أنواع وخصائص الصلب المختلفة

وفقا لجمعية الصلب العالمية ، هناك أكثر من 3500 درجة مختلفة صلب، تشمل الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيئية الفريدة.

في جوهره ، يتكون الفولاذ من الحديد والكربون ، على الرغم من أنه كمية الكربون ، وكذلك مستوى الشوائب وعناصر السبائك الإضافية التي تحدد خصائص كل فولاذ درجة.

يمكن أن يتراوح محتوى الكربون في الفولاذ من 0.1٪ -1.5٪ ، لكن أكثر درجات الفولاذ استخدامًا تحتوي على 0.1٪ -0.25٪ فقط من الكربون. عناصر مثل المنغنيزيتم العثور على الفوسفور والكبريت في جميع درجات الفولاذ ، ولكن في حين أن المنغنيز يوفر تأثيرات مفيدة ، فإن الفوسفور والكبريت يضران بقوة ومتانة الفولاذ.

يمكن تصنيف الفولاذ على نطاق واسع إلى أربع مجموعات بناءً على التركيبات الكيميائية الخاصة بهم:

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

يوضح الجدول أدناه الخصائص النموذجية للفولاذ في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية). يرجع النطاق الواسع لقوة الشد وقوة الخضوع والصلابة إلى حد كبير إلى ظروف المعالجة الحرارية المختلفة.

يحتوي الفولاذ الكربوني على كميات ضئيلة من عناصر صناعة السبائك وتمثل 90 ٪ من إجمالي إنتاج الفولاذ. يمكن تصنيف الفولاذ الكربوني إلى ثلاث مجموعات حسب محتواها من الكربون:

• فولاذ منخفض الكربون / فولاذ خفيف يحتوي على 0.3٪ كربون
• تحتوي فولاذ الكربون المتوسط ​​على 0.3-0.6٪ كربون
• يحتوي الفولاذ عالي الكربون على أكثر من 0.6٪ كربون

سبائك الفولاذ تحتوي على عناصر السبائك (مثل المنغنيز والسيليكون والنيكل والتيتانيوم والنحاس والكروم والألمنيوم) بنسب مختلفة بالترتيب لمعالجة خصائص الفولاذ ، مثل صلابة أو مقاومة التآكل أو القوة أو القابلية للتشكيل أو قابلية اللحام أو الليونة. تشمل تطبيقات سبائك الصلب خطوط الأنابيب وقطع غيار السيارات والمحولات ومولدات الطاقة والمحركات الكهربائية.

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل عام على ما بين 10-20 ٪ من الكروم كعنصر السبائك الرئيسي ويتم تقييمه لمقاومة عالية للتآكل. مع أكثر من 11٪ من الكروم ، يكون الفولاذ أكثر مقاومة للتآكل بحوالي 200 مرة من الفولاذ الطري. يمكن تقسيم هذه الفولاذ إلى ثلاث مجموعات بناءً على هيكلها البلوري:

• الأوستنيتي: الفولاذ الأوستنيتي غير مغناطيسي ولا يمكن معالجته بالحرارة ، ويحتوي بشكل عام على 18٪ كروم و 8٪ نيكل وأقل من 0.8٪ كربون. الفولاذ الأوستنيتي تشكل الجزء الأكبر من سوق الفولاذ المقاوم للصدأ العالمي وغالبًا ما تستخدم في معدات تجهيز الأغذية وأواني المطبخ والأنابيب.
• حديدي: الفولاذ الحديدي تحتوي على كميات ضئيلة من النيكل ، 12-17٪ كروم ، أقل من 0.1٪ كربون ، إلى جانب عناصر السبائك الأخرى ، مثل الموليبدينوم أو الألومنيوم أو التيتانيوم. لا يمكن تقسية هذه الفولاذ المغناطيسي المعالجة الحرارية ولكن يمكن تقويتها بالعمل البارد.
• المارتينسيتيك: يحتوي الفولاذ المارتينسي على 11-17٪ كروم ، وأقل من 0.4٪ نيكل ، وما يصل إلى 1.2٪ كربون. يتم استخدام الفولاذ المغناطيسي والمعالج بالحرارة في السكاكين ، وأدوات القطع ، وكذلك معدات طب الأسنان والجراحة.

يحتوي الفولاذ أداة التنغستن، الموليبدينوم ، الكوبالت والفاناديوم بكميات مختلفة لزيادة المقاومة للحرارة والمتانة ، مما يجعلها مثالية لقطع معدات الحفر والحفر.

منتجات الصلب يمكن أيضًا تقسيمها بأشكالها والتطبيقات ذات الصلة:

• تشمل المنتجات الطويلة / الأنبوبية القضبان والقضبان والقضبان والأسلاك والزوايا والأنابيب والأشكال والأقسام. تستخدم هذه المنتجات بشكل شائع في قطاعي السيارات والبناء.
• تشتمل المنتجات المسطحة على الصفائح والألواح والملفات والشرائط. تستخدم هذه المواد بشكل أساسي في قطع غيار السيارات والأجهزة والتعبئة وبناء السفن والبناء.
• وتشمل المنتجات الأخرى الصمامات والتجهيزات والفلنجات وتستخدم بشكل أساسي كمواد مواسير.