وقتی وارد بازار آهن می‌شوید، با انبوهی از کدها و استانداردها روبرو می‌شوید که ممکن است گیج‌کننده باشند. شاید از خودتان بپرسید اصلاً فولاد چیست و چرا این‌همه تنوع دارد؟ اما در میان تمام این نام‌ها، دو اسم ST37 و CK45 بیشتر از همه تکرار می‌شوند.
انتخاب اشتباه بین این دو آلیاژ می‌تواند باعث شکستن شفت دستگاه یا خراب شدن جوشکاری سازه شما شود. در این مقاله می‌خواهیم خیلی ساده تفاوت فولاد st37 با ck45 را بررسی کنیم تا بدانید برای پروژه خود باید سراغ کدام یک بروید.
فرق بین فولاد st37 با ck45
اگر بخواهیم خیلی خلاصه صحبت کنیم: ST37 یعنی فولاد ساختمانی و CK45 یعنی فولاد قطعه‌سازی.
تفاوت st37 و ck45 در میزان کربن آن هاست.
- فولاد ST37: این فولاد در دسته فولادهای کم‌کربن (Mild Steel) قرار می‌گیرد. مقدار کربن آن بسیار کم (زیر ۰.۲ درصد) است. به همین دلیل در بازار به آن آهن معمولی یا آهن سیاه هم می‌گویند. نرم است، خوب جوش می‌خورد و شکل می‌گیرد.
- فولاد CK45: این فولاد یک پله بالاتر است و در دسته کربن متوسط (Medium Carbon) قرار دارد. حدود ۰.۴۵ درصد کربن دارد. همین مقدار کربن اضافه باعث می‌شود که سخت‌تر، محکم‌تر و خوش‌تراش‌تر باشد، اما رفتار آن با دستگاه جوش کمی سردتر است!
مزایا و معایب فولاد ck45
فولاد CK45 (یا همان ۱.۱۱۹۱) بسیار مناسب تراشکاران و مهندسان مکانیک است.
مزایا:
- مقاومت مکانیکی بالا: نسبت به آهن معمولی، فشار و کشش بسیار بیشتری را تحمل می‌کند.
- قابلیت عملیات حرارتی: مهم‌ترین ویژگی CK45 این است که می‌توان آن را آبکاری کرد و سختی آن را بالا برد.
- مقاومت به سایش: در قطعاتی که روی هم می‌لغزند (مثل چرخ‌دنده)، دیرتر ساییده می‌شود.
- سطح صیقلی: بعد از ماشین‌کاری، سطح بسیار تمیز و براقی می‌دهد (خوش‌تراش است).
معایب:
- جوشکاری سخت: به دلیل کربن بالاتر، اگر بدون دقت جوشکاری شود، ممکن است جای جوش ترک بخورد.
- خوردگی: مثل اکثر فولادهای کربنی، در محیط مرطوب سریع زنگ می‌زند و نیاز به پوشش دارد.
- شکنندگی نسبی: اگر سختی آن را بیش از حد بالا ببرید، ممکن است در برابر ضربه‌های خیلی شدید بشکند.
کاربرد فولاد ck45
اگر قصد خرید فولاد برای ساخت قطعات متحرک ماشین‌آلات را دارید، CK45 انتخاب اول است. موارد مصرف آن عبارتند از:
- ساخت انواع شفت و محور (Axles).
- میل‌لنگ و شاتون موتور.
- چرخ‌دنده‌های معمولی.
- پیچ و مهره‌های صنعتی مقاوم.
- ابزارهای دستی مثل انبردست و چکش.
- قالب‌های ساده و کفی قالب‌ها.
مزایا و معایب فولاد st37
فولاد ST37 که طبق استاندارد جدید S235 نامیده می‌شود، ستون فقرات صنعت ساختمان است.
مزایا:
- جوش‌پذیری عالی: این بزرگترین برگ برنده ST37 است. به راحتی و با هر نوع الکترودی جوش می‌خورد و اتصال محکمی ایجاد می‌کند.
- شکل‌پذیری بالا: می‌توان آن را خم کرد، نورد کرد و تغییر شکل داد بدون اینکه ترک بخورد.
- قیمت ارزان: معمولاً قیمت فولاد ST37 پایین‌ترین نرخ را در بین آلیاژهای مهندسی دارد و بسیار اقتصادی است.
- خاصیت لاستیکی (Ductility): در برابر زلزله یا بارهای ناگهانی، به جای شکستن، خم می‌شود (تغییر شکل پلاستیک می‌دهد).
معایب:
- سختی پایین: اصلاً برای ساخت چاقو یا ابزار برشی مناسب نیست چون لبه آن سریع کند می‌شود.
- عدم قابلیت آبکاری: با عملیات حرارتی نمی‌توان سختی آن را به طور چشمگیری افزایش داد.
- استحکام کمتر: نسبت به CK45 بار کمتری را تحمل می‌کند و زودتر خم می‌شود.
کاربرد فولاد st37
این فولاد در هر جایی که نیاز به استراکچر و سازه ثابت داریم استفاده می‌شود:
- تیرآهن، نبشی، ناودانی و میلگرد ساختمانی.
- ورق‌های بدنه خودرو و لوازم خانگی.
- ساخت سوله و اسکلت فلزی.
- پروفیل‌های در و پنجره.
- لوازم بدنه کشتی و پل‌سازی.
تفاوت ساختار فولاد st37 و ck45
اگر با میکروسکوپ به بافت این دو نگاه کنیم، تفاوت ck45 با st37 آشکار می‌شود.
- ساختار ST37: بیشتر از دانه‌های فریت (Ferrite) تشکیل شده است. فریت همان آهن خالص است که نرم و انعطاف‌پذیر است.
- ساختار CK45: ترکیبی از فریت و پرلیت (Pearlite) است. پرلیت ساختاری لایه‌لایه و سخت‌تر دارد. هرچه پرلیت بیشتر باشد، فولاد محکم‌تر است.
نکته جالب اینجاست که چگالی (وزن مخصوص) هر دو تقریباً یکسان است. پس برای محاسبه وزن فولاد چه ST37 باشد و چه CK45، از همان عدد ۷.۸۵ استفاده می‌کنیم و وزن‌شان در ابعاد یکسان، فرقی ندارد.
تفاوت st37 و ck45 در میزان سختی
این بخش احتمالاً مهم‌ترین فاکتور برای انتخاب فنی است.
- فولاد ST37: این فولاد ذاتا نرم است. سختی آن معمولاً حدود ۱۲۰ برینل (HB) است. هرچقدر هم آن را حرارت دهید و در آب خنک کنید، سختی آن تغییر چشمگیری نمی‌کند چون کربن کافی برای سخت شدن ندارد.
- فولاد CK45: در حالت عادی سختی حدود ۱۷۰ تا ۲۱۰ برینل دارد. اما هنر این فولاد زمانی مشخص می‌شود که آبکاری شود. با عملیات حرارتی (کونچ و تمپر) یا القایی، می‌توان سختی سطح آن را تا ۵۵ راکول سی (HRC) بالا برد که برای مقاومت در برابر سایش عالی است.
تفاوت قابلیت جوشکاری فولاد st37 و ck45
اگر جوشکار هستید، حتماً این بخش را با دقت بخوانید.
- جوشکاری ST37: مثل آب خوردن است! نیاز به پیش‌گرم کردن ندارد، خطر ترک خوردن ندارد و با الکترودهای معمولی (مثل 6013) عالی کار می‌کند.
- جوشکاری CK45: پرریسک است. به دلیل کربن بالا، وقتی ناحیه جوش سریع سرد شود، تبدیل به ساختار شیشه‌ای و شکننده (مارتنزیت) می‌شود و ترک می‌خورد. برای جوشکاری CK45 حتماً باید قطعه را قبل از جوشکاری گرم کنید (پیش‌گرم) و بعد از جوشکاری هم به آرامی سرد کنید.
جدول مقایسه نهایی ST37 و CK45
برای اینکه در یک نگاه بتوانید تصمیم بگیرید، خلاصه تفاوت st37 و ck45 را در جدول زیر آورده‌ایم:
ویژگی | فولاد ST37 (آهن سیاه) | فولاد CK45 (مهندسی) |
|---|---|---|
نوع کاربرد | ساختمانی و پروفیل | قطعه‌سازی و ماشین‌آلات |
درصد کربن | کم (حدود ۰.۱۷٪) | متوسط (حدود ۰.۴۵٪) |
قابلیت جوشکاری | عالی و بدون دردسر | متوسط (نیاز به دقت و پیش‌گرم) |
قابلیت آبکاری (سخت‌کاری) | ندارد (خیلی کم) | دارد (بسیار خوب) |
سختی نهایی | پایین (نرم) | بالا (سخت و ضد سایش) |
شکل‌پذیری و خمش | عالی (خم می‌شود ولی نمی‌شکند) | کمتر (ممکن است بشکند) |
قیمت | ارزان‌تر | گران‌تر |
جمع بندی
اگر پروژه شما مربوط به کارهای ساختمانی است، قرار است جوشکاری زیادی انجام دهید، یا می‌خواهید شاسی و اسکلت فلزی بسازید که ثابت است و حرکت نمی‌کند، فولاد ST37 بهترین گزینه برای شماست. در این موارد، خرید CK45 نه تنها هدر دادن پول است (چون گران‌تر است)، بلکه به خاطر سخت جوش خوردن، کارتان را هم خراب می‌کند.
اما اگر قرار است قطعه‌ای بسازید که داخل دستگاه می‌چرخد، روی قطعه دیگری ساییده می‌شود یا باید ضربه‌های مداوم را تحمل کند (مثل شفت، محور، چرخ‌دنده)، اصلاً سمت آهن معمولی نروید. ST37 در این شرایط مثل پنیر عمل می‌کند و سریع دفرمه می‌شود. اینجا حتماً باید هزینه کنید و فولاد CK45 بخرید تا بتوانید آن را آبکاری و سخت کنید.
بدون دیدگاه