المعرفة الصلب

I. الخواص الميكانيكية للصلب

1. نقطة العائد ( σ S)
عندما يتم تمديد الفولاذ أو العينة، يتجاوز الضغط الحد المرن، وحتى إذا لم يزد الضغط بعد الآن، فسيستمر الفولاذ أو العينة في الخضوع لتشوه بلاستيكي واضح. وتسمى هذه الظاهرة العائد، ونقطة العائد هي قيمة الإجهاد الدنيا عند حدوث العائد. إذا كانت Ps هي القوة الخارجية عند نقطة الخضوع s وF هي مساحة المقطع العرضي للعينة، فإن نقطة الخضوع σ S = Ps/Fo (MPa).

2. قوة الخضوع ( σ 0.2)
نقطة الخضوع لبعض المواد المعدنية ليست واضحة جدًا، وليس من السهل قياسها. لذلك، لقياس خصائص الخضوع للمواد، يشترط أن يكون تشوه البلاستيك المتبقي الدائم الناتج عن الإجهاد مساويًا لقيمة محددة (عموما 0.2٪ من الطول الأصلي)، تسمى قوة الخضوع المشروطة أو قوة الخضوع. σ 0.2.
3. قوة الشد (σ B)
أقصى إجهاد تحققه المادة أثناء الشد من البداية وحتى وقت الانكسار. يدل على قوة الفولاذ ضد الكسر. تتوافق قوة الشد مع قوة الضغط وقوة الانثناء وما إلى ذلك. قم بتعيين Pb كأقصى قوة شد قبل سحب المادة بعيدًا وF كمساحة المقطع العرضي للعينة، ثم قوة الشد σ B= Pb/Fo ( ميجا باسكال).
4. الاستطالة (δS)
تسمى النسبة المئوية للاستطالة البلاستيكية للمادة بعد كسرها إلى طول العينة الأصلي بالاستطالة أو الاستطالة.
5. نسبة قوة الخضوع ( σ S/ σ B)
وتسمى نسبة نقطة الخضوع (قوة الخضوع) للصلب إلى قوة الشد بنسبة مقاومة الخضوع. كلما زادت نسبة الخضوع إلى القوة، زادت موثوقية الأجزاء الهيكلية. نسبة مقاومة الخضوع للفولاذ الكربوني العام هي 0.6-0.65، الفولاذ الهيكلي ذو السبائك المنخفضة هو 0.65-0.75، والصلب الهيكلي السبائكي هو 0.84-0.86.
6. الصلابة
تشير الصلابة إلى مقاومة المادة للأشياء المعقدة التي تضغط على سطحها. وهو أحد مؤشرات الأداء الحاسمة للمواد المعدنية. كلما زادت الصلابة العامة، كانت مقاومة التآكل أفضل. مؤشرات الصلابة شائعة الاستخدام هي صلابة برينل وصلابة روكويل وصلابة فيكرز.
1) صلابة برينل (HB)
يتم ضغط الكرات الفولاذية المتصلبة ذات الحجم المحدد عمومًا 10 مم) على سطح المادة بحمل محدد (عادة 3000 كجم) لبعض الوقت. بعد التفريغ، تسمى نسبة الحمولة إلى منطقة المسافة البادئة بصلابة برينل (HB).
2) صلابة روكويل (HR)
عندما تكون نسبة HB> 450 أو عندما تكون العينة صغيرة جدًا، لا يمكن استخدام قياس صلابة روكويل بدلاً من اختبار صلابة برينل. وهو عبارة عن مخروط ماسي بزاوية عليا 120 درجة أو كرة فولاذية بقطر 1.59 و 3.18 ملم، يتم ضغطها على سطح المادة تحت أحمال معينة، وعمق الثلم هو الذي يحدد صلابة المادة. هناك ثلاثة مقاييس مختلفة للإشارة إلى صلابة المادة التي تم اختبارها:
HRA: الصلابة التي يتم الحصول عليها بحمولة 60 كجم ومخروط الماس بالضغط على مواد قوية مثل الكربيدات الأسمنتية.
HRB: الصلابة التي يتم الحصول عليها عن طريق تصلب كرة فولاذية بحمولة 100 كجم وقطر 1.58 مم. يتم استخدامه للمواد ذات الصلابة المنخفضة (مثل الفولاذ الملدن والحديد الزهر وما إلى ذلك).
HRC: يتم الحصول على الصلابة باستخدام حمولة 150 كجم وضغط مخروطي ماسي للمواد ذات الصلابة العالية، مثل الفولاذ المقسى.
3) صلابة فيكرز (HV)
تقوم المكبس المخروطي المربع الماسي بضغط سطح المادة بحمولة أقل من 120 كجم وزاوية علوية تبلغ 136 درجة. يتم تحديد قيمة صلابة فيكرز (HV) عن طريق قسمة مساحة سطح المسافة البادئة للمادة على قيمة الحمولة.

ثانيا. المعادن السوداء والمعادن غير الحديدية

1. المعادن الحديدية
وهي تشير إلى سبيكة غير حديدية من الحديد والحديد. مثل الفولاذ، والحديد الخام، والسبائك الحديدية، والحديد الزهر، وما إلى ذلك. الصلب والحديد الخام عبارة عن سبائك تعتمد على الحديد وتضاف بشكل أساسي مع الكربون. ويطلق عليها مجتمعة سبائك الحديد والكربون.
يتم تصنيع الحديد الخام عن طريق صهر خام الحديد في فرن الصهر، ويستخدم بشكل رئيسي في صناعة الصلب والصب.
يتم صهر الحديد الزهر في فرن صهر الحديد للحصول على الحديد الزهر (الحديد السائل الذي يحتوي على نسبة كربون أكبر من 2.11%). يصب الحديد الزهر السائل في حديد الزهر، وهو ما يسمى الحديد الزهر.
Ferroalloy عبارة عن سبيكة من الحديد وعناصر مثل السيليكون والمنغنيز والكروم والتيتانيوم. تعتبر السبائك الحديدية إحدى المواد الخام المستخدمة في صناعة الفولاذ وتستخدم كمزيل للأكسدة ومضاف لعناصر السبائك.
يُطلق على الفولاذ اسم سبيكة الحديد والكربون التي تحتوي على نسبة كربون أقل من 2.11٪. يتم الحصول على الفولاذ عن طريق وضع الحديد الخام المستخدم في صناعة الصلب في فرن صناعة الصلب وصهره وفقًا لعملية محددة. تشمل منتجات الصلب السبائك، وقضبان الصب المستمر، والصب المباشر لمختلف المسبوكات الفولاذية. بشكل عام، يشير الفولاذ إلى الفولاذ المدلفن إلى صفائح متعددة من الفولاذ. تستخدم لتصنيع الأجزاء الميكانيكية الساخنة والمضغوطة على الساخن، والفولاذ المطروق على البارد والرأس البارد، وأجزاء التصنيع الميكانيكية لأنابيب الصلب غير الملحومة،أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وأجزاء الصب.

2. المعادن غير الحديدية
تُعرف أيضًا باسم غير الحديديةNonferrous للمعادن وجميع المعادن الحديدية غير الحديدية، مثل النحاس والقصدير والرصاص والزنك والألمنيوم والنحاس والبرونز وسبائك الألومنيوم والسبائك الحاملة. على سبيل المثال، يمكن لمخرطة CNC معالجة مواد مختلفة، بما في ذلك ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و304، والفولاذ الكربوني، والفولاذ الكربوني، وسبائك الألومنيوم، ومواد سبائك الزنك، وسبائك الألومنيوم، والنحاس، والحديد، والبلاستيك، وألواح الأكريليك، وPOM، وUHWM، وغيرها. مواد خام. يمكن معالجتها فيهأجزاء تحول CNC, أجزاء الطحنوالأجزاء المعقدة ذات الهياكل المربعة والاسطوانية. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الكروم والنيكل والمنغنيز والموليبدينوم والكوبالت والفاناديوم والتنغستن والتيتانيوم أيضًا في الصناعة. تستخدم هذه المعادن بشكل رئيسي كمضافات للسبائك لتحسين خصائص المعادن، حيث يتم استخدام التنغستن والتيتانيوم والموليبدينوم وغيرها من الكربيدات الأسمنتية لإنتاج أدوات القطع. ويشار إلى هذه المعادن غير الحديدية باسم المعادن الصناعية. بالإضافة إلى ذلك، هناك المعادن الثمينة مثل البلاتين والذهب والفضة والمعادن النادرة، بما في ذلك اليورانيوم المشع والراديوم.

 

ثالثا. تصنيف الصلب

إلى جانب الحديد والكربون، تشمل العناصر الرئيسية للصلب السيليكون والمنغنيز والكبريت والفوسفور.
هناك طرق مختلفة لتصنيف الفولاذ، وأهمها ما يلي:
1. التصنيف حسب الجودة
(1) الفولاذ العادي (P <0.045%، S <0.050%)
(2) فولاذ عالي الجودة (P, S < 0.035%)
(3) فولاذ عالي الجودة (P <0.035%، S <0.030%)
2. التصنيف حسب التركيب الكيميائي
(1) الفولاذ الكربوني: أ. فولاذ منخفض الكربون (C <0.25%)؛ ب. الفولاذ الكربوني المتوسط ​​(C <0.25-0.60%)؛ ج. فولاذ عالي الكربون (C <0.60%).
(2) سبائك الصلب: أ. فولاذ منخفض السبائك (المحتوى الإجمالي لعناصر السبائك <5%)؛ ب. سبائك الصلب المتوسطة (المحتوى الإجمالي لعناصر السبائك> 5-10%)؛ ج. فولاذ عالي السبائك (إجمالي محتوى عنصر السبائك> 10%).
3. التصنيف بطريقة التشكيل
(1) الفولاذ المطروق؛ (2) الفولاذ المصبوب؛ (3) الفولاذ المدرفل على الساخن؛ (4) الفولاذ المسحوب على البارد.
4. التصنيف حسب منظمة علم المعادن
(1) الحالة الملدنة: أ. الفولاذ Hypoeutectoid (الفريت + البيرلايت)؛ ب. الفولاذ سهل الانصهار (بيرلايت)؛ جيم - الصلب مفرط اليوتكتويد (بيرلايت + سمنتيت)؛ د. صلب الليديبوريت (بيرلايت + سمنتيت).
(2) الحالة الطبيعية: أ. الفولاذ البرليتي؛ ب. الفولاذ الباينيتي؛ ج. الصلب المارتنسيتي؛ د- الفولاذ الأوستنيتي.
(3) لا يوجد مرحلة انتقالية أو مرحلة انتقالية جزئية
5. التصنيف حسب الاستخدام
(1) الفولاذ الإنشائي والهندسي: أ. الفولاذ الهيكلي الكربوني المشترك؛ ب. الفولاذ الهيكلي ذو السبائك المنخفضة؛ ج- الفولاذ المقوى.
(2) الفولاذ الإنشائي:
أ. فولاذ الآلات: (أ) الفولاذ الهيكلي المقسى؛ (ب) الفولاذ الإنشائي المتصلب للأسطح، بما في ذلك الفولاذ المكربن ​​والأمونيا والمتصلد للأسطح؛ (ج) الفولاذ الهيكلي سهل القطع؛ (د) فولاذ تشكيل البلاستيك البارد، بما في ذلك فولاذ الختم البارد والفولاذ ذو الرأس البارد.
ب. الصلب الربيعي
ج- تحمل الفولاذ
(3) أداة الصلب: أ. أداة الكربون الصلب. ب. أداة سبائك الصلب. ج. أداة فولاذية عالية السرعة.
(4) الفولاذ ذو الأداء الخاص: أ. الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للأحماض؛ ب. الفولاذ المقاوم للحرارة: بما في ذلك الفولاذ المضاد للأكسدة، والفولاذ المقاوم للحرارة، وفولاذ الصمام؛ ج. سبائك الصلب الحرارية الكهربائية. د. الفولاذ المقاوم للتآكل؛ هاء - الفولاذ ذو درجة الحرارة المنخفضة؛ واو الصلب الكهربائية.
(5) الفولاذ الاحترافي - مثل فولاذ الجسور، وفولاذ السفن، وفولاذ الغلايات، وفولاذ أوعية الضغط، وفولاذ الآلات الزراعية، وما إلى ذلك.
6. التصنيف الشامل
(1) الصلب المشترك
أ. الفولاذ الهيكلي الكربوني: (أ) Q195؛ (ب) السؤال 215 (أ، ب)؛ (ج) السؤال 235 (أ، ب، ج)؛ (د) Q255 (أ، ب)؛ (هـ) س275.
ب. الفولاذ الهيكلي ذو السبائك المنخفضة
ج. الفولاذ الإنشائي العام لأغراض محددة
(2) فولاذ عالي الجودة (بما في ذلك الفولاذ عالي الجودة)
ألف - الفولاذ الهيكلي: (أ) الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة؛ (ب) سبائك الصلب الهيكلي؛ (ج) الصلب الربيعي؛ (د) الفولاذ سهل القطع؛ (هـ) تحمل الفولاذ؛ (و) الفولاذ الهيكلي عالي الجودة لأغراض محددة.
باء - أداة الصلب: (أ) أداة الصلب الكربوني؛ (ب) سبائك الصلب للأدوات؛ (ج) أداة فولاذية عالية السرعة.
جيم - الفولاذ ذو الأداء الخاص: (أ) الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للأحماض؛ (ب) الفولاذ المقاوم للحرارة؛ (ج) سبائك الصلب الحرارية الكهربائية؛ (د) الفولاذ الكهربائي؛ (هـ) الفولاذ المقاوم للاهتراء عالي المنغنيز.
7. التصنيف حسب طريقة الصهر
(1) حسب نوع الفرن
أ. الفولاذ المحول: (أ) الفولاذ المحول للحامض؛ (ب) الفولاذ المحول القلوي. أو (أ) فولاذ المحول المنفوخ من الأسفل، (ب) فولاذ المحول المنفوخ من الجانب، (ج) فولاذ المحول المنفوخ من الأعلى.
ب. فولاذ الفرن الكهربائي: (أ) فولاذ فرن القوس الكهربائي؛ (ب) الصلب الذي يستخدم في فرن الخبث الكهربائي؛ (ج) فولاذ الفرن التعريفي؛ (د) فولاذ فرن الفراغ المستهلك؛ (هـ) فولاذ فرن شعاع الإلكترون.
(2) وفقا لدرجة إزالة الأكسدة ونظام الصب
أ. غليان الفولاذ؛ ب. فولاذ شبه هادئ؛ ج. الفولاذ المقتول؛ د. الفولاذ المقتول بشكل خاص.

 

رابعا. نظرة عامة على طريقة تمثيل أرقام الفولاذ في الصين

يتم تمثيل العلامة التجارية للمنتج بشكل عام من خلال الجمع بين الأبجدية الصينية ورمز العنصر الكيميائي والرقم العربي. إنه:
(1) الرموز الكيميائية الدولية، مثل Si وMn وCr وما إلى ذلك، تمثل العناصر الكيميائية لأرقام الفولاذ. يتم تمثيل العناصر الأرضية النادرة المختلطة بـ RE (أو Xt).
(2) يتم التعبير بشكل عام عن اسم المنتج واستخدامه وطرق الصهر والصب وما إلى ذلك من خلال اختصارات الصوتيات الصينية.
(3) الأرقام العربية تعبر عن محتوى العناصر الكيميائية الرائدة (%) في الفولاذ.
عند استخدام الأبجدية الصينية لتمثيل اسم المنتج واستخدامه وخصائصه وطريقة معالجته، عادةً ما يتم تحديد الحرف الأول من الأبجدية الصينية لتمثيل اسم المنتج. عند تكرار الحرف المختار لمنتج آخر، يمكن استخدام الحرف الثاني أو الثالث، أو يمكن اختيار الأبجدية الأولى المكونة من حرفين صينيين في وقت واحد.
في حالة عدم توفر أي حرف أو أبجدية صينية في الوقت الحالي، يجب أن تكون الرموز عبارة عن حروف إنجليزية.