یکی از آلیاژهای کاربردی در صنعت، فولاد است. به نحوی میتوان اظهار کرد که فعالیت تمام صنعتها به طور مستقیم یا غیرمستقیم به وجود آن وابسته است. انواع مختلفی از فولاد در صنایع مورد استفاده قرار میگیرد که یکی از این موارد فولاد دمشقی است. احتمالا برای عموم مردم این اسم ناآشنا باشد؛ اما متخصصین صنایع از کاربرد و اهمیت بسیار این فولاد مطلع میباشند. در ادامه مطلب قصد داریم فولاد دمشقی را به تفصیل، شرح دهیم.
فولاد دمشقی چیست؟
یکی از معروفترین انواع فولاد، فولاد دمشقی (به انگلیسی Damascus steel) است که به علت ظاهر زیبا، مورد توجه و محبوبیت بسیار از صنعتگران قرار گرفته است. ظاهر این فولاد از آن جهت خاص است که طرحهایی تیره و روشن و موجدار روی آن وجود دارد و در حقیقت از ترکیب چند فولاد با یکدیگر حاصل میشود.
روش ساخت این فولاد را مسلمانان از زمان جنگهای صلیبی آموختند. از آنجایی که نحوه تولید این فولاد، بسیار سخت است، نسبت به سایر انواع این آلیاژ، قیمت بالاتری نیز دارد. در ادامه مطلب، روش تولید را بررسی خواهیم کرد.
علت نام گذاری این فولاد چیست؟
بهطور قطع همچنان علت نامگذاری این فولاد مشخص نیست. با این حال 2 فرضیه وجود دارد. دمشق یکی از قدیمیترین و مهمترین شهرهای سوریه بوده است و احتمال میرود که این فولاد از دمشق آمده باشد. فرضیه دوم آن است که به علت شباهت نقش و نگار روی این فولاد به پارچههای دمشقی، اینگونه نامگذاری شده است.
فولاد دمشقی را چگونه تولید میکنند؟
متداولترین روش ساخت این فولاد، جوشکاری فولاد بر روی یکدیگر است که در ادامه به شرح کامل آن خواهیم پرداخت:
- تهیه ورق به مقدار مورد نیاز
برای شروع ساخت فولاد دمشقی ابتدا تعدادی ورق یا دیسک فولادی بر روی همدیگر قرار داده میشوند. این دیسکها لازم است به صورت یکی در میان سخت و نرم باشند که سختی و نرمی به میزان کربن و نیکل درون آنها برمیگردد. قابل توجه است که ورقهای با محتوای کربن بیشتر نسبت به ورقهای نیکلدار، سختتر هستند. بسته به اندازه تیغهای که قرار است تولید گردد، تعداد ورقها متغیر خواهد بود.
- جوشکاری دیسک فولادی
پس از قرار دادن دیسکهای سخت و نرم به صورت یکی در میان، آنها را در کوره قرار میدهند تا با ایجاد گرمای زیاد به یکدیگر متصل شوند و یک بلوک لایه لایه تشکیل دهند. سپس بلوک بوجود آمده را میکوبند تا نازکتر شود و دیسکها به همدیگر جوش داده شده و یکپارچه شوند.
هر دفعه که بلوک در کوره قرار گیرد، پیش از سرد شدن با شار جوشکاری، پوشش داده میشود. شار جوشکاری روی بلوک داغ ریخته میشود تا ذوب و به همه لایههای فولاد نفوذ کند. استفاده از شار جوشکاری طی فرآیند ساخت این فولاد، اهمیت بسیاری دارد؛ چراکه با نفوذ به تمام لایهها از اکسیداسیون و زنگ زدگی جلوگیری میکند.
- نورد بلوک
در این مرحله مجددا بلوک یکپارچه شده، تحت دمای بالا قرار میگیرد تا نورد شود. وقتی که طول بلوک یکپارچه دو برابر شد، از وسط به دو نیم تقسیم شده و روی هم قرار داده میشوند و مجددا مرحله جوشکاری اعمال میگردد. مراحل جوشکاری، نورد و برش بلوک چندین مرتبه تکرار میشود تا بلوک به شکل مدنظر درآید. برای مثال اگر یک بلوک پنج لایه شش بار برش داده شده و نورد شود، فولادی دمشقی با ۳۲۰ لایه تولید خواهد کرد. از این فولاد به طور گسترده برای ساخت چاقو استفاده میگردد.
انواع فولاد دمشقی کدام است؟
دو نوع مختلف از این فولاد وجود دارد که در ادامه به شرح هر یک خواهیم پرداخت:
- فولاد دمشقی ریخته گری cast Damascus steel
فولاد دمشقی از مادهای به اسم ووتز ساخته میشود. ووتز نوعی فولاد است که چیزی در حدود دو هزار سال پیش در هند ساخته شد. برای تولید ووتز، آهن متخلخل را در حالی که گداخته شده است، چکش کاری میکردند تا سرباره آن آزاد گردد.
سپس آن را شکسته و درون کورههای سفالی همراه با زغال چوب حرارت میدادند. این فرآیند منجر به آن میشد تا آهن، کربن موجود در زغال را جذب کند و ترکیبی یکنواخت حاوی 1 تا 1.5 درصد کربن به وجود آورد. در مرحله، این فولاد به صورت میلههایی در میآمد که قابلیت استفاده برای تولید وسایلی مانند شمشیر را داشت. ووتز در قرن سوم و چهارم در شهر دمشق به عنوان کالاهای تجاری خرید و فروش میشدند.
- فولاد دمشقی با الگوی جوش داده شده pattern-welded Damascus steel
در این نوع از فولاد، آهن و فولاد را در کنار هم قرار میدهند و به کمک یک چکش در دمای بالا آنها را فورج میکنند تا اتصال میان آن دو ایجاد شود. محل اتصال توسط یک فلاکس آب بندی شده تا از نفوذ اکسیژن جلوگیری گردد.
کاربرد فولاد دمشقی چیست؟
از این فولاد به طور گسترده برای ساخت محصولات زیر استفاده میشود:
- مهمترین کاربرد آن، ساخت چاقو است؛ چراکه از فولاد دمشقی در محصولات فلزی که به شکلپذیری و سختی زیادی نیاز داشته باشند، استفاده بسیاری میشود.
- گاه پیش میآید که در ساخت بعضی از جواهرات نیز از این فولاد استفاده شود.
- برای ساخت شماری از لوازم و ظروف آشپزی، از فولاد دمشقی به علت مقاومت بالای آن استفاده میگردد.
مزایا و معایب فولاد دمشقی چیست؟
فولاد دمشقی باکیفیت، در برابر خوردگی مقاومت بسیاری دارد و منجر به آن میشود که تیغه چاقو دیرتر کند شود و کارایی خود را از دست دهد. برای مثال، چنانچه چاقوی دمشقی کاملا اصل باشد، میتواند تیغه چاقو ساخته شده با فولاد معمولی را به آسانی برش دهد.
در مقابل استفاده از این فولاد با معایبی نیز همراه است. اولین مورد آن است که هزینه این فولاد بالا میباشد. هرچند به علت طول عمر بالا، در طولانی مدت به صرفه خواهد بود. مورد دیگر آن است که این فولاد ضدزنگ نیست که به وجود میزان بالای کربن در آن بازمیگردد. سومین مورد نیز آن است که این فولاد نسبتا کمیاب است و به راحتی نمیتوان به آن دسترسی داشت.
قیمت فولاد دمشقی
قیمت این فولاد مستقیما با کیفیت و تعداد لایههای آن ارتباط دارد. اما به طور تقریبی یک کیلوگرم از فولاد دمشقی ۵۰۰ تا۷۰۰ لایه باکیفیت 4 میلیون تومان قیمت گذاری میشود.
جمع بندی
فولاد دمشقی یکی از انواع فولادهای مقاوم و مستحکم است که از ترکیب چند آلیاژ بدست میآید و از لحاظ شکل ظاهر، زیبایی قابل توجهی دارا است. به همین جهت در ساخت لوازم تزئینی، چاقو، ظروف خانه و غیره کاربرد دارد. از این فولاد در عین مزایای قابل توجه، به علت پروسه ساخت دشوار و به تبع آن، هزینه بالا، استفاده چندانی نمیشود.
منبع(Resource): Damascus steel
سوالات متداول
ترکیبات فولاد دمشقی چیست؟
فولادهای مورد استفاده در فولاد دمشقی ترکیبی از فولاد پرکربن و فولاد با آلیاژ نیکل هستند.
فولاد دمشقی اصل چه ویژگیهایی دارد؟
این فولاد دارای طرحهای تیره و روشن موجدار بر سطح خود میباشد.
معایب فولاد دمشقی چیست؟
از معایب این فولاد میتوان به کمیاب بودن، قیمت بالا و ضدزنگ نبودن آن اشاره کرد.
