فولاد یا پولاد برای آلیاژهای آهن که بین ۰٫۰۰۲ تا ۲٫۱ درصد وزن خود کربن دارند استفاده می شود . خواص فولاد به درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی قابل کنترل است. برای ساختن فولاد، روش اول استفاده از آهن اسفنجی و کوره‌های قوس الکتریکی برای ذوب آهن اسفنجی و سپس آلیاژسازی است. روش دوم استفاده از آهن خام و سوزاندن کربن اضافی آن است. طی این فرایند میزان کربن آهن خام از بازهٔ ۵٫۳ تا ۶ به ۲٫۰ تا ۱٫۵ درصد وزنی کاهش می‌یابد، عناصر دیگر در آن افزوده می‌شوند تا ترکیب مورد نظر بدست آید.

 

فولاد نسوز

فولاد نسوز، فولادی است که در دمای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد مقاوم است. از مشخصات فولاد نسوز به وجود یک لایه اکسید استثنایی بر روی آن و توانایی مقاومت در برابر حرارت می توان اشاره کرد. این لایه، برای حفظ شکل فولاد در هنگام عدم پوشش، مناسب است که باعث مقاومت آن در دماهای بیش از ۶۵۰ درجه سانتیگراد می‌شود. مقاومت در برابر گرمای انواع فولاد نسوز ، به محتوای کروم، سیلیکون و آلومینیوم آن وابسته است.

آلیاژ نیکل- کرم، آلیاژی است که میزان نیکل در آن بیش از کروم است. به طور کلی از آن‌‌ها در ساخت فولادی‌های نسوزی استفاده می‎شود که باید در درجه حرارت‌های بسیار بالا دوام و استحکام داشته باشند. این فولادها معمولاً در برابر گازهایی مانند کربن و نیتروژن دوام خواهند آورد.

 

از مواد آلیاژی در فولاد نسوز می توان به تنگستن و نیوبیم اشاره کرد

 

این عنصر آزاد به دلیل قدرت فوق‌العاده آن مورد توجه است، به ویژه اینکه تنگستن با دمای ذوب ۳۴۲۲ درجه سلسیوس بالاترین دمای ذوب را در بین تمام عناصر شناخته شده دارد. همچنین این عنصر بالاترین دمای جوش عناصر را با دمای ۵۵۵۵ درجه سلسیوس به خود اختصاص داده‌است.[۷] چگالی آن ۱۹٫۳۰ برابر چگالی آب، در حدود ۱٫۷ برابر چگالی سرب و نزدیک به چگالی اورانیوم و طلا است

تنگستن کاربرد زیادی در تولید فولادهای ابزار داشته و اخیراً در تولید فولادهای پرآلیاژی مقاوم در برابر حرارت نیز استفاده می شوند. تنگستن بسیار سنگین بوده و وزن اتمی آن ۱۸۴ و نقطه ذوب ۳۴۱۰ درجه سانتیگراد دارد. ساختار کریستالی آن bcc است و در فولاد فریت زا و کاربید زای بسیار قوی است. سختی پذیری را افزایش می دهد و کاربیدهای مقاوم در برابر سایش ایجاد کرده و بالاخص از افت سختی در دماهای بالا که امری رایج در نوک ابزار است جلوگیری می کند. در الکترودهای جوشکاری نیز تنگستن اضافه می شود تا سطح مقاوم در برابر سایش ایجاد نماید.

 

نیوبیوم ، که با عنوان کلمبیوم نیز شناخته می‌شود، یک عنصر شیمیایی با نماد Nb (Cb سابق) و شماره اتمی ۴۱ است. نیوبیوم یک فلز واسطه خاکستری روشن، بلوری و شکل‌پذیر است. نیوبیوم خالص دارای درجه سختی Mohs مشابه تیتانیوم خالص است،[۲] و قابلیت شکل‌پذیری آن مشابه آهن است. نیوبیوم در جو زمین بسیار آهسته اکسید می‌شود، از این رو کاربرد آن در جواهرات به عنوان یک جایگزین ضد آلرژی برای نیکل در نظر گرفته می‌شود.

نیوبیوم یا همان کلمبیوم در سالهای اخیر به عنوان عنصر پایدار کننده کاربید در فولادهای زنگ نزن و عنصر استحکام زا در آلیاژهای پایه کبالت و نیکل در دماهای بالا محسوب می شود.وزن اتمی آن ۹۳ با نقطه ذوب ۲۴۶۸ C است.

ایندکسر