أنواع وخصائص الصلب

أنواع مختلفة من صلب يتم إنتاجها وفقًا للخصائص الميكانيكية والفيزيائية اللازمة لتطبيقها. تُستخدم أنظمة تصنيف مختلفة لتمييز الفولاذ بناءً على هذه الخصائص ، والتي تشمل الكثافة والمرونة ونقطة الانصهار والتوصيل الحراري والقوة والصلابة (من بين أمور أخرى). لصنع أنواع مختلفة من الفولاذ ، يغير المصنعون نوع وكمية الفلزات السبائكية ، وعملية الإنتاج ، والطريقة التي يعمل بها الفولاذ لإنتاج منتجات معينة.

وفقًا للمعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI) ، يمكن تصنيف الفولاذ على نطاق واسع إلى أربع مجموعات بناءً على مكوناتها الكيميائية:

1. فولاذ الكربون
2. سبائك الفولاذ
3. الفولاذ المقاوم للصدأ
4. أداة فولاذ

فولاذ الكربون عبارة عن سبائك مصنوعة من مزيج من الحديد والكربون. من خلال تغيير النسبة المئوية للكربون ، من الممكن إنتاج الفولاذ بمجموعة متنوعة من الصفات المختلفة. بشكل عام ، كلما ارتفع مستوى الكربون كلما كان الفولاذ أقوى وأكثر هشاشة.

ويسمى أحيانا الصلب منخفض الكربون "الحديد المطاوع". إنه سهل العمل ويمكن استخدامه للمنتجات الزخرفية مثل الأسوار أو أعمدة الإنارة. الفولاذ الكربوني المتوسط ​​قوي للغاية وغالبًا ما يستخدم في الهياكل الكبيرة مثل الجسور. يستخدم الكربون الصلب عالية أساسا للأسلاك. عالية جدا

سميت سبائك الصلب لأنها مصنوعة بنسبة مئوية صغيرة من واحد أو أكثر من المعادن بجانب الحديد. إضافة سبائك يغير خصائص الفولاذ. على سبيل المثال ، الفولاذ المصنوع من الحديد والكروم والنيكل ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ. إضافة الألومنيوم يمكن أن تجعل الصلب أكثر اتساقا في المظهر. الصلب مع المنغنيز المضافة يصبح من الصعب للغاية وقوية.

يحتوي الفولاذ غير القابل للصدأ على ما بين 10 إلى 20٪ من الكروم ، مما يجعل الفولاذ شديد المقاومة للتآكل (الصدأ). عندما يحتوي الصلب على أكثر من 11٪ كروم ، فإنه يكون أكثر بحوالي 200 مرة مقاومة للتآكل مثل الفولاذ الذي لا يحتوي على الكروم. هناك ثلاث مجموعات من الفولاذ المقاوم للصدأ:

• يحتوي الفولاذ الأوستنيتي ، الذي يحتوي على نسبة عالية من الكروم ، على كميات صغيرة من النيكل والكربون. هذه هي شائعة الاستخدام لمعالجة الأغذية والأنابيب. يتم تقييمها ، جزئياً ، لأنها غير مغناطيسية.
• يحتوي الفولاذ الحديدي على حوالي 15٪ من الكروم ، لكن يحتوي على كميات ضئيلة فقط من سبائك الكربون والمعادن مثل الموليبدينوم أو الألومنيوم أو التيتانيوم. هذه الفولاذ هي المغناطيسي ، من الصعب جدا وقوية، ويمكن تعزيزها أكثر من خلال العمل البارد.
• يحتوي فولاذ Martensitic على كميات معتدلة من الكروم والنيكل والكربون ، وهي مغناطيسية ويمكن علاجها بالحرارة. غالبًا ما يستخدم فولاذ Martensitic لأدوات القطع مثل السكاكين والمعدات الجراحية.

فولاذ الأداة متين ، مقاوم للحرارة يحتوي على التنجستن والموليبدينوم والكوبالت والفاناديوم. يتم استخدامها ، وليس من المستغرب ، لصنع أدوات مثل التدريبات. هناك مجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من أدوات الفولاذ ، والتي تحتوي على كميات مختلفة من معادن السبائك المختلفة.