(3010 منتجًا متوفرة)
عملية المعالجة الحرارية المعروفة باسم التصلب والإخماد تمنح الفولاذ قوة وصلابة أكبر. تتضمن هذه الإجراءات تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة يحدث عندها تحول من حالته العادية، ثم تبريده لجعله أكثر صلابة، ثم تسخينه مرة أخرى إلى درجة حرارة أقل لتحسين صلابته. تُنتج هذه الطريقة فولاذًا قويًا جدًا ولكن أيضًا مرنًا إلى حد ما، ما يمنع كسره أو تكسره بسهولة. وهي مثالية لصنع أشياء تحتاج إلى أن تكون قوية ومرنة في نفس الوقت، مثل الأدوات، وقطع الآلات، والأسلحة. تتضمن التغييرات على هذه الطريقة الإخماد، حيث يتم تسخين الفولاذ ثم تبريده بسرعة، غالبًا في الزيت أو الماء، لجعله أكثر صلابة. يُتبع ذلك المزيد من التسخين، والذي يُعرف باسم التصلب، ما يجعل الفولاذ قويًا ومقاومًا. جميع أنواع تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني مقسمة إلى فئات عديدة:
إخماد الماء
في عملية إخماد الماء، تُغمر قطع الفولاذ الساخنة في الماء لتبرد وتصبح صلبة بسرعة. يُبرد إخماد الماء الفولاذ بشكل أسرع من الزيت أو الهواء. ونتيجة لذلك، ينتج عنه مادة صلبة جدًا. يزيد الإخماد من الصلابة والقوة، ولكنه يقلل من الصلابة والمتانة. قد يجعل الفولاذ هشًا. لا يُناسب إخماد الماء إلا الفولاذ الذي نرغب في الحصول على صلابة عالية فيه، حيث يمكن تحمل هشاشته.
إخماد الزيت
يُبرد إخماد الزيت قطع الفولاذ الساخنة عن طريق غمرها في الزيت. يُبرد التبريد في الزيت الفولاذ بينما يخلق ضغطًا داخليًا أقل من إخماد الماء. ويؤدي إلى توازن أفضل بين الصلابة والقوة والصلابة. إخماد الزيت هو أكثر طرق تصلب الفولاذ شيوعًا. ذلك لأنه يُناسب أنواعًا مختلفة من الفولاذ، بما في ذلك الفولاذ الكربوني والفولاذ الخليطي.
إخماد الغاز
يتضمن إخماد الغاز غمر الفولاذ الساخن في تيار من الغاز، مثل الهواء أو النيتروجين. يُبرد الغاز الفولاذ بسرعة، ما يجعله أكثر صلابة. يصلب إخماد الغاز الفولاذ دون خلق ضغط داخلي مفرط. إخماد الغاز مفيد لقطع الفولاذ الأكبر حجمًا حيث قد يؤدي إخماد الزيت أو الماء إلى تشوهها أو كسرها.
إخماد الماء المالح
إخماد الماء المالح يشبه إخماد الماء، ولكن إضافة الملح إلى الماء تزيد من نقل الحرارة. يُبرد هذا الفولاذ بشكل أسرع ويُصلبه بشكل أعمق من إخماد الماء العادي. يُحسن إخماد الماء المالح صلابة وقوة الفولاذ، ما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مواد متينة.
إخماد النيتروجين السائل
يُبرد إخماد النيتروجين السائل قطع الفولاذ الساخنة عن طريق غمرها في النيتروجين السائل. تُصلب هذه العملية الفولاذ بسرعة وعمق لأن النيتروجين السائل بارد للغاية. يمكن أن تُنتج عملية إخماد الفولاذ في النيتروجين السائل مواد صلبة جدًا مناسبة لصناعة الشفرات، والقوالب، والأدوات الأخرى التي يجب أن تكون صلبة ومقاومة للبلى.
إخماد الهواء
إخماد الهواء هو السماح للفولاذ الساخن بالتبريد في الغلاف الجوي في درجة حرارة الغرفة. يُصلب إخماد الهواء الفولاذ، ولكن بشكل أقل من تبريد الزيت أو الماء. تُناسب هذه العملية الفولاذ الخليطي الذي يتطلب صلابة أعلى وصلابة أقل.
إخماد البخار
يُصلب إخماد البخار الفولاذ عن طريق غمره في غطاء من البخار. تُناسب هذه العملية قطع الفولاذ الكبيرة حيث قد يؤدي إخماد الزيت أو الماء إلى تشوه كبير. يُصلب إخماد البخار الفولاذ مع تقليل التشوه والكسر.
إخماد المارتينسايت
ينتج عن إخماد المارتينسايت بنية معينة تُعرف باسم المارتينسايت في الفولاذ. يحدث هذا عند تبريد الفولاذ بسرعة، بشكل شائع عن طريق التبريد بالماء أو الزيت، لتشكيل بنية المارتينسايت. تمنح المارتينسايت الفولاذ صلابة وقوة عاليتين، ولكنها قد تجعله هشًا أيضًا. إخماد المارتينسايت مفيد في صناعة الأدوات، والقوالب، وقطع الفولاذ الأخرى التي تتطلب صلابة عالية ومقاومة للبلى.
تجدر الإشارة إلى أنه في حين أن الmartinite هو جانب شائع في إخماد الفولاذ، فإن جميع أنواع الإخماد المذكورة أعلاه تهدف إلى إنتاج بنية الmartinite وإلى زيادة الصلابة.
التطبيقات
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني على نطاق واسع في تطبيقات متنوعة. تم بالفعل مناقشة بعضها في قسم الفوائد. تتضمن بعض التطبيقات الأخرى صنع الأعمدة، والركائز، وعوارض البناء، والإطارات التي تحتوي على مزيج من أنواع مختلفة من الفولاذ. قد تشمل هذه، على سبيل المثال، المسامير، والمثبتات، وغيرها من منتجات الفولاذ الهيكلي، التي قد يفهمها المشترون بشكل أفضل من خلال النظر إلى درجات الفولاذ الكربوني المحددة الموضحة في الجداول أعلاه بمحتوى كربون معين.
الصلابة
يمكن أن تصل الفولاذ الكربوني من 57 إلى 63 HRC عند الخضوع لعملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني. يمكن أن يزيد زيادة محتوى الكربون من صلابة الفولاذ بشكل أكبر لكنه يؤثر أيضًا على خصائص أخرى مثل قوة الشد، والمرونة، واللدونة، إلخ، التي تُناقش بشكل أكبر أدناه.
القوة واللدونة
بجانب الصلابة الناتجة عن ارتفاع محتوى الكربون، يمكن أن يزيد خضوع الفولاذ الكربوني إلى عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني من قوة الشد وقوة العائد مع الحفاظ على لدونة ممتازة. بشكل عام، سيكون للفولاذ الكربوني ذو محتوى كربون أقل، مثل الفولاذ الطبقي أو الفولاذ ذو الكربون المنخفض / المتوسط، قدرة أعلى على التمدد وبالتالي يكون أكثر مرونة من تلك ذات محتوى كربون عالٍ، التي ستكون لها قوة شد أعلى. على سبيل المثال، يمكن أن تكون قوة العائد لفولاذ Mn الطبقي حوالي 235 MPa، بينما يمكن أن تكون قوة العائد لفولاذ الmartinite 560 MPa أو أعلى.
الخصائص الأخرى
الفولاذ الكربوني الذي خضع لعملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني له مقاومة أفضل للتآكل من الفولاذ الأخرى، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، ما يجعل من السهل طلاء السطح بطلاء غير قابل للتآكل، وتكون التوافق الحيوي له أفضل، وكذلك قدرته على التحكم أو مقاومة المغناطيسية.
مهمة الصيانة الرئيسية للفولاذ الكربوني المستخدم في التطبيقات الهيكلية هي طلائه، ويفضل أثناء الاستخدام أو قبل الاستخدام، بمادة مانعة للصدأ. من الممارسات الشائعة تطبيق طبقة أساسية على الفولاذ قبل تطبيق أي طلاء آخر عليه لتجنب التآكل الذي يمكن أن يحدث عند تعرض الفولاذ للأ عناصر. يمكن أن توفر هذه الطبقة الأساسية طبقة إضافية من الحماية ضد الصدأ.
من الضروري إجراء فحوصات منتظمة لضمان عدم تآكل الفولاذ الكربوني وأن أي طلاء أو طلاء وقائي سليم. إذا كانت بعض الأجزاء قد خدشت أو تضررت وظهرت الطبقة الأساسية، ما عليك سوى إعادة طلائها. في حال وجود أي صدأ، قم بإزالته قبل إعادة الطلاء بطلاء مانع للصدأ.
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني في صناعة السيارات لأسطوانات مثبطات الصدمات، والعجلات، والنوابض، والوصلات، و أعمدة النقل، و أعمدة الدفع، و المحاور.
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني الهيكلي لصفائح التقوية، والعوارض، و المقاطع المجوفة، و معدات التعدين الثقيلة المستخدمة في صناعة التعدين، مثل الجرافات، و براميل النقل، و أسطوانات النقل.
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني ذو الخليط المنخفض لحواف القطع في الجدادات و الخلاطات، و نقط التمزيق و الدلاء، و مجارف مغرفة الخط السحبي، و أسنان الجرافات، و فكوك الكسارات، و المحاور الثقيلة، و أعمدة الدفع، و التروس ل ت turbines، و صناديق التروس.
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني الثقيل بشكل شائع في صناعة حركة الأرض ل دلاء الحفارات و حواف القطع، و أسِرّة شاحنات النقل، و حواف أسطوانات الأسطوانات المرجحة، و دلاء التجريف، و أعمدة الدفع تحت الماء، و بكرات مطاحن الفولاذ الساخن، و الوصلات.
تُستخدم الأدوات المصنوعة من الفولاذ الكربوني التي تم تصليبها و إخمادها ل أغراض مهنية و صناعية و بنائية متنوعة، بما في ذلك مجموعة المفاتيح، و الملقط، و المفتاح، و مجموعة المطارق، و مجموعة المقابس، و المطارق، و المفكات، و المجارف، و أدوات القياس، و المستويات، و معدات الأمان.
تُستخدم عملية تصلب وإخماد الفولاذ الكربوني عالي القوة لمجموعة واسعة من منتجات الرياضة، مثل إطارات الدراجات و حوافها، و نادي الغولف، و عصي الهوكي، و صنارات الصيد، و مضارب التنس، و السقالات، و قفازات الملاكمة، و السلم.
تتضمن الأجهزة المنزلية و الأثاث المصنوع من الفولاذ الكربوني الذي تم تصلبه و إخماده الأسِرّة، و رفوف و أرفف الثلاجة، و إطارات أبواب الخزائن، و مقابض الخزائن، و أغطية فتحات المغسلة، و الشوايات.
تتضمن بعض تطبيقات الفولاذ في البحر المصنوعة من الفولاذ الكربوني الذي تم إخماده و تصلبه أبراج توربينات الرياح، و خطوط أنابيب تحت البحر، و بوابات لتوربينات الطاقة الكهرومائية.
يُعد اختيار الفولاذ الكربوني المناسب لأي تطبيق ل عملية تصلب وإخماد هاماً ل تحقيق الخصائص الميكانيكية المطلوبة. لحسن الحظ، يمكن أن تساعد النصائح التالية الأشخاص على اختيار الفولاذ الكربوني المثالي ل احتياجاتهم المحددة.
س1: هل يمكن تصلب الفولاذ الكربوني بعد تشكيله إلى جزء؟
ج1: نعم، يمكن تصلب الفولاذ الكربوني بعد تشكيله. أكثر الطرق شيوعًا ل تصلب الفولاذ هي المعالجة الحرارية، التي تتضمن تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة معينة ثم تبريده بسرعة ل تصلبه. يمكن أيضًا معالجة أنواع أخرى من الفولاذ حرارياً.
س2: ما هو التصلب في الفولاذ الكربوني؟
ج2: يُشير التصلب في الفولاذ الكربوني إلى عملية المعالجة الحرارية المستخدمة ل خفض صلابة و هشاشة الفولاذ الكربوني بعد تصلبه عن طريق الإخماد. خلال عملية التصلب، يُسخن الفولاذ الكربوني إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارته الحرجة، ما يسمح ب إعادة توزيع ذرات الكربون و تطور بنية ميكروسكوبية أكثر استقرارًا. تُمنح عملية التصلب الفولاذ الكربوني صلابة و لدونة و مرونة أفضل، ما يجعله أقل هشاشة و أكثر ملاءمة لمختلف التطبيقات.
س3: هل يصدأ الفولاذ الكربوني؟
ج3: نعم، الفولاذ الكربوني عرضة للصدأ عند تعرضه للرطوبة، و الأكسجين، و عوامل بيئية أخرى. الصدأ هو نتيجة لتفاعل كيميائي بين الحديد (الموجود في الفولاذ الكربوني) و الأكسجين في وجود الماء أو الرطوبة، مما يؤدي إلى تشكيل أكسيد الحديد.
س4: ما هي عيوب الفولاذ الكربوني؟
ج4: على رغم شعبيته، يُعد الفولاذ الكربوني أكثر عرضة للتآكل و الصدأ من الفولاذ الخليطي، مما يتطلب صيانة مستمرة في الظروف الرطبة. يُشير عرضته للصدأ إلى الحاجة إلى طلاءات خارجية أو طلاء galvanization ل تعزيز المتانة. بالإضافة إلى ذلك، بينما يمكن ل بعض الأنواع التوصل إلى صلابة مذهلة من خلال المعالجات الحرارية مثل التصلب و الإخماد، تختلف مستويات صلابة و هشاشة الفولاذ الكربوني بشكل كبير اعتمادًا على محتوى الكربون.