- الخصائص الميكانيكية الرئيسية للصلب
- 1- اللدونة
- 2- الهشاشة
- 3 - القابلية للطرق
- 4- الصلابة
- 5- المثابرة
- الخصائص الفيزيائية الرئيسية للصلب
- 1- الجسم
- 2- حراري
- 3- الكهرباء
- 4- البصريات
- 5- مغناطيسي
- أنواع الصلب
- خصائص الكربون الصلب
- خصائص سبائك الصلب
- خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ
- خصائص الصلب أداة
- المراجع
و الخواص الميكانيكية والفيزيائية للصدأ يمكن أن تختلف بشكل كبير اعتمادا على تكوينها ونسبة الشوائب (مثل الفسفور أو الكبريت). بهذه الطريقة ، عندما تكون الخصائص الميكانيكية والفيزيائية مرغوبة أكثر من غيرها ، يمكن خلط الفولاذ بالكروم أو الكوبالت أو النحاس أو الموليبدينوم أو النيكل أو النيتروجين أو السيلينيوم أو التنتالوم أو التيتانيوم أو التنجستن أو الفاناديوم.
يختلف تكوين وخصائص الفولاذ على نطاق واسع. يحتوي الفولاذ بشكل عام على نسبة كربون أقل من الحديد ، وعدد أقل من الشوائب من تلك الموجودة في المعادن الأخرى.
بشكل عام ، لا تختلف الخصائص الفيزيائية مثل الكثافة والتوصيل الكهربائي والحراري بشكل كبير من سبيكة إلى أخرى. ومع ذلك ، فإن الخواص الميكانيكية مثل القوة والليونة والصلابة تعتمد بشكل كبير على نوع السبيكة وتكوين الفولاذ.
الخصائص الميكانيكية الرئيسية للصلب
1- اللدونة
إنها قدرة الفولاذ على الاحتفاظ بشكله بعد تعرضه للإجهاد. الفولاذ المخلوط بنسب صغيرة من الكربون هو أكثر من البلاستيك.
2- الهشاشة
الهشاشة هي السهولة التي يمكن بها كسر الفولاذ تحت الضغط. عندما يكون الفولاذ مخلوطًا بنسبة عالية من الكربون ، فإنه يميل إلى أن يكون أكثر هشاشة.
3 - القابلية للطرق
المرونة هي سهولة درفلة الفولاذ. بهذه الطريقة ، تميل بعض سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ إلى أن تكون أكثر مرونة من غيرها.
4- الصلابة
الصلابة هي المقاومة التي يعارضها المعدن للعوامل الكاشطة. كلما زاد الكربون الذي تضيفه إلى سبيكة فولاذية ، زادت صعوبة ذلك.
5- المثابرة
المتانة هي المفهوم الذي يشير إلى قدرة الفولاذ على مقاومة استخدام قوة خارجية دون أن ينكسر.
في حالة الفولاذ الذي يحتوي على تركيز كربون متوسط ، تميل الصلابة إلى أن تكون أعلى.
الخصائص الفيزيائية الرئيسية للصلب
1- الجسم
وتشمل الخصائص المتعلقة بوزن الفولاذ وحجمه وكتلته وكثافته.
2- حراري
يشير إلى ثلاثة جوانب أساسية للصلب: قدرته على توصيل درجة الحرارة (التوصيل) ، وقدرته على نقل الحرارة (الحمل الحراري) ، وقدرته على إصدار الأشعة تحت الحمراء في الوسط (الإشعاع).
3- الكهرباء
تشير إلى قدرة الفولاذ على توصيل التيار الكهربائي.
4- البصريات
تشير هذه الخصائص في حالة الفولاذ إلى قدرته على عكس الضوء أو إصدار لمعان. إلى الحد الذي يكون فيه الفولاذ المقاوم للصدأ مخلوطًا بنسبة أعلى من الألومنيوم ، سيكون له خصائص بصرية أفضل.
5- مغناطيسي
يشير إلى قدرة الفولاذ على إحداث أو إحداث مجال كهرومغناطيسي.
كلما زادت نسبة الحديد في سبائك الصلب ، زادت قدرتها على العمل كمغناطيس.
أنواع الصلب
يتم إنتاج أنواع مختلفة من الفولاذ وفقًا لتطبيقها ، لذلك يجب أن تكون الخصائص الميكانيكية والفيزيائية لهذه الأنواع من الفولاذ مختلفة.
بهذه الطريقة ، تم إنشاء مقاييس مختلفة لتصنيف الفولاذ وفقًا لخصائصه (المرونة ، الكثافة ، نقطة الانصهار ، التوصيل الحراري ، القوة ، الصلابة ، من بين أمور أخرى).
لصنع أنواع مختلفة من الفولاذ ، يستخدم المصنعون تركيزات مختلفة من المعادن الأخرى لصنع السبائك.
تؤثر عملية الإنتاج والطريقة التي يتم بها عمل الفولاذ أيضًا بشكل كبير على المنتج النهائي الذي تم الحصول عليه.
وفقًا للمعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI) ، يمكن تصنيف الفولاذ إلى أربع مجموعات رئيسية ، وفقًا لتركيبه الكيميائي:
- الكربون الصلب
- خليط معدني
- ستانلس ستيل
- أداة الصلب
خصائص الكربون الصلب
الكربون الصلب مشتق من سبيكة بين الحديد والكربون من خلال تغيير النسبة المئوية للكربون ، يمكن إنتاج فولاذ بجودة مختلفة. بشكل عام ، كلما ارتفعت نسبة الكربون ، كان الفولاذ أكثر صلابة وصلابة.
يُعرف الفولاذ الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون في السوق باسم الحديد المطاوع. يسهل التعامل مع هذا النوع من الفولاذ لأنه عالي البلاستيك.
لهذا السبب ، يتم استخدامه على نطاق واسع لإنتاج الشبكات ، التطبيقات الزخرفية ، أو أعمدة الإنارة.
يعد الفولاذ الذي يحتوي على نسبة متوسطة من الكربون شديد الصلابة ، ولهذا السبب يتم استخدامه لإنشاء جسور أو أجزاء هيكلية قادرة على تحمل أحمال هائلة.
من جانبها ، يتم استخدام الفولاذ عالي الكربون في صناعة الكابلات. عندما تكون نسبة الفحم أكبر من نسبة الحديد ، يشار إليه بالحديد الزهر ، والذي يستخدم في صناعة المزهريات وأنواع أخرى من المواد.
على الرغم من أن النوع الأخير من الفولاذ صعب للغاية ، إلا أنه هش للغاية.
خصائص سبائك الصلب
سبائك الصلب هي تلك التي يتم تصنيعها بنسبة صغيرة من معدن أو أكثر غير الحديد. تلك المعادن المضافة إلى السبيكة لديها القدرة على تغيير خصائص الفولاذ.
على سبيل المثال ، ينتج الفولاذ المصنوع من الحديد والكروم والنيكل في الفولاذ المقاوم للصدأ. عند إضافة الألومنيوم إلى هذه السبيكة ، تكون النتيجة أكثر مرونة وتوحيدًا في المظهر.
عند إضافة المنجنيز إلى سبائك الصلب ، يمكنها تحقيق قوة وصلابة استثنائية.
خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على ما بين 10 و 20٪ من الكروم ، وهو عامل يسمح له بمقاومة عالية للتآكل والأكسدة.
عندما يحتوي الفولاذ على 11٪ من الكروم ، فإنه يكون أكثر مقاومة للتآكل بحوالي 200 مرة من الفولاذ الذي لا يحتوي على الكروم. هناك ثلاث مجموعات من الفولاذ المقاوم للصدأ:
الفولاذ الأوستنيتي: هو الفولاذ الذي يحتوي على أعلى تركيز للكروم ونسبة صغيرة من النيكل والكربون.
يستخدم بشكل شائع لتجهيز الأغذية والأنابيب. من السهل التعرف عليها لأنها ليست مغناطيسية.
الصلب الفريتي: هو نوع الصلب الذي يحتوي على ما يقرب من 15٪ من الكروم ، ولكن فقط القليل من آثار الكربون والمعادن الأخرى مثل الموليبدينوم أو الألومنيوم أو التيتانيوم.
هذا النوع من الفولاذ مغناطيسي ، شديد الصلابة ومقاوم. يمكن أن تصلب عند العمل البارد.
الفولاذ المرتنزيتي: وهو الصلب الذي يحتوي على كميات معتدلة من الكروم والنيكل والكربون. إنه ممغنط للغاية ويمكن معالجته في درجات حرارة عالية.
يستخدم الفولاذ المرتنزي بشكل شائع في صنع أدوات القطع مثل السكاكين والمعدات الجراحية.
خصائص الصلب أداة
فولاذ الأداة متين للغاية ومقاوم لدرجة الحرارة وله صلابة عالية إلى حد ما.
يحتوي على التنجستن والموليبدينوم والكوبالت والفاناديوم. هو الذي يستخدم لصنع لقم الثقب.
المراجع
- ^ بيل ، ت. (17 مارس 2017). تم الاسترجاع من ما هي أنواع وخصائص الفولاذ؟: thebalance.com.
- الفصل 6. الخواص الميكانيكية للمعادن. (2004). تم الاسترجاع من الخواص الميكانيكية للمعادن: virginia.edu.
- جورو ، و. (2017). ويلد جورو. تم الاسترجاع من دليل الخصائص الميكانيكية للمعادن: weldguru.com.
- Kailas ، SV (سادس). الفصل 4. الخواص الميكانيكية للمعادن. تم الاسترجاع من علم المواد: nptel.ac.in.
- ماتيريا ، ت. (أغسطس 2002). مجموع المسألة. تم الاسترجاع من الخصائص الميكانيكية للمعادن: totalmateria.com.
- المواد ، أ (2 ديسمبر 2014). تم الحصول عليها من الخصائص الميكانيكية والفيزيائية: worldst Stainless.org.
- ^ Sandhyarani ، N. (4 آب 2016). تم الاسترجاع من الخصائص الفيزيائية للصلب: buzzle.com.