نقش نانو در صنعت فولاد

در مقاله قبلی به معرفی نانوفناوری در صنعت فولاد و شرکتهای فعال در این زمینه اشاراتی شد و در این مقاله هدف ما توضیح بیشتر موارد ذکر شده است .

بهبود خواص استحکامی و سختی در فولاد 

نانو ذرات مس با افزوده شدن به فولاد میتواند ترک های را که در اثر خستگی مقاطع فولادی ایجاد میشود کاهش دهد .
نانو الیاف فلزی برای مسلح کردن بتن های ساختمانی: ضعف اصلی در بتن ها شکنندگی انهاست . دانشمندان با ایجاد نا همواری در سطح الیاف که بسیار ظریف و در حد میکرو هستند میتوانند انها را روی بتن مهار  کنند و این امر باعث استحکام بیشتر بتن میشود و همچنین خواص جدیدی مانند خود تمیز شو کردن فلزاست و که در بافل های فولادی لعاب داری که برای نمای ساختمان استفاده میشود کاربردارند و نمونه ان ساختمان کایدیوای کمپتنز در المان است . 

بهبود دهنده خواص خزشی و دما بالا در فولاد

فرایند رسوب دهی ذرات که معمولا اکسید ها هستند برای افزایش مقاومت به خزش فولاد ها استفاده میشود که معمولا هزینه زیادی در پی دارد و برای تولید در تناژ های بالا مناسب نیست . دانشمندان نانو تکنولوژی در موسسه بین الملل علم مواد توانسته اند روی ذرات نانو متری اکسید های مختلف برسی کنند و با افرایش این ذرات خاص الیاژی؛ مقاومت به خزش فولاد را تا 100 برابر افزایش دهند و از ان در ساخت موادی که در دما های بسیار بالا کاربرد دارند استفاده کنند .

همچنین توانسته اند با ذرات نانوی کربونترید و اکسید اتریم ؛ الیاژ های بسازند برای تولید فولاد سبک با خواص  مکانیکی بالا . شرکت ORNL   توانسته است با تحقیق و برسی روی الیاژ های مانند نیتروژن ، منگنزو کاربید نیو بیوم ؛ نوعی فولاد ریختگی زنگ نزن به نام ‘CF8C-plus”   تولید کنند که در ساخت قطعاتی که در دما های بسیار بالا کاربرد دارند استفاده میشود مانند توربین های گازی ، ژنراتورها و موتور های دیزلی . این قطعات خاصیت اکسید شدن در دمای 850 درجه را دارند یعنی 200 درجه بیشتر از فولاد های ریختگی معمول در این حال قیمت ان ها هم زیاد تغییر نمیکند در مو سسه Sandvik   نوعی فولاد ضد زنگ به نام  Sandvik nonoflex 
 تولید شده که خواص عالی و ویژه ای دارد از جمله استحکام بالا شکل پذیری زیاد و مقاومت در برابر خوردگی و چون این فولاد قابلیت جوش کاری خوبی دارد از ان در صنعت تولید تجهیزات پزشکی و ورزشی استفاده میشود.

 موسسه NNK  ژاپن هم توانسته است با مطالعه روی ورق های Nono Hiten steel sheet  که در ساخت قطعات اتومبیل استفاده میشوند با به کار گیری فناوری نانو ورق های فولادی شکل پذیر با استحکام بالا بسازد و در این روش برای رسوب سخت که برای استحکام بخشی به فولاد انجام میشود از رسوب های با ترکیب خاص الیاژی استفاده میشود و اندازه این ذرات تا حد نانو کوچک میشود تا بتواند سختی ورق ها را افزایش دهند و این استحکام به  780 N/mm2  میرسد که  در فولاد های معمولی این مقدار590N/mm2   است و به علاوه ی این ورق ها داری وزن بسیار کمتر نسبت به ورق های مشابه به خود هستند که این امر در صنعت خودرو سازی بسیار حائز اهمیت است مو سسه بین المللی علم مواد ژاپن (NIMS)   با تحقیق روی مواد انتقال گاز Co2  توانسته اند با استفاده از ذرات نانو متری نوعی فولاد جدید تولید کنند که استحکام بالایی دارند و میتواند تا  دما های 600و650 درجه پایداری خود را حفظ کرده و مقاومت به خزش فولاد را افزایش دهد. 

بهبود بخشی خواص خوردگی فولاد

 تخریب ویا خوردگی سازه های که در اثر واکنش محیطی انجام میشود سالانه هزینه های زیادی را به صنعت تحمیل میکند و باعث هدر رفتن منابع مالی زیادی میشود که این مبلغ در ایالات متحده سالانه بالغ بر 274 میلیارد دلار است که مبلغ قابل توجهی است و بنابراین راه حل این مشکل میتواند بسیار مفید و کاربری میباشد.

شرکت با تحقیق و بررسی روی فولاد های فریتی توانسته است مقاومت به خوردگی این نوع فولاد ها را با حذف گروهی از سلول های میکرو گالوانیکی افزایش میدهد .

این شرکت با استفاده از فرایند های نانو از تشکیل کاربید های آزاد جلوگیری کرده و گاهی باعث کاهش تشکیل انها شده و در نتیجه باعث استحکام و بالا بردن مقاومت به خوردگی فولاد و همچنین دیگر خواص مکانیکی در ان شده است. عده ای از محققان دانشگاه پنسیلوانیا روی چند الیاژ تیتانیوم و فولاد زنگ نزن که در مهندسی پزشکی کاربرد دارد تحقیقاتی انجام دادند و توانسته اند با پوششی از ذرات نانو متری NH2 و Si2  روی ان الیاژ ها بر خواص سطحی انها تاثیر گذاشته و با کنترل اندازه این ذرات و مقدار ان ها و نحوه پوشش انها بر روی الیاژ ها انها را برای کاربرد در بافت های زنده سازگار کرده و مقاومت به خوردگی و سایش مکانیکی آنها را افزایش دهند وبنابراین از این فولاد برای ساخت قطعات قابل کاشت در بافتهای زنده استفاده کنند.  برای دریافت قیمت لوازم داربستی و قیمت تیرآهن و انواع محصولات فولادی با کارشناسان ما در فولادفیدار تماس بگیرید.