ما هي أنواع الفولاذ الموجودة وكيفية معالجتها

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

بدون اكتشاف الفولاذ وخصائصه وطرق تصنيعه لما وجدت الحضارة الحديثة. منذ العصور القديمة ، عُرفت بعض أنواع الفولاذ التي كانت تستخدم في إنتاج الأسلحة والأدوات. مع تطور تكنولوجيا التعدين وتشغيل المعادن ، بدأ استخدام هذه المواد في كل مجال من مجالات النشاط البشري تقريبًا.

التصنيف حسب التركيب الكيميائي

سبيكة الحديد مع الكربون التي لا يتعدى محتوى الأخير فيها 2٪ تسمى الفولاذ. يتم تصنيف أنواعها الرئيسية بشكل أساسي حسب مستوى محتوى الكربون:

• منخفض الكربون ؛
• متوسط الكربون
• عالية الكربون.

لا يحتوي النموذج الأول للمكون المحدد على أكثر من 0.25٪. في الفولاذ متوسط الكربون ، يتراوح محتواه بين 0.25 و 0.6٪ ، ويتميز الفولاذ عالي الكربون بتركيز أعلى من 0.6٪.

صناعة السبائك الفولاذية

المواد الخام الأصلية لصناعة الصلب تحتوي بالفعل على بعض الشوائب. معظمهم ضارون ، لكن هناك من همتحسين خصائص المنتج النهائي. بمرور الوقت ، وجد أن بعض الإضافات تغير بشكل كبير الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية للسبيكة الموصوفة. لذلك ، تم اكتشاف عملية صناعة السبائك. واليوم ، تعد أنواع وخصائص الفولاذ مع السبائك من الأولويات في أبحاث المعامل والمعاهد المعدنية.

وفقًا لتركيز الشوائب المفيدة ، يتم تقسيم هذا الفولاذ إلى ثلاث مجموعات:

• منخفض السبائك (شوائب تصل إلى 2.5٪) ؛
• سبيكة متوسطة (عناصر صناعة السبائك من 2.5 إلى 10٪) ؛
• سبائك عالية (أكثر من 10٪ صناعة السبائك).

التصنيف حسب الغرض

اعتمادًا على طريقة الإنتاج والتركيب الكيميائي وكمية عناصر السبائك ، يتم تمييز الأنواع التالية من الفولاذ:

• هيكلي ؛
• مفيدة ؛
• بخصائص فيزيائية خاصة ؛
• بصفات كيميائية خاصة.

النوع الهيكلي هو الأكثر ضخامة ، وتستخدم هذه السبائك في تصنيع معظم المنتجات الهندسية وفي البناء.

الأدوات عالية الكربون ، وصلابة عالية ، ولكنها هشة أيضًا. يتم استخدامها في تصنيع الأدوات المختلفة - من العمليات الجراحية إلى القطع المعدنية. ومن هنا جاء اسم هذا النوع من الفولاذ.

للحالات الخاصة في الإنتاج ، هناك حاجة إلى سبائك ذات خصائص فيزيائية معينة:معامل منخفض للتمدد الخطي ، قدرة مغنطة عالية ، إلخ. تنتمي هذه الأنواع من الفولاذ إلى فئة ذات خصائص فيزيائية خاصة.

السبائك ذات الخصائص الكيميائية المحددة هي النوع الأخير في قائمتنا. بعضها مقاوم للتآكل ، والبعض الآخر مقاوم للحرارة ، وهناك مواد ذات مقاومة كيميائية متزايدة.

التصنيف حسب مستوى الشوائب الضارة

الشوائب الأكثر شيوعًا التي تؤدي إلى تدهور خصائص الفولاذ هي الكبريت والفوسفور. في السبائك ذات الجودة العادية ، يُسمح بمحتوى الكبريت حتى 0.06٪ والفوسفور حتى 0.07٪. لا يحتوي الفولاذ الذي ينتمي إلى المجموعة عالية الجودة على أكثر من 0.035٪ من كل عنصر من العناصر الضارة ، والفولاذ عالي الجودة - لا يزيد عن 0.025٪. في الفولاذ عالي الجودة بشكل خاص ، لا يزيد مستوى شوائب الكبريت عن 0.015٪ ، ويسمح بمحتوى الفوسفور حتى 0.025٪.

طرق معالجة الصلب

وفقًا لدرجة التسخين ، تكون المعالجة ساخنة وباردة. في الحالة الأولى ، يتم تسخين السبيكة إلى مرحلة تكوين الأوستينيت ، ولكن أقل من نقطة الانصهار. يصبح الفولاذ ناعمًا ويمكن إعادة تشكيله. يتم تنفيذ النوع البارد لمعالجة الفولاذ في ظل الظروف العادية.

وفقًا لنوع التأثير ، يتم تقسيم نوعين رئيسيين من المعالجة: الضغط والقطع. النوع الأول يشمل الكير ، الدرفلة ، الرسم ، الختم والضغط.

النوع الثاني من المعالجة يشمل الأعمال التالية: الخراطة ، الحفر ، الطحن. ولكن هناك أيضا بردالختم والتزوير على البارد الذي حصل على اسم منفصل - "تصلب".

أحدث التطورات في العمل البارد للفولاذ على أساس نظرية سيولة المعادن تسمح لك بتغيير شكل وحجم قطعة العمل الأصلية بشكل كبير دون تسخين وبمساعدة الضغط الحجمي. يتم تحميل الفولاذ حتى يصل إلى حالة الإنتاجية ويكون "مفيدًا" للمعالجة الآلية. هذه الطريقة مناسبة لبعض السبائك التي تغير خصائصها الفيزيائية أو الكيميائية أو قوتها عند تسخينها.