كل مكان قريب منك يحتوي على فولاذ. كما يحتوي كل هيكل معدني وآلات بالقرب منك على الفولاذ. وعلى وجه التحديد، يتطلب كل شيء بدءًا من المواد الغذائية وحتى صناعة الطيران أنواعًا مختلفة من الفولاذ. لذلك، نحن ندرك أن الفولاذ هو أحد المواد الأساسية التي نحتاجها كل يوم. ومع ذلك، فإن المسبوكات الفولاذية هي أكثر مواد الصب شيوعًا الموجودة في كل مسبك. لماذا؟ لأن المسبوكات الفولاذية هي الأكثر طلبًا من كل قطاع في العالم.
ألهمتنا هذه الأنواع المختلفة من الفولاذ وتطبيقاتها لإنشاء هذا الدليل النهائي لجميع أنواع الفولاذ الشائعة. لن يقتصر الأمر على وصف أنواع الفولاذ المختلفة فحسب، بل سيبرر أيضًا العوامل التي تحدد أنواع مصبوبات الفولاذ المختلفة هذه.
ما هي أنواع الفولاذ المختلفة؟
لا يقتصر الفولاذ على بعض المواد النموذجية فقط؛ فالفولاذ له أنواع مختلفة في تطبيقات مختلفة. ويُعد الفولاذ من أكثر المواد المتينة في العالم التي تدوم لمدة تصل إلى 100 عام في كل مشروع تشييد وبناء. إلى جانب ذلك، تشتهر آلات صب الفولاذ بسلوكها طويل الأمد.
بعض أنواع فولاذ الإنشاءات الأكثر شيوعًا هي العوارض والفلنجات والشفاه والشبكة وقضبان الزوايا والصفائح المعدنية والقنوات والزوايا وغيرها. ومع ذلك، يتطلب قطع هذه المواد منتجات فولاذية فريدة من نوعها مثل فولاذ الأدوات. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الآلات الفولاذية المختلفة وأجزائها أمثلة رائعة لأنواع مختلفة من الفولاذ. استكشف أدناه لمعرفة المزيد عن أنواع الصلب وتطبيقاتها.
1. الفولاذ المقاوم للصدأ
يشتهر الفولاذ المقاوم للصدأ بخصائصه القوية والمقاومة للتآكل. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ عصري لخصائصه الجمالية الممتازة وسهولة تنظيفه وقابليته لإعادة التدوير. ووفقًا لتركيبته المادية، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على أكثر من 10% من محتويات الكروم ومواد أخرى مختلفة بكميات صغيرة. الطبقة السلبية، أو طبقة أكسيد الكروم، هي طبقة رقيقة محكمة الغلق ذات خصائص مقاومة التآكل المسؤولة، وتأتي من مزيج الأكسجين والكروم. بعض الدرجات الأكثر شيوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ هي 304، 316، 430، 409، و304L.
التطبيقات: السيارات والنقل والتكنولوجيا الطبية والبناء والتشييد وآلات تجهيز الأغذية والصناعات التحويلية.
2. الفولاذ الكربوني
ويحتوي الفولاذ الكربوني النموذجي على ما يصل إلى 2.1 بالوزن.% من محتويات الكربون. وهو عبارة عن سبيكة حديد-كربون تحتوي غالبًا على المنجنيز أيضًا. ووفقًا لتكوينه المادي، يكون محتوى المنجنيز والسيليكون والنحاس أقل من 1.65 بالوزن % و0.6 بالوزن % و0.6 بالوزن % على التوالي. ومع ذلك، استنادًا إلى مستويات المحتوى الكربوني المختلفة، يكون للفولاذ الكربوني ثلاثة أنواع مختلفة.
- فولاذ منخفض الكربون: إنه أكثر أنواع الفولاذ الكربوني شيوعًا الذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 0.25 بالوزن.%. المعالجة الحرارية غير مناسبة لهذا النوع من الفولاذ. لذلك، تتبع معظم الصناعات العمل على البارد لتصنيع هذا الصنف. الاستخدام الأكثر شيوعًا للصلب منخفض الكربون هو أجزاء جسم السيارات، والعوارض الهيكلية، والمكونات، والأنابيب، وعلب الطعام، إلخ.
- فولاذ متوسط الكربون: يحتوي هذا النوع من الفولاذ الكربوني على محتوى كربوني يتراوح بين 0.25 إلى 0.60 بالوزن % ومحتوى منجنيز يتراوح بين 0.60 إلى 1.65 بالوزن %. المعالجة الحرارية هي عملية التصنيع الأساسية للفولاذ متوسط الكربون. الاستخدامات الأكثر شيوعًا للفولاذ الكربوني المتوسط هي خطوط السكك الحديدية وعجلات القطارات وأعمدة الكرنك والتروس ومكونات الآلات، إلخ.
- فولاذ عالي الكربون: يحتوي هذا النوع من الفولاذ الكربوني على محتويات من الكربون تتراوح بين 0.60 إلى 1.25 بالوزن % ومحتويات المنجنيز بين 0.30 إلى 0.90 بالوزن %. الفولاذ عالي الكربون هو الأكثر صلابة بين أنواع الفولاذ الكربوني الأخرى في المجموعة. الأمثلة الأكثر شيوعًا على الفولاذ عالي الكربون هي أدوات القطع والنوابض المتطورة والأسلاك القوية والقوالب.
3. سبائك الصلب
تشتهر سبائك الفولاذ بزيادة صلابتها وقوتها. ويحتوي هذا النوع من الفولاذ على عناصر مختلفة مثل الألومنيوم والبزموت والبورون والكروم والنحاس والنحاس والرصاص والمنجنيز والموليبدينوم والنيكل والسيليكون والكبريت وغيرها. تحتوي سبائك الفولاذ على هذه المحتويات ما بين 1 بالوزن % إلى 50 بالوزن % بناءً على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية المختلفة. من ناحية أخرى، بناءً على كمية العناصر الأخرى، هناك نوعان من سبائك الفولاذ: الفولاذ منخفض السبائك والفولاذ عالي السبائك.
التطبيقات: تشتهر سبائك الفولاذ منخفضة السبائك بقوتها الشديدة، وقابليتها للتشغيل الآلي، وسعرها المناسب في الميزانية، وتعدد استخداماتها. الأمثلة الأكثر شيوعًا على سبائك الفولاذ هي المعدات والمركبات العسكرية والسفن وخطوط الأنابيب والمعدات الهيدروليكية والمكونات الهيكلية وما إلى ذلك. ومن ناحية أخرى، فإن الفولاذ عالي السبائك غالي الثمن نسبيًا ويتطلب عملية تصنيع عالية الجودة. بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا للفولاذ عالي السبائك هي المكونات الهيكلية، وقطع غيار السيارات والمعدات، ومعدات المعالجة الكيميائية، ومعدات محطات توليد الطاقة.
4. الفولاذ الطري
يعد الفولاذ الطري أو الفولاذ الطري أحد أكثر أنواع الفولاذ شيوعًا في كل تطبيقات البناء. الصلب الطري هو نوع من أنواع الصلب منخفض الكربون. وهو يحتوي على عدد قليل من محتويات الكربون، لا يزيد عن 2.1% مما يؤدي إلى خصائص الحديد النقي. ومع ذلك، هناك درجات مختلفة من الفولاذ الطري. يمكن إضافة عناصر أخرى لتحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل والقوة. بعض الدرجات الأكثر شيوعًا من الفولاذ الطري هي EN 1.0301 و EN 1.1121 و EN 1.0402.
التطبيقات: الفولاذ الطري هو الفولاذ القياسي في معظم تطبيقات البناء. ويشيع استخدام هذا النوع من الفولاذ في المباني حتى صناعة السفن البحرية العملاقة. الآلات، وخطوط الأنابيب، وأدوات المائدة، وأدوات المائدة، وأدوات الطهي، والسياج من الاستخدامات الشائعة للفولاذ الطري.
5. أداة الصلب
كما يوحي الاسم، يشتهر فولاذ الأدوات عادةً بتصنيع الأدوات. نظرًا لأن هذا الفولاذ صلب ومقاوم للحرارة والتآكل، فإنه يصبح مناسبًا تمامًا كعنصر أدوات. هذا النوع من الفولاذ عبارة عن فولاذ عالي الجودة من الكربون وسبائك الفولاذ مناسب تمامًا للقطع والتوسيع لمواد مختلفة مثل المعدن أو الخشب أو البلاستيك. وعادةً ما يخضع فولاذ الأدوات للأثاث والمعالجة للحصول على الشكل المطلوب لمكونات الأدوات المختلفة.
هناك سبعة أنواع من فولاذ الأدوات المشهور في التصنيع. وهي الفولاذ عالي السرعة، وفولاذ الأشغال الساخنة، وفولاذ الأشغال على البارد، وفولاذ الأدوات المتصلب بالماء، والفولاذ المقاوم للصدمات، وفولاذ الأدوات منخفض السبائك للأغراض الخاصة، وفولاذ القوالب منخفض الكربون.
التطبيقات: وتُعد أنواع مختلفة من الأدوات، مثل التشكيل والختم والقطع، أكثر الاستخدامات شيوعًا لفولاذ الأدوات. إلى جانب ذلك، فإن هذا الفولاذ عصري أيضًا في بثق المكونات البلاستيكية وحز لفائف الصلب وقوالب الصب.
6. أخرى
أنواع الصلب المذكورة أعلاه هي الأكثر شيوعًا في كل تطبيقات البناء والتصنيع. ومع ذلك، واستناداً إلى التطبيقات الأخرى، فقد حاولنا جلب جميع أنواع الفولاذ الشائعة الأخرى أدناه.
- فولاذ التنغستن: التنجستن هو عنصر السبائك الأساسي في أنواع المسبوكات الفولاذية هذه. هذه المسبوكات الفولاذية شائعة في تصنيع لقم الثقب الدقيقة وشفرات القطع وفوهات محركات الصواريخ وما إلى ذلك.
- فولاذ النيكل: يُطلق على الفولاذ الذي يحتوي على 0.5 بالوزن % إلى 0.6 بالوزن % من عنصر سبائك النيكل اسم فولاذ النيكل. يشتهر هذا الفولاذ المصبوب بالمواد الملامسة للأغذية والنقل والهندسة المعمارية وعمليات معالجة المياه.
- فولاذ المنغنيز: ويحمل هذا الصلب المصبوب أيضًا اسمًا آخر؛ وهو فولاذ هادفيلد أو مانجالوي. في هذه الأنواع من الفولاذ، يوجد 12-14 وزناً.% من المنجنيز، مما يجعله قويًا ومقاومًا للتآكل. وتُعد أجزاء الجرارات والمعدات، وكسارات الصخور، وخليط الأسمنت، والمصاعد أفضل الأمثلة على سبائك المنجالوي.
- فولاذ الفاناديوم: يشتهر فولاذ الفاناديوم بخصائصه الممتازة المقاومة للتآكل. هذا الفولاذ الذي يحتوي على 1% فقط من الفاناديوم كافٍ لتحقيق مقاومة عالية للاهتزاز. تعتبر نوابض السيارات أفضل الأمثلة على هذا النوع من الفولاذ.
- فولاذ الكروم: فولاذ الكروم رائع أيضًا لمقاومة التآكل ودرجات الحرارة. وتعتبر كسارات الصخور وقطع غيار السيارات أمثلة شائعة لهذا النوع.
- فولاذ الكروم والفاناديوم: توفر هذه الأنواع قوة شد عالية وميزات ليونة ممتازة. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك التروس ومحاور السيارات وإطارات المركبات.
- فولاذ السيليكون: يشتهر هذا الفولاذ بتصنيع المغناطيس الدائم. تحتوي التركيبة على ما يقرب من 1 إلى 2 بالوزن.% من السيليكون.
- فولاذ الموليبدينوم: الموليبدينوم هو عامل سبائك ممتاز للفولاذ القوي والقابل للحام والمقاوم للتآكل بشكل كبير. وتعد أنابيب النفط والغاز والمحامل الكروية أمثلة نموذجية لهذا النوع.
- فولاذ الكوبالت: تصنع دوارات وغرف التوربينات الغازية من فولاذ الكوبالت.
- الألومنيوم الصلب: صناعة السيارات، وتجهيز الأغذية، والتعبئة والتغليف، وما إلى ذلك، هي تطبيقات نموذجية لصلب الألومنيوم.
ما هو العامل الذي يحدد أنواع الصلب المصبوب بأنواعه المختلفة؟
يتوفر أكثر من 1500 نوع من المسبوكات الفولاذية في العالم. ما الذي يجعلها بهذا العدد الهائل؟ تتطلب البنية التحتية العالمية الحديثة أنواعًا مختلفة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد. ويتطلب كل نوع من المتطلبات أنواعاً مختلفة من الفولاذ، لذلك هناك العديد من أنواع الفولاذ الشائعة في الوقت الحاضر. ومع ذلك، فيما يلي الأسباب الأربعة الأساسية التي تحدد أنواع الصلب المصبوب من أنواع مختلفة.
الخصائص الفيزيائية
الخواص الفيزيائية لمسبوكات الصلب هي الاعتبارات الأساسية التي تنعكس في معايير تصنيف الصلب. الخصائص الفيزيائية لمسبوكات الصلب هي إجهاد الخضوع وقوة الشد واستطالة المنتج النهائي. بناءً على المتطلبات المختلفة لهذه الخصائص، يتم إنشاء أنواع مختلفة من مصبوبات الصلب.
التركيبات والخصائص الكيميائية
التركيبات الكيميائية لمسبوكات الصلب هي أيضًا عامل حيوي يجب مراعاته عند اختيار درجة الصلب المناسبة. تفضل التطبيقات المختلفة التركيبات الكيميائية المختلفة لمسبوكات الصلب. ومع ذلك، فإن اختيار عامل السبائك هو الخطوة الأساسية في تحديد الحالة النهائية للصلب. تعتبر النسبة المئوية لهذه العناصر ضرورية لأنها تحدد أيضًا المعلمات الفيزيائية للصلب، مثل مقاومة التآكل والحرارة ومقاومة التآكل، إلخ.
نوع التصنيع
عملية التصنيع لها أيضًا بعض التأثير على الخواص الفيزيائية والكيميائية لمسبوكات الصلب. ينتج عن التشكيل على الساخن والتشكيل على البارد خصائص مختلفة للمنتج، على التوالي. في حين أن التشكيل على الساخن يعزز من قابلية الطرقة والليونة، فإن التشكيل على البارد يخلق خصائص هشة. ولذلك، فإن نوع التصنيع هو أيضاً أحد العوامل الأساسية التي تحدد درجة المسبوكات الفولاذية.
تطبيق المسبوكات الفولاذية
العامل الأخير والأكثر أهمية في تحديد نوع المسبوكات الفولاذية هو التطبيق الذي سيتم استخدامه فيه. على سبيل المثال، تتطلب معالجة الأغذية فولاذًا شديد المقاومة للتآكل، بينما تتطلب تطبيقات البناء قوة عالية.
الملخص
الصلب هو أكثر مواد البناء والتصنيع شيوعاً في العالم. كل شيء بالقرب منك يحتوي على الفولاذ. ولكن جميع أنواع الفولاذ هذه ليست متطابقة في خواصها الفيزيائية والكيميائية. نحن نعرف أربعة عوامل أساسية تؤثر على نوع المسبوكات الفولاذية. وبالتالي هناك العديد من الاختلافات في المسبوكات الفولاذية.
تشتهر شركة Dawang للمعادن بتصنيع جميع أنواع الفولاذ المشهورة: مسبوكات الفولاذ المقاوم للصدأمسبوكات الفولاذ الكربونيمسبوكات الفولاذ المنغنيزمسبوكات الفولاذ المنغنيز. إذا كنت تحتاج إلى أي أنواع أخرى من الصلب غير هذه، اتصل بنا على الفور. مهندسونا الخبراء لدينا في انتظارك ليقدموا لك أفضل أنواع الصلب لتطبيقاتك.
