میلگرد آلیاژی چیست؟ بررسی ویژگی‌ها، انواع، کاربردها و روش تولید

میلگرد آلیاژی نوعی میلگرد است که از ترکیب آهن و کربن به همراه برخی عناصر دیگر ساخته شده و خواص فوق‌العاده‌ای نسبت به میلگردهای معمولی دارد. وجود کربن در ساختار میلگرد آلیاژی، استحکام و مقاومت این مقطع را در برابر خوردگی و شکستگی افزایش داده است؛ به همین دلیل  انواع مختلف آن در صنایع خاص و برخی پروژه‌های ساختمان‌سازی‌، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله از آهن صد، با مشخصات، ویژگی‌ها، روش تولید، انواع مختلف، قیمت‌گذاری و نحوه خرید میلگرد آلیاژی به خوبی آشنا خواهید شد.

میلگرد آلیاژی چیست؟

میلگرد آلیاژی یکی از انواع مقاطع آلیاژی است که به واسطه فرآیند تولید و ساختار تشکیل‌دهنده خود، ویژگی‌های خاص و متمایزی پیدا کرده است. بطور معمول حدود ۱ الی ۵۰ درصد از مواد تشکیل ‌دهنده این مقطع را، آلیاژی از عناصر مختلف مانند روی، نیکل، وانادیم، مولیبدن، منگنز و ‌سیلسیوم، با درصدهای مختلف تشکیل می‌دهند. وجود این مواد، به همراه عنصر کربن، میلگرد آلیاژی را در برابر حرارت، خوردگی، ضربه یا سایش، مقاوم ساخته و برای آن نسبت به میلگردهای معمولی تفاوت‌هایی ایجاد کرده است.

انواع میلگرد فولاد آلیاژی

میلگردهای آلیاژی از نظر میزان کربن و عناصر تشکیل‌دهنده در ساختار خود، به گریدهای ‌مختلفی تقسیم‌بندی شده‌اند. در ادامه، انواع گوناگون میلگرد آلیاژی به همراه ویژگی و ‌کاربردهای اختصاصی خود، مورد بررسی قرار می‌‌گیرند.

• میلگرد CK45 (پرکربن): این محصول یکی از پرکاربردترین میلگردهای آلیاژی در صنایع است که استحکام کششی فوق‌العاده بالایی دارد. نزدیک به ۰/۴۵ درصد از ساختار میلگرد CK45 را کربن، ۰/۶۵ درصد منگنز و ۰/۲۵ درصد آن را سیلیسیم تشکیل داده است تا مقاومت مکانیکی آن افزایش پیدا کند. این مقطع آلیاژی در صنایع عمرانی، پتروشیمی و خودروسازی کاربرد گسترده دارد. میلگرد CK45 به دلیل خواص و مقاومت مثال زدنی خود، برای ساخت قطعات در معرض حرارت، خوردگی و زنگ‌زدگی یا تولید مخازن تحت فشار و ابزارآلاتی که به چقرمگی بالا نیاز دارند مانند میل لنگ، مته حفاری، شفت، ‌غلتک، محور پمپ و چرخ دنده مناسب است.

• میلگرد ST52 (پرکاربرد در سازه‌ها): این میلگرد آلیاژی، یک مقطع کم‌کربن محسوب می‌شود و ساختار آن از ۱/۶ درصد منگنز، ۰/۵۵ درصد سیلیکون و ۰/۲ کربن تشکیل شده است. میلگرد ST52 در برابر پیچ‌خوردگی یا خمش، مقاومت بسیار بالایی دارد و برای تحمل بار سنگین کاملاً مناسب است. با توجه به استحکام بالایی که این مقطع دارد، بیشتر در ساختمان‌سازی و برای تقویت بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین میلگرد ST52 به دلیل قابلیت جوش‌پذیری و ماشین‌کاری، در تولید بدنه یا قطعات خودروها و ماشین‌آلات صنعتی نیز بکار برده می‌شود.

• میلگرد AISI 4140 یا MO40 ‌(گرید 1.7225): این محصول جزء میلگردهای کم‌آلیاژ به شمار می‌رود که در برابر سایش، ضربه و فشار، مقاومت بسیار بالایی دارد. آلیاژ MO40 علاوه بر کربن، از عناصر دیگری مانند مولیبدن، کروم و منگنز نیز تشکیل شده است. در ساختار این میلگرد آلیاژی، مقداری عنصر سیلیسیم وجود دارد که از آن در برابر اکسید شدن و زنگ‌زدگی جلوگیری می‌کند؛ به دلیل همین ویژگی‌ها، برای ساخت کارد و چنگال، گیره‌های فشنگی و برخی از قطعات ماشین‌آلات یا هواپیما از میلگرد آلیاژی استفاده زیادی می‌شود.

• میلگرد VCN: این میلگرد آلیاژی دارای سه نوع گرید VCN150 ،VCN100 و VCN200 است که هر کدام خواص و کاربردهای مخصوص به خود را دارند. عدد موجود در نام این میلگردها نشان‌دهنده میزان عناصر تشکیل‌دهنده آن‌ها (نیکل و کروم) است و هرچه این عدد بیشتر باشد، استحکام میلگرد افزایش می‌یابد. میلگردهای VCN، مقاومت زیادی در برابر ضربه و یا خوردگی دارند و عمر مفید آن‌ها بسیار بالاست؛ به همین دلیل معمولاً برای تولید میل‌لنگ، صفحه دیسک و شاسی خودرو یا تیغه‌های برش ورق استفاده می‌شوند.

• میلگرد نسوز (310، 321، 309): میلگرد نسوز یک نوع فولاد با میزان ۲۳ درصد کروم است که معمولاً در موقعیت‌هایی با دما و حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. از تجهیزات شیمیایی و پتروشیمی گرفته تا وسایل آشپزخانه و صنعت مواد غذایی، در بیشتر مواقع با استفاده از این میلگرد آلیاژی ساخته می‌شوند؛ چرا که در برابر حرارت و گرما مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد. از دیگر کاربردهای میلگرد نسوز می‌توان به تولید انواع پیچ و مهره استیل، اتصالات فشار قوی و ابزارآلات آزمایشگاهی اشاره کرد. همچنین از آنجا که این مقطع فولادی خاصیت مغناطیسی ندارد، برخی اوقات به عنوان میلگرد نگیر شناخته می‌شود. 

• میلگرد ضد زنگ (استنلس استیل – 304، 316 و…): یکی از میلگردهای آلیاژی پرمصرف و کاربردی در صنایع، میلگرد زنگ نزن یا ضد زنگ است. گریدهای مختلف این میلگرد، در برابر رطوبت و اکسید شدن مقاومت شگفت‌انگیزی از خود نشان می‌دهند. به همین دلیل برای پروژه‌های عمرانی در معرض آسیب مانند اسکله‌ها، ساختمان‌های ساحلی، تاسیسات ‌بندرها، تصفیه‌خانه‌ها و مخازن ذخیره‌سازی آب مناسب هستند. وجود لایه‌ای از عنصر کروم در سطح این فولاد، مانع از اکسید و زنگ‌زدگی آن شده و عمر مفید میلگرد را افزایش می‌دهد.

کاربرد میلگرد آلیاژی در صنایع

میلگرد آلیاژی همانطور که از نظر ویژگی‌ها و ساختار با میلگرد معمولی متفاوت است، کاربردهای خاص و منحصر به فردی نیز دارد. از صنایع پتروشیمی گرفته تا قطعه‌سازی و پروژه‌های عمرانی، نیازمند میلگردی با خصوصیات میلگرد آلیاژی هستند. در ادامه، به موقعیت‌ها و دلایل کاربرد این محصول در صنایع مختلف پرداخته می‌شود.

• صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های پتروشیمی و شبکه‌های توزیع گاز، به فولادی با ویژگی‌های خاص مانند میلگرد آلیاژی نیاز است. این میلگرد در برابر فشار یا حرارت نفت و گاز، مقاومت بالایی دارد و می‌تواند بار سنگین لوله‌ها و تجهیزات مختلف را به خوبی تحمل کند. در ساختمان‌های پالایشگاه و سازه‌های دریایی (دکل نفتی) هم از انواع میلگرد آلیاژی به دلیل استحکام و مقاومتی که در برابر خوردگی دارند، استفاده می‌شود.

• خودروسازی: همانطور که قبلاً اشاره شد، میلگرد آلیاژی به دلیل طول عمر بالا و توانایی تحمل فشار، گزینه مناسبی برای تولید قطعات و ساخت اجزای مختلف خودرو است. از میل‌لنگ و صفحه دیسک گرفته تا شاسی و موتور اتومبیل برای تولید، به گریدهای مختلف میلگرد آلیاژی نیاز دارند. 

• تولید قطعات و ابزارآلات صنعتی: یکی دیگر از کاربردهای رایج میلگرد آلیاژی، در قطعه‌سازی و تولید تجهیزات یا ابزارآلات‌ صنعتی است. این میلگردها، از چقرمگی و مقاومت کششی بالایی برخوردار هستند؛ در نتیجه برای تولید وسایلی مانند مته حفاری، غلتک، محور پمپ، شفت ‌و انواع چرخ دنده مناسب خواهند بود.

• پل‌سازی و پروژه‌های خاص عمرانی: اما صنعتی که بیشترین مصرف میلگرد آلیاژی را به خود اختصاص داده، طبیعتاً ساختمان‌سازی است. استفاده از این میلگرد در پروژه‌های کوچک و معمولی خیلی رایج نیست؛ چرا که قیمت و شرایط خرید آن کمی متفاوت است. اما در زیرساخت‌ها یا سازه‌های پیچیده و بزرگ مانند پل‌ها، برج‌ها، سد و نیروگاه‌های بادی، همواره نیاز به میلگرد آلیاژی با گریدهای مختلف وجود دارد. این میلگرد تا سال‌های طولانی می‌تواند وزن سازه را تحمل نموده و حتی در مواقع زلزله نیز دچار شکستگی نشود.

روش تولید میلگرد آلیاژی

میلگرد آلیاژی در کارخانجات فولاد طبق استانداردها و شرایط خاص تولید می‌شود. فرآیند تولید آن تقریباً شبیه به میلگردهای معمولی است؛ اما با این تفاوت که میزان عناصر شیمیایی و کنترل دقیق آن‌ها، حساسیت بالایی پیدا می‌کند. برای تولید میلگرد آلیاژی، در مراحل اولیه ذوب، مقدار مشخصی از عناصر شیمیایی به همراه آهن خام وارد کوره می‌شوند تا به آلیاژ مذاب تبدیل شوند. سپس عملیات ریخته‌گری و شکل‌دهی آلیاژ مذاب در قالب‌ها انجام شده و وارد قسمت نورد می‌شوند. بسته به نوع گرید و کاربرد میلگرد آلیاژی، نورد سرد یا گرم روی آن اجرا شده و برای کنترل کیفیت نهایی آماده می‌شود.

ویژگی‌ها و مشخصات فنی میلگرد آلیاژی

همانطور که گفته شد، میلگرد آلیاژی از ویژگی‌های خاصی برخوردار است که آن را به یک محصول ممتاز تبدیل می‌کند. گریدهای مختلف این میلگرد، دارای ساختاری مقاوم در برابر هرگونه خوردگی، زنگ‌زدگی، حرارت یا ضربه هستند. همچنین از مقاومت کششی و فشاری بالایی برخوردار بوده و امکان ماشین‌کاری، جوشکاری، سخت‌کاری و اجرای عملیات حرارتی روی آن‌ها وجود دارد. البته لازم به ذکر است که مقاومت میلگردهای آلیاژی به کیفیت و استانداردهای تولید آن بستگی خواهد داشت.

سایزبندی و انواع ظاهری میلگرد آلیاژی

میلگرد آلیاژی بر اساس ظاهر و نوع پوشش خود به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شود که هر کدام، ویژگی‌ها، کاربردها و مشخصات فنی خود را دارند. انواع میلگرد آلیاژی بر اساس شکل و ظاهر تولیدی، به شرح زیر است: 

• میلگرد آلیاژی ساده یا بدون آج: میلگردهای آلیاژی بجز در موارد خاص، معمولاً با سطحی صاف و بدون آج تولید می‌شوند. میلگرد آلیاژی ساده علی‌رغم نداشتن آج، در برابر ضربه و محیط‌های خورنده مقاومت بالایی دارد. این نوع میلگرد، در سایزهای ۸ تا ۴۰ میلی‌متر توسط کارخانجات مختلف بصورت شاخه‌ای تولید می‌گردد.

• میلگرد آلیاژی آجدار: تولید میلگرد آلیاژی آجدار، در کشور ایران خیلی مرسوم نیست و عمدتاً ‌بصورت سفارشی با شرایط خاص انجام می‌شود. این نوع میلگرد، برای کاربردهای سنگین مانند بتن‌ریزی پل‌ها و سدهای آبی مناسب است؛ چرا که علاوه بر ساختار آلیاژی، سطح برجسته و مستحکمی هم دارد. بطور کلی سایز میلگرد آلیاژی آجدار در حالت شاخه از ۲۰ تا ۸۰ میلی‌متر متغیر است؛ گفتنی است ضخیم بودن این میلگرد، به دلیل ساختار و عملکرد آن در پروژه است.

• میلگرد آلیاژی کلاف: برخی گریدهای نرم‌ میلگرد آلیاژی مانند CK15، امکان تبدیل شدن به کلاف را دارند. میلگردهای آلیاژی کلاف، به دو صورت آجدار و ساده با طول بسیار زیاد تولید می‌شوند و در ساخت فونداسیون یا دال‌ بتنی برای پروژه‌هایی مانند پل‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. میلگرد کلاف آلیاژی با ضخامت ۵/۵ تا ۱۶ میلی‌متر قابل تولید است که سایزهای کمتر از ۸ میلی‌متر آن به عنوان مفتول شناخته می‌شوند.

چه کارخانه‌هایی میلگرد آلیاژی تولید می‌کنند؟

کارخانجات تولید میلگرد در ایران بسیار پرتعداد هستند اما بخش کمی از آن‌ها تکنولوژی و امکانات ساخت میلگرد آلیاژی را دارند. موارد زیر، مهم‌ترین کارخانه‌هایی هستند که توانایی تولید و عرضه میلگرد آلیاژی را دارند:

• مجتمع فولاد روهینا جنوب
• شرکت فولاد آلیاژی ایران
• کارخانه فولاد خراسان
• کارخانه فولاد ظفر بناب
• گروه صنعتی فولاد احرامیان یزد
• شرکت فولاد اصفهان
• کارخانه فولاد آناهیتا

قیمت میلگرد آلیاژی و عوامل مؤثر بر آن

قیمت میلگرد آلیاژی معمولاً چند برابر میلگرد معمولی است، اما برای پروژه‌های صنعتی با شرایط ویژه، صرفه اقتصادی دارد. افزایش یا کاهش این قیمت، به چند عامل مهم بستگی دارد که اصلی‌ترین آن‌ها، نوع آلیاژ و گرید محصول است؛ برای مثال میلگرد 1.7225 خیلی گران‌تر از ST52 است؛ زیرا فرآیند تولید پیچیده‌تری داشته و از عناصر بیشتری تشکیل شده است. به جز نوع محصول، قطعاً عوامل دیگر مانند وزن، ابعاد، ضخامت میلگرد، حالت (ساده، آجدار، کلاف)، برند تولیدی، نوسانات ارز و بازار فولاد نیز در قیمت میلگرد آلیاژی تأثیر مستقیم خواهند داشت.

تفاوت میلگرد آلیاژی با میلگرد معمولی

میلگرد آلیاژی از جهات گوناگون با میلگرد معمولی تفاوت دارد. برخی نیازها در صنایع را فقط میلگرد آلیاژی می‌تواند پاسخ بدهد؛ مانند جوش‌کاری قطعات حساس که نیازمند میلگردی‌ با مقاومت بالا در برابر حرارت است. هر کدام از میلگردهای آلیاژی یا معمولی، برای یک کاربرد و مصرف خاص تولید می‌شوند. در جدول زیر، این دو میلگرد بر اساس ویژگی‌های مختلف مقایسه شده‌اند تا وجه تمایز میان آن‌ها، بهتر مشخص شود.

ویژگی / نوع میلگرد	میلگرد معمولی	میلگرد آلیاژی
ترکیب شیمیایی	کربن و درصد کمی از عناصر مانند منگنز، سیلیسیم، فسفر و گوگرد	کربن، کروم، وانادیم، تنگستن، منگنز، نیکل، کبالت، ‌مولیبید‌ن، ‌سیلسیوم و روی
مقاومت مکانیکی	متوسط، در حد تقویت بتن	بسیار بالا، مناسب کاربردهای سنگین
قابلیت جوشکاری و ماشین‌کاری	احتمال آسیب‌دیدگی و شکستگی وجود دارد	کاملاً مناسب جوشکاری و ماشین‌کاری به دلیل مقاومت کششی و فشاری بالا
کاربرد	بتن‌ریزی‌ها و ساخت تجهیزات یا سازه‌های سبک	ساخت قطعات سنگین، پروژه‌های بزرگ و ماشین‌آلات قوی
قیمت	ارزان‌تر از آلیاژی (بسته به نوع و ابعاد)	به دلیل خواص و تولید پیچیده، گران‌تر

راهنمای خرید میلگرد آلیاژی

در صورتی که قصد خرید میلگرد آلیاژی برای پروژه خود را دارید، بهتر است در انتخاب نوع و گرید محصول، به نیازهای پروژه دقت کافی داشته باشید؛ این کار باعث می‌شود میلگردی مناسب و کارآمد تهیه کنید. سعی کنید به اندازه مورد نیاز پروژه خود، میلگردها را خریداری کنید تا دچار کمبود یا خرید اضافه نشوید. توصیه می‌شود هنگام خرید، گواهی آنالیز شیمیایی کارخانه یا برند را با دقت بررسی کنید تا از اصالت محصول و اعتبار فروشنده مطمئن شوید. پیش از سفارش، قیمت روز را از فروشندگان معتبر استعلام نموده و پس از خرید نیز به شرایط ارسال، بسته‌بندی و بیمه بودن محصول توجه داشته با شید. برای اطلاع از قیمت روز میلگرد آلیاژی و مشاوره درباره خرید این محصول، می‌توانید با کارشناسان آهن صد ارتباط بگیرید.

جمع‌بندی

میلگرد آلیاژی به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، از مقاومت بالا در برابر فشار، حرارت، خوردگی و ضربه برخوردار است و در گریدهای متنوعی مانند CK45 ،ST52 ،MO40 و VCN تولید می‌شود. این میلگردها برای استفاده در پروژه‌های صنعتی سنگین، قطعه‌سازی، سازه‌های بزرگ عمرانی، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و صنایع خودروسازی بسیار مناسب هستند. با توجه به تنوع در خواص مکانیکی و قیمت، توصیه می‌شود پیش از خرید، گرید مورد نیاز پروژه خود را به‌درستی انتخاب و مشخص کنید. این کار به شما کمک می‌کند تا بهترین عملکرد و نتیجه را از میلگرد خریداری‌شده دریافت کرده و از هزینه‌های اضافی نیز جلوگیری شود.

---

پرسش‌های متداول درباره میلگرد آلیاژی: