فولاد مقاوم به فشار در استانداردهای خاص (مثل ASME BPVC Sec VIII یا EN 13445) تولید می‌شوند تا به‌صورت تضمین‌شده:

تنش مجاز و استحکام کششی مشخصی داشته باشند

در دماهای طراحی، خواص ضربه‌ای (تافنس) کافی برای جلوگیری از شکست ناگهانی ارائه دهند

ترکیب شیمیایی و فرآیند حرارتی‌شان کنترل‌شده باشد تا هنگام افزایش فشار داخلی، تغییر شکل پلاستیک یا ترک‌خوردگی نداشته باشند

به‌همین دلیل در طراحی دیواره‌ها، درزها و جوش‌های مخازن فشار، ایمنی و دوام بالا تضمین شده و آنها را «فولاد تحت فشار» می‌نامند.

🏷️ نام‌های دیگر فولاد تحت فشار هوا

فولاد مخزن‌سازی
اشاره به فولادهایی که در ساخت مخازن تحت فشار، دیگ بخار، و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شن.

فولاد Pressure Vessel
اصطلاح بین‌المللی برای فولادهایی که در ساخت مخازن تحت فشار هوا، گاز یا مایع کاربرد دارن.

فولاد دیگ بخار (Boiler Steel)
مخصوص دیگ‌های بخار و سیستم‌های گرمایشی تحت فشار.

فولاد آلیاژی مقاوم به فشار
مثل SA-387 یا فولادهای کروم-مولیبدن‌دار که برای دما و فشار بالا طراحی شدن.

فولاد کربنی مخصوص فشار
مثل SA-516 که در ساخت مخازن فشار پایین تا متوسط استفاده می‌شه.

فولاد زنگ‌نزن تحت فشار
برای محیط‌های خورنده یا بهداشتی، مثل فولاد 304 یا 316 در مخازن فشار هوا در صنایع غذایی و دارویی.

فولاد ساخت منبع تحت فشار هوا

ویژگی‌های مکانیکی

این فولادها باید در برابر بارگذاری پیچشی و کششی ناشی از فشار داخلی مخزن مقاومت کنند. و در عین حال تغییر شکل پلاستیک کنترل‌شده‌ای داشته باشند:

استحکام کششی بالا
مقدار استحکام کششی معمولاً بین 415 تا 585 مگاپاسکال قرار دارد تا تحمل بار داخلی و ضریب ایمنی مناسب فراهم شود.

حد تناژ (Yield Strength)
حد تناژ یا تنش جاری‌سازی بین 205 تا 260 مگاپاسکال تنظیم می‌شود تا قبل از شروع بارگذاری، تغییرشکل قابل‌پیش‌بینی باشد.

تافنس و مقاومت ضربه‌ای
در دماهای پایین (تا −۲۹ °C)، آزمون و نوت چارپی معمولاً تافنس بالای 27 ژول را نشان می‌دهد. تا از شکست ترد جلوگیری شود.

سختی (Hardness)
سختی برنل این فولادها عموماً زیر 217 HBW نگه داشته می‌شود تا قابلیت جوشکاری و ماشین‌کاری حفظ شود.

داکتیلیتی (Ductility)
مقدار ازدیاد طول (Elongation) بالای 21 درصد برای جلوگیری از ترک‌های حین بارگذاری ضروری است.

ویژگی‌های شیمیایی

کنترل دقیق عناصر اصلی و محدودیت ناخالصی‌ها، کلید دستیابی به خواص مکانیکی و ایمنی مناسب است:

کربن (C)
برای تأمین استحکام و قابلیت جوشکاری، در محدوده 0.20–0.29 درصد نگه داشته می‌شود.

منگنز (Mn)
بین 0.85–1.35 درصد برای بهبود استحکام و چقرمگی به‌کار می‌رود.

سیلیسیم (Si)
به‌عنوان مغناطیس‌زدا و بهبود خواص ریخته‌گری، معمولاً تا 0.35 درصد محدود می‌شود.

فسفر و گوگرد (P, S)
هر دو کمتر از 0.035 درصد کنترل می‌شوند تا از تردشدگی زودرس جلوگیری شود.