فولاد از مهم ترین مصالح ساختمانی است.
مشخصات مهم فولاد که آن را نسبت به سایر مصالح ساختمانی ممتاز ساخته است مقاومت زیاد، شکل پذیری ویکسان بودن مقاومت آن در فشار و کشش می باشد.
در کنار مزایای فوق فراوانی معادن سنگ آهن نیز از عوامل موثر در عمومیت یافتن مصرف فولاد می باشد. مهم ترین ویژگی رفتاری فولاد، نمودار تنش کرنش آن تحت آزمایش کشش می باشد که از روی این نمودار تنش تسلیم یا جاری شدن فولادبدست می آید.
فولاد کربن دار به فولادی اطلاق می شود که علاوه بر آهن، حداکثر درصد کربن و آلیاژهای مختلف آن به قرار ذیل باشد.
کربن ۱/۷، منگنز ۱/۶۵ ، سیلیکن ۰/۶ درصد ، مس ۰/۶ درصدکربن و منگنز
عناصر اصلی افزایش مقاومت نسبت به آهن خالص می باشند.
فولادهای کربن دار حد فاصل آهن خالص (صفر درصد کربن) و چدن ( ۱/۷درصد کربن ) برحسب درصد کربن شامل:
- فولاد کم کربن: مقدار آن کم تر از ۰/۱۵ درصد.
- فولاد با کربن ملایم: مقدار آن حدود ۰/۱۵ الی ۰/۲۹ درصد.
- فولاد با کربن متوسط: مقدار آن حدود ۰/۳ الی ۰/۵۹ درصد.
- فولاد با کربن زیاد: مقدار آن حدود ۰/۶ الی ۱/۷ درصد.
با توجه به توضیحات فوق فولادهای ساخته شده و قابل مصرف در صنعت عبارتند از:
فولاد نرمه (فولاد ساختمانی):این فولاد در رده فولاد با کربن ملایم قرار دارد. این نوع فولاد دارای پله تسلیم مشخص بوده و پروفیل های ساختمانی براساس آن ساخته شده اند.
نکته ۱: افزایش درصد کربن باعث افزایش تنش تسلیم، کاهش شکل پذیری و مشکلات در جوش پذیری می شود.
نکته ۲ : در صورتیکه مقدار کربن از ۳ درصد تجاوز نماید عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش، پس گرمایش و الکترودهای خاص خواهد بود.
فولادهای پرمقاومت کم آلیاژ:این فولادها با افزایش مقادیر ناچیزی آلیاژ نظیر کروم، کلمبیم، مس، منگنز، نیکل و … به فولادهای کربن دار بدست می آید. افزایش آلیاژهای فوق باعث ریزتر شدن ساختمان بلوری آهن و در نتیجه افزایش مقاومت آن می شود.
این نوع فولادها مانند فولاد نرمه دارای پله تسلیم مشخص بوده و به راحتی جوشکاری می شوند.
فولادهای پیچبرای ساخت پیچ از فولادهایی با مقاومت نهایی بین ۴۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ کیلوگرم برسانتی متر مربع استفاده می شود.
فولاد ساختمانی با علامت st 37 شناخته می شود.
عدد پس از حروف st بیانگر تنش نهایی فولاد بر حسب (کیلوگرم بر میلیمترمربع) میباشند،
یعنی فولاد st 37 دارای تنش نهایی ۳۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.
تنش تسلیم st 37 برابر ۲۴۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی آن برابر ۳۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع تنش تسلیم st 52 برابر ۳۶۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی آن برابر ۵۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع