يمكن أن يستخدم الصب الاستثماري مجموعة متنوعة من المواد، منها الفولاذ الكربوني المصبوب والفولاذ المصبوب وهما من المواد الشائعة من السبائك. محتوى الكربون هو أكثر ما يتباين فيه هذان النوعان. عندما يتجاوز محتوى الكربون 2.11 تيرابايت 11 تيرابايت، فإن المسبوكات الاستثمارية من الصلب الكربوني والعكس صحيح.
خصائص الفولاذ المصبوب أو الفولاذ الكربوني المصبوب
كلاهما له نفس التركيب الكيميائي. فكلاهما فلز حديدي مصنوع من ذرات الحديد. ومن المعروف أن الحديد النقي لين للغاية، لذا نضيف إليه كمية معينة من الكربون لتقوية الصلابة. أحد المعادن الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم هو الصلب.
الفولاذ الكربوني هو الخيار الأساسي للعديد من الأجهزة الميكانيكية والأجزاء الكبيرة بسبب قدرته على التحمل بالإضافة إلى ليونة تحمله. قد لا يتمتع الفولاذ المصبوب بنفس الليونة وقدرة التحميل التي يتمتع بها الفولاذ الكربوني المصبوب، ولكنه أكثر مقاومة للتآكل. وتحتاج المعدات والأجزاء المصبوبة من الصلب الكربوني عمومًا إلى صيانة قليلة ومتانة أفضل.
الفرق بين الفولاذ المصبوب والفولاذ الكربوني المصبوب
مقاومة التآكل
يتميز الفولاذ الكربوني بمقاومة أكبر للتآكل من المعادن الأخرى. إلا أن هذا لا يمنعها من التآكل. يجب علينا أيضًا حماية المنتج بعد الإنتاج، مثل الطلاء أو إضافة طبقة واقية. يمكننا اختيار الفولاذ الكربوني المصبوب إذا كنا ننتج منتجًا سيُستخدم لاحقًا في بيئة أكثر تآكلًا. أو يمكننا أيضًا إضافة الكروم لمنع الأكسدة.
التكلفة
عادةً ما يكون شراء الفولاذ الخام أغلى ثمناً، لذا فإن الفولاذ المصبوب أرخص من الفولاذ الكربوني. ومع ذلك، علينا النظر في العديد من الجوانب. فالفولاذ الكربوني هو الخيار الأفضل إذا كنا ننتج منتجًا قصير الأجل لا يتطلب ضمانًا مدى الحياة أو الصيانة اللاحقة. ولكن إذا كان المنتج يحتاج إلى ضمان الجودة لمدة 10 سنوات أو 20 عامًا، أو حتى لفترة أطول، فعلينا أيضًا مراعاة التكاليف الأخرى مثل تكاليف ما بعد الصيانة وتكاليف العمالة. قد يكون اختيار الفولاذ المصبوب في هذا الوقت أكثر فعالية من حيث التكلفة.
الليونة
يتميز الصلب الكربوني بليونة أفضل نسبيًا وهو مناسب لصنع المنتجات المرغوبة. أما الفولاذ المصبوب فهو أقل ليونة إلى حد ما وأقل مرونة ويعاني من انكماش أكبر أثناء التبريد.
المرونة
الفولاذ المصبوب أقل صلابة، لذا فهو أكثر مرونة. إن أفضل مصبوبات الفولاذ الكربوني أكثر صعوبة من المواد الأخرى، والتي ترتبط أيضًا بمحتوى الكربون.
تخميد الاهتزازات
عند اختيار مادة الصب، يجب أن تؤخذ خصائص التخميد في الاعتبار لأن نقص القدرة على التخميد يمكن أن يؤدي إلى اهتزازات وضوضاء مفرطة، مثل الرنين أو الصراخ. واعتمادًا على موقع المادة المستخدمة، يمكن أن يؤدي التخميد الفعال إلى أداء أكثر قوة وموثوقية.إن بنية الجرافيت في الحديد الزهر، وخاصة بنية الرقائق في الحديد الزهر الرمادي، مفيدة بشكل خاص في امتصاص الاهتزازات. وهذا يجعل الحديد الزهر مثاليًا لتطبيقات مثل كتل المحركات وأغطية الأسطوانات.
قوة الانضغاط
تُعرف قوة الضغط بأنها قدرة المادة على تحمل قوة من شأنها أن تتسبب في تقلص حجم الجسم. وهذه هي عكس القوة التي من شأنها أن تفكك المادة. وتعتبر قوة الانضغاط مفيدة في التطبيقات الميكانيكية حيث يكون الضغط والإحكام من الاعتبارات المهمة. وغالباً ما يكون للحديد الزهر قوة ضغط أعلى من الفولاذ.
مقاومة التآكل
وعادةً ما يكون الفولاذ المصبوب أكثر مقاومة للتآكل لأنه يحتوي على نسبة عالية من الكربون. سيكون السطح أكثر تشحيمًا وأقل عرضة للتآكل.
مزايا الفولاذ الكربوني والفولاذ المصبوب
فولاذ مصبوب
تكمن الميزة الحقيقية للفولاذ المصبوب في حرية التصميم، مما يتيح إنشاء أجزاء ذات أشكال هندسية معقدة ومقاطع عرضية مجوفة.
يوفر الفولاذ المصبوب المرونة والتنوع الأكبر في التصنيع المعدني. وهذا يوفر خيارات معالجة حرارية مختلفة مع خصائص ميكانيكية ونطاقات أداء أكثر شمولاً. يمكننا أيضًا اختيار تركيبات وضوابط كيميائية مختلفة لتناسب المتطلبات المختلفة للمشاريع الأخرى.
