فولادهای کربنی سری ۱۰xx دسته‌ای از فولادهای ساده کربنی هستند که حداکثر ۱ درصد وزنی منگنز دارند . این فولادها به دلیل مقدار محتوای کربن بسیار کم ، قابلیت جوشکاری خوبی دارند .

( Nonresulfurized carbon steels 10xx series)

شکل زیر ریزساختار فولاد AISI/SAE 1010 با دانه‌های فریت و پرلیت که توسط محلول نایتال ۲ درصد اچ شده است، نشان می‌دهد.

ریزساختار فولاد AISI/SAE 1010 با زمینه‌ای از دانه‌های فریت ( بخش سفید ) و پرلیت ( بخش سیاه ) – اچ شده توسط نایتال ۲ درصد [۱] .

شکل زیر ریزساختار فولاد AISI/SAE 1095 با زمینه پرلیتی و سمانتیت مرزدانه‌ای را نشان می‌دهد که توسط محلول نایتال ۲ درصد و پیکرال ۴ درصد اچ شده است .

ریزساختار فولاد AISI/SAE 1095 با زمینه‌ی پرلیتی و سمانتیت مرزدانه‌ای – اچ شده توسط نایتال ۲ درصد و پیکرال ۴ درصد [۱] .

این فولادها به دلیل محدوده گسترده‌ای از کربن ، رایج‌ترین فولادهای مورد استفاده در بازار هستند . درصد منگنز در این فولادها بین ۱/۰۰ – ۰/۲۵ درصد است . منگنز عنصر آلیاژی پر اهمیتی در فولاد است ؛ چرا که با گوگرد ناخالص ترکیب شده و سولفید منگنز ( MnS ) تولید می‌شود . سولفید آهن ( FeS ) که بدون حضور منگنز تولید می‌شود ، زیان‌بارتر از سولفید منگنز است . سولفیدهای منگنز معمولا در فولادهای ساده کربنی و فولادهای کم آلیاژ به عنوان اجزای نسبتا بی‌ضرر حضور دارند . منگنزی که با گوگرد ترکیب نشود باعث تقویت فولاد می‌شود . با این حال ، با پیشرفت شیوه‌های ساخت و تولید محصولات مختلف فولادی برای ساخت فولادهایی با گوگرد خیلی کم ، نقش منگنز اهمیت کمتری پیدا کرده است [۲] .

انواع فولادهای کربنی ۱۰xx

انواع فولادهای کربنی سری ۱۰xx و ترکیب شیمیایی آن‌ها بر طبق استانداردهای AISI-SAE در جدول زیر نشان داده شده است[۴و۳].

ترکیب شیمیایی اعضای فولادهای کربنی سری ۱۰xx [4و۳]

خواص کلی فولادهای کربنی سری ۱۰xx

جدول زیر خصوصیات کلی این فولادها در دمای اتاق ( ۲۵ درجه سانتی‌گراد ) را نشان می‌دهد [۳] . دامنه گسترده‌ای از مقاومت کشش نهایی ، استحکام تسلیم و سختی تا حد زیادی به دلیل شرایط مختلف در عملیات حرارتی است .

برخی از خواص این فولادهای ساده کربنی [۳]

کاربرد فولادهای کربنی سری ۱۰xx

کاربردهای مختلف برخی از فولادهای کربنی سری ۱۰xx (کدگذاری بر اساس استانداردهای AISI/ASTM) در ادامه بیان شده است. فولادهای ۱۰۱۰ در قطعات اتومبیل، میخ‌ها وسیم‌ها؛ فولادهای ۱۰۲۰ در لوله‌ها، سازه‌های فلزی، ورق‌های فولادی؛ فولادهای ۱۰۳۰ در قطعات ماشین آلات، چرخ دنده‌ها، شیفت‌ها، محورها، پیچ و مهره؛ فولادهای ۱۰۴۰ در میل لنگ‌ها، جفت سازها (اتصال دهنده‌ها)، فولادهای ۱۰۸۰ در سیم‌های گیتار و فولادهای ۱۰۹۵ در فنرها و ابزارهای برش کاربرد دارند[۵]. فولادهای ۱۰۰۸ و ۱۰۱۲ نیز بطور گسترده در ماشین‌ها، کامیون‌ها، لوازم خانگی و بسیاری از کاربردهای دیگر قابل استفاده هستند[۶].

کاربردهای مختلف برخی از این فولادها ساده کربنی در جدول زیر آورده شده است [۵] .

این فولادها به دلیل مقدار محتوای کربن بسیار کم ، قابلیت جوشکاری مناسبی دارند .

[۱]         B. L. Bramfitt and A. O. Benscoter, “Introduction to Steels and Cast Irons,” Metallogr. Guid., pp. 1–۲۱, ۲۰۱۹.

[۲]         Myer kutz, Handbook of Materials Selection. .

[۳]         “https://www.efunda.com/materials/alloys/carbon_steels/list_carbon.cfm?m=ais&Page_Title=AISI%2010xx&ID_Low=AISI_10.” .

[۴]         A. Iron, “CLASSIFICATIONS OF STEELS Base Metals Code Designations and Filler Metal Classifications as per AISI , SAE , ASME and CSA AISI-SAE Classification of Steels AISI-SAE Standard carbon steels,” pp. 218–۲۲۸.

[۵]         “https://matmatch.com/learn/material/carbon-steel.” .

[۶]         S. To and O. F. The, “Characterising the Structural Integrity of Mechanical Formed Low Carbon Steel FACULTY OF ENGINEERING , THE BUILT ENVIRONMENT AND INFORMATION TECHNOLOGY Characterising the Structural Integrity of Mechanical Formed Low Carbon Steel,” no. January, 2012.