تعرف على فوائد تطبيع الفولاذ بما يتجاوز تكلفته المنخفضة

تطبيع الفولاذ هو نوع من المعالجة الحرارية ، لذا فإن فهم المعالجة الحرارية هو الخطوة الأولى في فهم تطبيع الفولاذ. من هناك ، ليس من الصعب فهم ماهية تطبيع الفولاذ ، ولماذا هو جزء شائع من صناعة الصلب.

المعالجة الحرارية هي عملية يتم فيها تسخين المعادن وتبريدها لتغيير هيكلها. تختلف التغييرات في الخواص الكيميائية والفيزيائية للمعادن بناءً على درجات الحرارة التي يتم تسخينها ومقدار تبريدها بعد ذلك. تستخدم المعالجة الحرارية لمجموعة متنوعة من المعادن.

تُعامل المعادن عادةً لتحسين قوتها وصلابتها وصلابتها ومرونتها ومقاومتها للتآكل. تشمل الطرق المختلفة التي يمكن للمعادن أن تخضع للمعالجة الحرارية فيها الصلب والتلطيف والتطبيع.

التطبيع يزيل الشوائب في الفولاذ ويحسن قوته وصلابته. يحدث هذا عن طريق تغيير حجم الحبوب ، مما يجعلها أكثر اتساقًا في جميع أنحاء قطعة الفولاذ. يسخن الفولاذ أولاً إلى درجة حرارة معينة ، ثم يبرد بالهواء.

اعتمادًا على نوع الفولاذ ، تطبيع درجات الحرارة تتراوح عادة من 810 درجة مئوية إلى 930 درجة مئوية. يحدد سمك المعدن المدة التي يتم فيها الاحتفاظ بقطعة من المعدن عند "درجة حرارة النقع" - وهي درجة الحرارة التي تحول البنية المجهرية. يحدد سمك وتكوين المعدن أيضًا مدى ارتفاع درجة حرارة قطعة العمل.

شكل التطبيع للمعالجة الحرارية أقل تكلفة من الصلب. التلدين هو المعالجة الحرارية عملية تقرب المعدن من حالة التوازن. في هذه الحالة ، يصبح المعدن أنعم وأسهل للعمل معه. يتطلب التلدين - الذي تشير إليه جمعية المسبك الأمريكية بـ "الشيخوخة المفرطة للغاية" - معدن بطيء الطهي للسماح لهيكله الدقيق بالتحويل. يتم تسخينه فوق نقطته الحرجة ويسمح له بالتبريد ببطء ، أبطأ بكثير مما كان عليه أثناء عملية التطبيع.

بسبب تطبيعه النسبي ، يعد التطبيع أكثر عمليات التصنيع شيوعًا للمعادن. إذا كنت تتساءل عن سبب ارتفاع تكلفة التلدين ، Ispat دايجست يقدم شرحًا منطقيًا لفرق التكلفة على النحو التالي:

"في التطبيع ، لأن التبريد يحدث في الهواء ، يكون الفرن جاهزًا للدورة التالية بمجرد أن تتم مراحل التسخين والنقع بالمقارنة مع التلدين ، حيث يحتاج تبريد الفرن بعد التسخين ومراحل النقع إلى 8 إلى 20 ساعة ، اعتمادًا على كمية الشحنة."

لكن التطبيع ليس أقل تكلفة من الصلب ، بل ينتج أيضًا معدنًا أقوى وأقوى من عملية التلدين. غالبًا ما يستخدم التطبيع في إنتاج منتجات الصلب المدرفلة على الساخن مثل عجلات السكك الحديدية ، والقضبان ، والمحاور ، وغيرها من منتجات الصلب المطروقة.

في حين تطبيع قد يكون له مزايا على التلدين ، يستفيد الحديد بشكل عام من أي نوع من المعالجة الحرارية. هذا صحيح بشكل مضاعف عندما يكون شكل الصب المعني معقدًا. تعتبر مصبوبات الحديد ذات الأشكال المعقدة (والتي يمكن العثور عليها في الأماكن الصناعية مثل المناجم وحقول النفط والآلات الثقيلة) عرضة للمشكلات الهيكلية بعد أن تبرد. يمكن أن تؤدي هذه المخالفات الهيكلية إلى تشويه المادة وتسبب مشكلات أخرى في ميكانيكا الحديد.

لمنع حدوث مثل هذه المشاكل ، تخضع المعادن لعمليات التطبيع أو التلدين أو تخفيف الإجهاد.

لا تتطلب جميع المعادن عملية التطبيع الحرارية. على سبيل المثال ، من النادر أن تتطلب فولاذ منخفض الكربون التطبيع. ومع ذلك ، إذا تم تطبيع هذه الفولاذ ، فلن يضر المواد. أيضًا ، عندما يكون لسبك الحديد سمك ثابت وأحجام مقطع متساوية ، يتم وضعها عمومًا من خلال عملية التلدين ، بدلاً من عملية التطبيع.

كربنة فولاذ: المعالجة الحرارية الكربنة هي إدخال الكربون إلى سطح الفولاذ. تحدث الكربنة عندما يسخن الفولاذ فوق درجة الحرارة الحرجة في فرن الكربنة الذي يحتوي على المزيد من الكربون أكثر من الفولاذ.

نزع الكربنة: إزالة الكربنة هي إزالة الكربون من سطح الفولاذ. يحدث نزع الكربنة عند تسخين الفولاذ فوق درجة الحرارة الحرجة في جو يحتوي على كمية أقل من الكربون من الفولاذ الذي يحتوي عليه.

الصلب التجميد العميق: التجميد العميق هو تبريد الصلب إلى ما يقرب من -100 درجة فهرنهايت ، أو أقل ، لإكمال تحويل الأوستينيت إلى المارتينايت.