن است.

از آنجایی که محصولات تخت و آرماتورها بسیار مورد اهمیت هستند، در جدول شماره یک مقادیر نمونه برخی از عناصر زائد موجود در فولاد برای خط تولید یک کوره قوس الکتریکی بر حسب درصد وزنی نشان داده شده است. اگرچه تاثیرات عناصر زائد بر روی خواص فولاد ممکن است به‌طور کلی ناچیز به نظر برسد اما برخی اوقات حتی تغییرات جزئی در برخی خواص می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی احتمال معیوب بودن قطعه با نیازهای خاص را افزایش دهد. برخی از توافقات کلی درباره تاثیرات عناصر زائد از قبیل Cu, Ni, Cr Mo, Sn و Sb در خواص فولادهای گوناگون در جدول شماره 2 داده شده است.  از جمله مکانیزم‌های تقویت فولاد شامل: تقویت محلول جامد، ریزدانه کردن، رسوب دهی، مقدار پرلیت، از بین بردن جابه‌جایی‌ها با فرآیند کار سرد و در نهایت استحاله‌های بینیتی و مارتنزیتی، هستند. اثرعناصر زائد بر روی خواص کششی فولاد به واسطه تقویت محلول جامد است. وجود عناصر زائد در غلظت کم سبب افزایش استحکام کششی و تسلیم می‌شود که این امر به این دلیل است که محلول جامد می‌تواند بخشی از غلظت محلول بگیرد.

مثبت بودن تراز تجاری ایران در بخش فولاد

طبق پیش بینی های انجام شده در مورد وضعیت صنایع فلزی از قبیل فولاد در سال 96،این نوید را می دهد که نسبت به دو سال گذشته با رونق در بازار فولاد مواجه شویم. طبق گفته های کارشناسانی که در این زمینه فعالیت می کنند، خالی بودن انبارها از مواد اولیه و محصولات فولادی نشانگر این است که بازار این صنعت از رکود خارج شده است و در مورد سال پیش هم می توان روند صادرات را ادامه داد و با اضافه کردن نقاط جدید صادراتی به فهرست همیشگی، به ادامه پیدا کردن روند رونق امیدوار شد.

به طور یقین این شرایط تاثیر خود را در سهام این شرکت ها گذاشته و باعث افزایش سود سرمایه از محل سود خالص شده است.

رسول خلیفه سلطانی دبیر انجمن تولیدکنندگان فولاد، درمورد ازدیاد ظرفیت تولید فولاد در یک سال گذشته، گفت: طبق آمارهای گرفته شده در یک سال و نیم گذشته، میانگین تولید فولاد ایران حدود 30 درصد زیاد شده است.

وی، از بالا رفتن مقدار صادرات این محصول در سال گذشته خبر داد و عنوان کرد: نسبت میانگین صادرات فولاد در کشور، از سال 94 تا پایان سال 95، حدود 2.2 میلیون تن است که این افزایش برای مصارف داخلی و خارجی می باشد.

خلیفه سلطانی افزود: در یک سال اخیر، وضعیت تراز تجاری کشور مثبت بوده و در یک سال گذشته میانگین 2200 هزار تن مثبت شده است. تراز تجاری در سال 91، از5- میلیون تن به 2.2+ میلیون تن افزایش پیدا کرده، این مقدار افزایش به معنی این است که میانگین آن به 7 میلیون تن در بازار مثبت شده است.

دبیر انجمن فولاد کشور عنوان کرد: در سال 96، افزایش 20 درصدی مقدار صادرات فولاد را داشته ایم.طبق آمار گر فته شده، پیش بینی می شود که در سال جاری، مقدار صادرات فولاد ایران به 6 میلیون تن برسد به طوری که با رونق فولاد در بازار، شاهد افزایش سرمایه این صنعت در بورس نیز باشیم.

وی یاد آور شد: با وجه به کاهش واردات در چهار سال اخیر، مقدار واردات در سال های 91تا95 تقریبا به نصف رسیده و در مقابل صادرات این محصول 4.5 برابر افزایش یافته است.

خلیفه سلطانی در قسمت دیگری از اظهارات خود افزود: برای کم شدن مقدار مصرف آب شرب در این صنعت اکثر واحدهای بزرگ تولیدی نسبت به خریداری پسابهای صنعتی اقدام کرده اند به نحوی که می توان پیش بینی کرد که در چهار سال آینده مقدار آب شرب مصرفی شرکت های فولادی تقریبا به صفر درصد کاهش یابد.

برخی از محصولات فروش شرکت حامیران: فولاد سردکار - فولاد گرمکار - فولاد تندبر - فولاد پلاستیک - فولاد خشکه هوایی - فولاد بهلر - فولاد SPK - فولاد MO 40 - فولاد VCN 150 - فولاد 44 33 - ورق CK 45

مثبت بودن تراز تجاری ایران در بخش فولاد

طبق پیش بینی های انجام شده در مورد وضعیت صنایع فلزی از قبیل فولاد در سال 96،این نوید را می دهد که نسبت به دو سال گذشته با رونق در بازار فولاد مواجه شویم. طبق گفته های کارشناسانی که در این زمینه فعالیت می کنند، خالی بودن انبارها از مواد اولیه و محصولات فولادی نشانگر این است که بازار این صنعت از رکود خارج شده است و در مورد سال پیش هم می توان روند صادرات را ادامه داد و با اضافه کردن نقاط جدید صادراتی به فهرست همیشگی، به ادامه پیدا کردن روند رونق امیدوار شد.

به طور یقین این شرایط تاثیر خود را در سهام این شرکت ها گذاشته و باعث افزایش سود سرمایه از محل سود خالص شده است.

رسول خلیفه سلطانی دبیر انجمن تولیدکنندگان فولاد، درمورد ازدیاد ظرفیت تولید فولاد در یک سال گذشته، گفت: طبق آمارهای گرفته شده در یک سال و نیم گذشته، میانگین تولید فولاد ایران حدود 30 درصد زیاد شده است.

وی، از بالا رفتن مقدار صادرات این محصول در سال گذشته خبر داد و عنوان کرد: نسبت میانگین صادرات فولاد در کشور، از سال 94 تا پایان سال 95، حدود 2.2 میلیون تن است که این افزایش برای مصارف داخلی و خارجی می باشد.

خلیفه سلطانی افزود: در یک سال اخیر، وضعیت تراز تجاری کشور مثبت بوده و در یک سال گذشته میانگین 2200 هزار تن مثبت شده است. تراز تجاری در سال 91، از5- میلیون تن به 2.2+ میلیون تن افزایش پیدا کرده، این مقدار افزایش به معنی این است که میانگین آن به 7 میلیون تن در بازار مثبت شده است.

دبیر انجمن فولاد کشور عنوان کرد: در سال 96، افزایش 20 درصدی مقدار صادرات فولاد را داشته ایم.طبق آمار گر فته شده، پیش بینی می شود که در سال جاری، مقدار صادرات فولاد ایران به 6 میلیون تن برسد به طوری که با رونق فولاد در بازار، شاهد افزایش سرمایه این صنعت در بورس نیز باشیم.

وی یاد آور شد: با وجه به کاهش واردات در چهار سال اخیر، مقدار واردات در سال های 91تا95 تقریبا به نصف رسیده و در مقابل صادرات این محصول 4.5 برابر افزایش یافته است.

خلیفه سلطانی در قسمت دیگری از اظهارات خود افزود: برای کم شدن مقدار مصرف آب شرب در این صنعت اکثر واحدهای بزرگ تولیدی نسبت به خریداری پسابهای صنعتی اقدام کرده اند به نحوی که می توان پیش بینی کرد که در چهار سال آینده مقدار آب شرب مصرفی شرکت های فولادی تقریبا به صفر درصد کاهش یابد.

برخی از محصولات فروش شرکت حامیران: فولاد سردکار - فولاد گرمکار - فولاد تندبر - فولاد پلاستیک - فولاد خشکه هوایی - فولاد بهلر - فولاد SPK - فولاد MO 40 - فولاد VCN 150 - فولاد 44 33 - ورق CK 45

عملیات حرارتی تبلور مجدد

تبلور مجدد (recrystallization) عبارت است از عملیاتی که در آن، در اثرحرارت دادن دانه‌های جدید  هم‌ محور و عاری از تنش در فلز کار سرد شده به وجود می‌آید. از اثرات کار سرد می توان به تغییر شکل دانه‌ها در جهت اعمال نیرو و ایجاد تنش‌های داخلی اشاره کرد. همچنین عملیات‌ تبلور مجدد، تغییراتی که در اثر انجام کار سرد در خواص فیزیکی و مکانیکی به وجود آمده، از بین می‌رود و قطعه به حالت قبل از کار سرد برمی‌گردد. در واقع، تبلور مجدد ادامه عملیات حرارتی بازیابی است و در آن دانه‌های بدون از تنش می توانند از دانه‌های فرعی حاصل از عملیات بازیابی به وجود آیند. کلا فرایند تبلور مجدد شامل جوانه‌زنی و رشد بوده که نیروی محرکه برای این عملیات، ناشی از کاهش انرژی آزاد حجمی در اثر کاهش نابجایی هاست.

از آنجایی که عملیات حرارتی تبلور مجدد فولاد ها در ناحیه دوفازی فریت‌ - آستنیت انجام می‌شود، تغییرات ایجاد شده در ساختار همراه با تغییر فاز نخواهد بود. در شرایط کلی میکروساختار فولادهای کم کربن و کربن متوسط قبل از کار سرد شامل سمنتیت کروی و یا عمدتاً فریت با مقدار کمی پرلیت است، که هر دوآنها انعطاف‌پذیری خوبی دارند. فریت موجود در این ساختار عاری از تنش بوده و دارای دانه‌های هم محور است.کار سرد، دانه‌های فریت رابرای انجام کار مکانیکی تغییر شکل داده و معایب بلوری را در آن زیاد می کند. در این حالت انجام عملیات حرارتی تبلور مجدد موجب می‌شود که دانه‌های جدید هم محور و عاری از تنش در زمینه فریت تغییر شکل یافته و رشد کند.  پس میکروساختار اولیه دوباره به وجود می‌آید. اگر حرارت دهی در دمای مناسب و به مدت زمان کافی در این فرایند صورت گیرد، هیچ گونه اثری از انجام کار سرد در ساختار دیده نخواهد شد.

عوامل موثر بر تبلور مجدد

بعد از اینکه تبلور مجدد خاتمه یافت( ساختار تغییر شکل یافته به صورت کامل توسط دانه‌های هم‌محور و عاری از تنش جایگزین شد)، اگر باز هم حرارت دادن قطعه را ادامه دهیم، دانه‌های هم‌ محوری که وجود دارند شروع به درشت شدن می‌کنند. این عملیات به رشد دانه ( grain growth) معروف است و تا زمانی که قطعه در دمای بالا قرار دارد، رشد دانه‌ ها هم ادامه خواهد داشت. در واقع رشد دانه‌ها به این صورت انجام می‌گیرد که با مهاجرت مرز دانه‌ها، دانه‌های ریز به ترتیب به دانه‌های درشت مجاور ملحق می‌شوند. در این شرایط نیروی محرکه یا عامل ترمودینامیکی رشد دانه‌ ها همان انرژی مرز دانه‌هاست؛ بدین صورت که با درشت شدن دانه‌ها، مرز دانه‌ها کم می شود و بنابراین انرژی داخلی فلز نیز کم خواهد شد.

اخبار جدید از بازار بیلت

به دلیل سه عامل مهم از جمله: رونق تقاضا و افزایش قیمت مقاطع و محدودیت عرضه ، یک موقعیت مناسبی برای صادر کننده های بیلت سی آی اس به وجود آمده است. همچنین در حال حاضر قیمت بیلت سی آی اس در بازار افریقای شمالی و جنوب شرق آسیا روندی افزایشی دارد. از ماه نوامبر سال 2014 تا کنون، قیمت بیلت به بیشترین حد خود رسیده است و عرضه کننده ها نیز اعلام کرده اند که همچنان قصد پایین آوردن قیمت را ندارند.

قیمت فعلی بیلت سی آی اس 430 تا 440 دلارهرتن فوب دریای سیاه شده که 10 تا 15 دلار هر تن نسبت به اواسط جولای بالا رفته است. لازم به ذکر است که در حال حاضر بیشتر کارخانه ها به دلیل آنکه قبلا محصولات خود را پیش فروش کرده اند یا به دنبال فروش در قیمت های بالاتری هستند، پیشنهاد فروش محصولات خود را نمی دهند. . در مصر بیلت سی آی اس در 445 تا 450 دلار هر تن سی اف آر نهایی شده و قیمت های پیشنهادی به 455 دلار هر تن سی اف آر رسیده اند. در جنوب شرق آسیا نیز بازار فعال است و بیلت روسیه 460 تا 465 دلار هر تن سی اف آر می باشد که معادل 445 دلار هر تن فوب است.

 بیلت در بازار جنوب شرق آسیا اخیرا بالاتر رفته که در راستای رشد قیمت بازار داخلی چین بوده است. فیلیپین بیشترین فعالیت را دارد. قیمت فعلی بیلت وارداتی 470 تا 475 دلار هر تن سی اف آر است که 15 تا 20 دلار هر تن رشد هفتگی داشته است. بیلت روسیه و ویتنام در 460 تا 465 دلارهر تن سی اف آر نیز معامله شده است. بیلت ایران نیز به 450 تا 460 دلارهر تن سی اف آر جنوب شرق آسیا رسیده است.

شرکت حامیران استیل، دارای نمایندگی رسمی فولاد بهلر آلمان .