میلگرد آلیاژی چیست + راهنمای خرید میلگرد آلیاژی

در صنایع مختلف از جمله صنعت ساختمان، میلگرد به صورت گسترده استفاده می‌شود. این نوع محصولات از مقاطع فولادی ساخته شده‌اند و جهت مصارف مختلف با ترکیبات خاصی از عناصر آلیاژ می‌توانند به تولید برسند و با توجه به شکل، نوع و مصارف مختلف، به عنوان آلیاژهای آهنی در بازار عرضه می‌شوند؛ در ادامه به بررسی انواع آلیاژی میلگرد می‌پردازیم.

میلگرد آلیاژی چیست و انواع آن کدامند؟

قبل از هر چیز، در ابتدا باید بدانید میلگرد چیست سپس با نوع آلیاژی آن آشنا شوید. این مقطع فولادی یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین انواع پروفیل‌ها در صنایع ساختمان‌سازی به‌حساب می‌آیند که به طول ۱۲ متر با سطح مقطع یکنواخت تولید می‌شود. زمانی می‌گوییم میلگرد آلیاژی که علاوه‌بر آهن و کربن، از عناصر دیگری مانند کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز و غیره در آن استفاده شود. این نوع مقطع فولادی معمولاً بدون آج است و انواع آن، بسته به نوع عناصر مورد استفاده و ترکیب آن‌ها، تولید می‌شوند و هر کدام برای کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همچنین، انجام عملیاتی مانند آبکاری، سخت‌کاری، نیتراته کردن و سایر فرآیندها روی فولاد، خواص و در نتیجه کاربرد آن را تغییر می‌دهد؛ می‌توان به رایج‌ترین نوع آلیاژی این محصول در بازار ایران به st52 mo40 ،ck45 و st37 اشاره کرد که در ادامه هر کدام را به صورت کامل بررسی خواهیم کرد. 

بررسی آلیاژهای پرکاربرد برای میلگرد در ایران

• ST52

این محصول به عنوان معروف‌ترین و کاربردی‌ترین نوع میلگرد آلیاژی شناخته می‌شود. این مقطع فولادی به دلیل استحکام بسیار بالا، در صنایع پرخطر مانند ماشین‌سازی کاربرد دارد. علاوه‌بر آن، ST52 نیز در صنایع دیگر از جمله ریل‌سازی، ساخت شاسی و قطعات مهم خودروهای سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. آن‌ها معمولاً با قطرهای 20 تا 800 میلی‌متر و در شاخه‌های 6 تا 12 متری عرضه می‌شوند و به راحتی در بازار آهن‌آلات ایران قابل تهیه هستند.

• ck45

این نوع میلگردها در صنعت با نام 101191 یا سیکا ۴۵ شناخته می‌شوند. فولاد کم کربن CK۴۵ دارای استحکام بالا، مقاومت بی‌نظیر در برابر ضربه و مقاومت بالا در برابر اصطکاک است. این نوع میلگردها به‌طور خاص در خطوط انتقال گاز و مایعات با فشار بالا، مخازن تحت فشار و مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند. 

• mo40

این نوع مقاطع با نام فولاد 1.7225 شناخته می‌شوند و جزء فولادهای کم کربن قرار می‌گیرند. این نوع آلیاژ از قیمت بالاتری نسبت به CK45 برخوردار است و همچنین شکل‌پذیری و انعطاف بیشتری نیز دارد. توجه داشته باشید که Mo40 در ساخت محورهای خودرو، چرخ دنده، دنده فرمان، غلطک‌های صنایع فولاد، پیچ‌های مقاوم و میله‌های اتصال استفاده می‌شود.

• st37

در ایران، آلیاژ رایج و مصرفی برای ساخت میلگرد و ورق فولاد، آلیاژ ST37 است و به نام میلگرد آهنی نیز شناخته می‌شود. فولاد ST37 در ساخت لوازم خانگی مانند یخچال و ماشین لباسشویی، بدنه خودرو و دستگاه‌های صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جدول مقایسه ویژگی آلیاژهای مصرفی برای ساخت میلگرد

ویژگی‌ها	ST52	CK45	Mo40	ST37
مقاومت در برابر خوردگی	بالا	بالا	متوسط	متوسط
سختی	بالا	بالا	متوسط	متوسط
استحکام	بالا	بالا	بالا	متوسط
شکل‌پذیری	متوسط	متوسط	بالا	بالا
کاربرد	ماشین‌سازی، ریل‌سازی، ساخت شاسی و قطعات خودرو	خطوط انتقال گاز و مایعات، مخازن تحت فشار	محورهای خودرو، دنده‌ها، غلطک‌های صنعتی	لوازم خانگی، بدنه خودرو، دستگاه‌های صنعت

 

فولاد به کار رفته در میلگرد آلیاژی چه چیزی است؟

میلگردهای فولادی به دو دسته آلیاژی و غیر آلیاژی تقسیم می‌شوند. تفاوت اصلی بین این دو نوع، به فولادهای استفاده شده در ساختار آنها برمی‌گردد. این نوع میلگردها از فولادهای آلیاژی ساخته شده‌اند که معمولاً به خواص و ویژگی‌های خاصی منجر می‌شوند. به عبارت دیگر، با افزودن عناصر آلیاژی به فولاد، خواص مکانیکی و فیزیکی آن تغییر می‌کند. در مقابل، نوع غیر آلیاژی آن از فولادهای غیر آلیاژی تشکیل شده‌اند و ساختاری متفاوت‌تر از نوع آلیاژی دارند. به‌طور کلی، فولادهای آلیاژی به عنوان میلگردهای ساده شناخته می‌شوند، در حالی که فولادهای غیر آلیاژی برای ساخت نوع آجدار (ناهموار) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

میلگرد آلیاژی دقیقا از چه چیزهایی ساخته می‌شود؟

در عملیات نورد با اضافه کردن فولاد آلیاژی و شمش تولیدی، میلگردهای آلیاژی تهیه می‌شوند. سپس در فرآیند سرد کردن، آن‌ها را در محیط آزاد قرار می‌دهند تا به آرامی خنک شوند و در نهایت در بازار آهن‌آلات به فروش برسند. فرآیند سرد شدن آن به منظور دستیابی به ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی یکنواخت استفاده می‌شود. این میلگردها به دلیل استفاده از فولادهای آلیاژی، قادر به ارائه استحکام و مقاومت بسیار بالا برای سازه‌های مختلف هستند و در صنایع مختلف، به خصوص صنایع ساختمانی، استفاده می‌شود. به دلیل ساختار مقاوم و مستحکم آن، میلگردهای آلیاژی بهترین گزینه برای استفاده در ساختمان‌هایی هستند که در مناطق زلزله‌خیز بنا شده‌اند.

نکته: در بازار ایران و جهان، میلگردهای آلیاژی با استفاده از دو روش ترمکس و آلیاژسازی و با درصدهای آلیاژ پایین 8% و بالای 8% تولید و عرضه می‌شوند. در ساخت انواع میلگرد آلیاژدار، معمولاً از 7 نوع آلیاژ  وانادیم‌دار، تنگستن‌دار، منگنز‌دار، کبالت‌دار، نیکل‌دار و مولیبدن‌دار استفاده می‌شود.

بررسی روش ساخت میلگرد آلیاژی

تولید این مقاطع فولادی از دو روش ترمکس و آلیاژسازی صورت می‌گیرد؛ در ادامه سعی شده است تا هر یک از این روش‌ها را به صورت کامل توضیح دهیم. 

• روش ترمکس

 در این روش، تولید میلگردهای آلیاژی با روشی کم‌هزینه‌تر و مقرون به صرفه‌تر انجام می‌شود. ابتدا، عملیات نورد گرم انجام شده و پس از آن با استفاده از آب و نمک، به مرحله خنک‌سازی منتقل می‌شود. در این مرحله، دمای این مقطع کاهش پیدا می‌کند؛ اما مرکز آن همچنان داغ باقی می‌ماند. در نهایت، حرارت و انرژی گرمایی به صورت طبیعی از مرکز میلگرد به سطح آن منتقل می‌شود و خواص مکانیکی آن تغییر می‌کند.

• روش آلیاژسازی

 در این روش، فولاد آلیاژی برای تولید این مقاطع با استفاده از فروآلیاژها ساخته می‌شود. در ابتدا، شمش فولادی مورد نظر با استفاده از روش نورد گرم به صورت میلگرد به تولید می‌رسد. سپس خنک می‌شود و در طول این فرآیند، خواص مکانیکی و ساختار فولاد آلیاژی تغییر می‌کند. انتخاب و استفاده از فروآلیاژهای مختلف می‌تواند به تولید میلگردهای آلیاژی با خواصی مانند مقاومت بالا یا مقاومت در برابر زنگ زدگی، منجر شود.

مزایا و معایب روش‌های ترمکس و آلیاژسازی چیست؟

این دو روش ساخت میلگرد علاوه بر نوع فرآیند ساخت، مزایا و معایبی دارند که هر یک را متمایز از دیگری می‌کند.

•  مزایای روش ترمکس: افزایش مقاومت کششی، شکل‌پذیری بالا به دلیل وجود کربن کمتر و انعطاف‌پذیری بالا از مزیت‌های مهم روش ترمکس به حساب می‌اید که باید به آنها توجه داشته باشید.

• معایب روش ترمکس: نازک بودن میلگرد، میزان سختی کمتر نسبت به روش آلیاژسازی و مقاومت به مراتب پایین‌تر نسبت به روش آلیاژسازی از جمله معایب روش ترمکس به شمار می‌رود.

• مزایا روش آلیاژسازی: از مزایای روش آلیاژسازی علاوه‌بر ضخامت بیشتر میلگرد نسبت به روش ترمکس، می‌توان به ایجاد مقاومت یکسان در سطح بیرونی و درونی میلگرد اشاره کرد؛ از طرفی این روش، گزینه مناسبی برای منازل احداث‌شده در مناطق زلزله‌خیز به حساب می‌آید. 
• معایب روش آلیاژ سازی: هزینه بسیار بالای پروسه این روش، نیازمند زمان به مراتب بیشتر نسبت به روش ترمکس و نیاز به کربن بیشتر برای تولید دارد.

جدول مقایسه روش ترمکس و روش آلیاژسازی در ساخت میلگرد

خصوصیت	روش ترمکس	روش آلیاژسازی
افزایش مقاومت	✔️	❌
کشیشی میلگرد	✔️	❌
نازک بودن میلگرد	❌	✔️
ایجاد مقاومت یکسان در سطوح بیرونی و درونی میلگرد	✔️	❌
هزینه پروسه	❌	✔️
شکل‌پذیری	✔️	❌
میزان سختی	کمتر	بیشتر
مناسب برای منازل احداث‌شده در مناطق زلزله‌خیز	✔️	❌
ضخامت بیشتر میلگرد	❌	✔️
نیاز به کربن بیشتر برای تولید میلگرد	❌	✔️

 

تفاوت اصلی بین میلگرد غیر آلیاژی با میلگرد آلیاژی چیست؟

این دو نوع در سه جنبه مهم میزان کربن مورد استفاده، پروسه ذوب و مقاومت در برابر خوردگی از یکدیگر متفاوت هستند که در ادامه، هر کدام از این موارد را به صورت خلاصه بررسی خواهیم کرد.

• میزان کربن

 میلگردهای آلیاژی در مقایسه با نوع غیر آلیاژی دارای میزان کربن کمتری هستند. کربن در فولادهای غیر آلیاژی به عنوان عنصر اصلی تشکیل دهنده استفاده می‌شود؛ در حالی که در میلگردهای آلیاژی، از عناصر آلیاژی مختلف به جای کربن مورد استفاده قرار می‌گیرد. جالب است بدانید که این عناصر آلیاژی شامل نیکل، کروم، مولیبدن و وانادیوم می‌شوند. 

• پروسه ذوب

 در تولید میلگرد آلیاژی، اغلب از پروسه ذوب خاصی استفاده می‌کنند. در این روش، مواد اولیه شامل فلزات پایه و عناصر آلیاژی در یک فرآیند ذوب متمایز ترکیب می‌شوند. این فرآیند ذوب دقیق و کنترل شده، به تولید میلگردهای آلیاژی با ترکیبات دقیق و مشخص کمک می‌کند.

• مقاومت در برابر خوردگی

یکی از ویژگی‌های برجسته میلگردهای آلیاژی در مقایسه با نوع غیر آلیاژی، مقاومت بیشتر آنها در برابر خوردگی است. استفاده از عناصر آلیاژی مانند نیکل و کروم باعث افزایش مقاومت آلیاژها در برابر اکسیداسیون و خوردگی می‌شود. همچنین قیمت میلگرد آلیاژی و غیرآلیاژی با یکدیگر متفاوت است؛ چرا که افزودن عناصر آلیاژی به این مقاطع فولادی هزینه‌های بیشتری را در تولید و فرآیندهای پس از آن ایجاد می‌کند.

معرفی انواع آلیاژهای به‌کار رفته در ساخت میلگرد

در این بخش از مقاله، به 7 نوع میلگرد آلیاژی اشاره خواهیم کرد؛ هر کدام از آن‌ها دارای یک عنصر فلزی خاص هستند و ویژگی‌های منحصر به فردی دارند. در ادامه، هر یک از این انواع را بررسی کوتاهی خواهیم کرد تا به عنوان یک راهنمای خرید میلگرد آلیاژی به شما کمک کرده باشیم.

• کروم‌دار: این نوع میلگرد آلیاژی، علاوه بر میزان کربن، دارای عنصر کروم است. حضور کروم، خاصیت ضد زنگ را به ارمغان می‌آورد و مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش می‌دهد.

• وانادیوم‌دار: با افزودن عنصر وانادیوم به میلگردهای آلیاژی، استحکام و سختی آن‌ها افزایش پیدا می‌کند. وانادیوم با ساختار ریز و بافت انعطاف‌پذیری که دارد، جلوگیری می‌کند که ساختار فولاد بزرگ شود.

• تنگستن‌دار: وجود این آلیاژ در میلگرد، ثبات شیمیایی را حفظ می‌کند. این ویژگی باعث افزایش سختی و استحکام می‌شود و این مقطع را برای ساخت ابزارهایی مانند مته، تیغه، و ابزارهای دیگر مناسب می‌سازد.

• منگنز‌دار: این عنصر به عنوان یکی از پایه‌های قابلیت شکل‌پذیری در میلگردهای آلیاژی عمل می‌کند. حضور منگنز از تشکیل ذرات آستنیت در این مقطع جلوگیری کرده و باعث بهبود خواص مکانیکی و شکل‌پذیری آن می‌شود.

• کبالت دار: این نوع از مقاطع فولادی معمولاً سختی و مقاومت مطلوبی ندارند. با افزودن مقداری تنگستن به آن‌ها، سطح مقاومت و سختی آن‌ها افزایش پیدا می‌کند.

• نیکل‌دار: حضور عنصر نیکل باعث افزایش سختی و شکل‌پذیری در میلگردهای آلیاژی می‌شود. اضافه کردن 35 درصد نیکل مقاومت میلگرد را در برابر خوردگی و اکسیداسیون را افزایش می‌دهد و برای ساخت مفتول ورق‌های آلیاژی استفاده می‌شود و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، در صنایع مختلف کاربرد دارد.

• مولیبدن‌دار: با اضافه کردن 0.2 تا 0.5 درصد مولیبدن به میلگردهای آلیاژی، مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی افزایش پیدا می‌کند همچنین آن‌ها خواص مکانیکی و مقاومتی ویژه‌ای دارند.

جدول مقایسه انواع میلگردهای آلیاژی

ویژگی‌ها	کروم‌دار	وانادیوم‌دار	تنگستن‌دار	منگنز‌دار	کبالت‌دار	نیکل‌دار	مولیبدن‌دار
مقاومت در برابر خوردگی	بالاتر	متوسط	بالا	متوسط	متوسط	بالاتر	بالاتر
سختی	بالا	بالا	بالا	متوسط	متوسط	بالا	بالا
استحکام	بالا	بالا	بالا	متوسط	متوسط	بالا	بالا
شکل‌پذیری	متوسط	بالا	متوسط	بالا	متوسط	بالا	متوسط
کاربرد	ساخت ابزار	ساخت ابزار	ساخت ابزار	ساخت مفتول	ساخت مفتول	ساخت مفتول	ساخت مفتول
عنصر آلیاژی اصلی	کروم	وانادیوم	تنگستن	منگنز	کبالت	نیکل	مولیبدن

 

جمع‌بندی

به طور کلی میلگرد آلیاژی یکی از انواع مقاطع فلزی به حساب می‌آید که با ترکیب کربن و هفت عنصر مختلف از جمله تنگستن، منگنز و نیکل و… به دست می‌آید. این مقاطع از طریق دو روش ترمکس و آلیاژسازی تولید می‌شوند که روش ترمکس به صرفه‌ترین روش تولید است؛ اما با استفاده از روش آلیاژسازی، میلگردهای آلیاژی با مقاومت و ضخامت بالاتری تولید می‌شوند و می‌توان از آن‌ها به خوبی برای ساختن منازل در مناطق زلزله‌خیز استفاده کرد. 

 

• در بازار انواع میلگرد آلیاژی موجود کدام است؟

  بیشترین تقاضا در بازار مربوط به دو میلگرد CK45 و MO40 است.

• برای خرید میلگرد آلیاژی و استعلام قیمت چه اطلاعاتی نیاز است تا به فروشنده ارائه شود؟

  نوع آلیاژ میلگرد، سایز یا قطر، تناژ درخواستی و برند  

• آلیاژی بودن میلگرد چگونه بعد از خرید بررسی شود؟

  بررسی اطلاعات درج شده در پلاک بندیل میلگرد، بررسی علامت اختصاری حک شده و بررسی اطلاعات برگه آنالیز این مقطع.