فولادهای کربنی به آن دسته از فولادهایی اطلاق میگردد که کربن اصلی ترین عنصر آلیاژی آن باشد و عناصری نظیر منگنز ، سیلیسیم بمیزان کم در آن حضور داشته و فقط بمنظور اکسیژن زدائی به آن اضافه میگردند .

ترکیب شیمیایی، مانند فولادهای کربنی، کم آلیاژ یا زنگ نزن – روش تولید مانند فولادسازی با اکسیژن، زیمنس مارتین، روش کوره الکتریکی – روش پرداخت مانند نورد گرم یا نورد سرد – شکل محصول مانند میل گرد، ورق، نوار، لوله یا فرم ساختمانی – عملیات اکسیژن زدائی مانند فولاد آرام، نیمه آرام، سرپوشی یا نا آرام – ساختار میکروسکوپی مانند فولاد فریتی، پرلیتی، مارتنزیتی و … – سطح استحکام مورد نیاز که در استاندارد ASTM مشخص شده است -عملیات حرارتی مانند آنیلینگ، کوئنچینگ، تمپرینگ و فرآیندهای ترمو مکانیکی – کیفیت مورد نظر مانند کیفیت فورج و یاکیفیت اقتصادی

کربن نقش اساسی را در افزایش استحکام فولادها ایفا می کند و این استحکام تا حد زیادی به میزان کربن موجود در آلیاژ بستگی دارد . 

 

به زبان ساده، فولاد را می توان آلیاژی دانست که آهن، عنصر پایه و کربن عنصر آلیاژی اصلی آن باشد. درصد کربن در فولادهای مختلف متغیر بوده و حداکثر مقداری حدود 2 درصد وزنی خواهد داشت. گرچه یک فولاد تماما از آهن و کربن تشکیل نشده و ساده ترین نوع فولادها نیز عناصر آلیاژی دیگری در کنار این دو عنصر به همراه دارند.

 

فولاد کم کربن

فولاد کم کربن یکی از رایج ترین انواع فولاد است که مقدار کمی کربن دارد. به طور معمول این مقدار، در محدوده 0.05٪ تا 0.3٪ می باشد. مقدار کم كربن دراین فولاد، باعث شده كه نسبت به ساير فولادها ، چکش خواری و شکل پذیری بهتری داشته باشد. علاوه بر این، این نوع فولاد کمتر در معرض خوردگی قرار می‌گیرد. فولاد کم کربن نیز به عنوان فولاد نرم شناخته می شود. به دلیل انعطاف پذیری بالای فولاد کم کربن، این فولاد برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالایی دارد ، ایده آل است.

 

فولاد کربن متوسط

فولادی که درصد کربن آن بین 0.1 تا 0.3 درصد باشد فولاد کربن متوسط یا Mild carbon steel نامیده می شود. با نگاهی به آنالیز شیمیایی محصولات فولادی ساختمانی که در بازار آهن و فولاد به آهن آلات ساختمانی معروف هستند، متوجه می شویم جنس فولاد این محصولات همگی فولادهای کربن متوسط می باشد. محصولاتی نظیر میلگرد آجدار، انواع تیرآهن، ورق آهنی، انواع لوله و پروفیل ساختمانی و … همگی از فولاد کربن متوسط تولید می شوند. این نوع فولاد علاوه بر اینکه خصوصیت نرمی را همچنان حفظ نموده است با توجه به تاثیر کربن در استحکام فولاد، از استحکام کششی بیشتری نسبت به فولاد کم کربن برخوردار می باشد.

 

فولاد پر کربن 

فولادهای با درصد کربن بالاتر از 50/0% فولاد های پرکربن هستند که قابلیت جوش پذیری خیلی ضعیف دارند. فولادهای کربن بالا معمولاً برای کاربردهایی که سختی و مقاومت به سایش بالایی نیاز است بکار می رود، این خواص با عملیات حرارتی حاصل می شوند.

 

با اضافه کردن بعضی عناصر به آهن، آلیاژهایی ساخته می‌شود که خواص بسیار عالی دارند. برای نمونه بااضافه نمودن کروم به آهن، فولاد ضدزنگ ساخته می‌شود که در مقابل خوردگی‌های مختلف مقاومت بسیاری دارد.

 

استیل زمانی ضدزنگ است که حداقل ۱۰٫۵٪ کروم داشته باشد. کروم پس از ترکیب با اکسیژن هوا اکسید کروم درست می‌کند که لایه روی استنلیس استیل به وجود می‌آورد. این لایه قابل دید نیست اما باعث می‌شود ارتباط بین هوا و فلز از بین رفته و استیل سالم بماند. مقدار زیادتری از کروم و نیز برخی دیگر از عناصر موجود در آلیاژ مانند نیکل و مولبیدن این لایه را تقویت کرده و خصوصیت ضدزنگ بودن راافزایش می‌دهد.