يتم تعريف الفولاذ منخفض الكربون أيضًا على أنه فولاذ معتدل. اليوم, أينما وجدت نفسك - قيادة السيارة, باستخدام جهاز المطبخ, أو التجول في مدينة حديثة - فأنت محاط بأشياء مصنوعة من الفولاذ الطري. في هذه المقالة, سننظر في سبب شهرة الفولاذ الطري, نظرة على ميزاته, استخداماته, كيف يمكن إنتاجه, وأشهر الدرجات المتوفرة في السوق اليوم.
ما هو الفولاذ الطري?
الفولاذ الطري هو نوع من الفولاذ الكربوني الذي يحتوي عادة على نسبة منخفضة من الكربون. عادة, أنه يحتوي على محتوى الكربون في نطاق 0.05% و 0.25%. هذه الإضافات الطفيفة تجعله أكثر مرونة وأسهل في العمل مقارنة بالفولاذ عالي الكربون بينما يتمتع في نفس الوقت بقوة شد عالية نسبيًا. لذلك, غالبًا ما يستخدم في البناء, صناعة السيارات, وفي صنع الآلات.
طاولة: الخصائص الرئيسية للفولاذ الطري
وتنقسم خصائص الفولاذ الطري إلى كيميائية, بدني, والفئات الميكانيكية, مما يجعلها فريدة من نوعها لتطبيقاتها.
| الخصائص الفيزيائية | الخواص الكيميائية | الخواص الميكانيكية |
| كثافة: 7.85 جم/سم3 | محتوى الكربون: 0.05% - 0.25% | قوة الشد: 400-550 MPa |
| نقطة الانصهار: 1450درجة مئوية -1800 درجة مئوية | محتوى الحديد: 98.0% - 99.0% | قوة العائد: 250 MPa |
| التوصيل الكهربائي: 10.4 × 10^6 ثانية/م | المنغنيز: 0.4% - 0.7% | صلابة (برينل): 120-170 غ.ب |
| توصيل حراري: 51.9 ث / م · ك | الكبريت: ≥ 0.05% | استطالة (ليونة): 15-20% |
| الخصائص المغناطيسية: المغناطيسية الحديدية | الفوسفور: ≥ 0.04% | معامل المرونة: 200 المعدل التراكمي |
قائمة ببعض درجات الفولاذ الطري الأكثر استخدامًا المتوفرة في السوق
الفولاذ الطري يأتي في درجات مختلفة. يختلف كل نوع قليلاً عن الآخر لتلبية حاجة معينة. وتشمل الدرجات الأكثر شيوعا:
1. أستم A36
ASTM A36 هي واحدة من درجات الفولاذ الطري الأكثر استخدامًا في الصناعات اليوم. يتميز بقابلية تشكيل ممتازة ويستخدم في استخدامات البناء مثل العوارض والألواح الهيكلية. علاوة على ذلك, فمن السهل نسبيًا تصنيعها ويمكن لحامها بسهولة بأي طريقة عادية.
2. EN1A
يعتبر EN1 مثاليًا لإنتاج منتجات صغيرة ودقيقة مثل البراغي والمثبتات نظرًا لقابليته العالية للتشغيل الآلي. في حين أنها تتمتع بقوة شد منخفضة نسبيًا, فمن السهل تشكيله وتشكيله.
3. S275
يتم استخدام الفولاذ الطري S275 لأغراض هيكلية مختلفة، على سبيل المثال في بناء الجسور, والمباني وغيرها. بالمقارنة مع ASTM A36, يتمتع S275 بقوة أكبر وبالتالي يمكن استخدامه في إنشاءات الهندسة المدنية.
4. S355
يُعرف S355 بالفولاذ الهيكلي. عادة, متوفر بكميات كبيرة في المنطقة الأوروبية. إنه يوفر قوة شد أكبر من درجات الفولاذ الطري الأخرى، وبالتالي فهو مناسب للهياكل مثل الرافعات, إطارات, والهياكل البحرية.
يتم اختيار هذه الدرجات بناءً على حاجة التطبيق, قد يكون هذا قوة أعلى, قابلية تشكيل أفضل, أو إمكانية تصنيع أفضل.
استخدامات الفولاذ الطري في قطاعات مختلفة
يُشار إلى الفولاذ منخفض الكربون أيضًا بالفولاذ الطري وهو معروف جيدًا بتعدد استخداماته وقدرته على تحمل التكاليف بالإضافة إلى صلابته وقوته.. فيما يلي نظرة متعمقة على كيفية استخدام الفولاذ الطري عبر المجالات التقنية المختلفة:
1. البناء والبنية التحتية
تعد مادة MS واحدة من أكثر المواد استخدامًا في البناء بسبب ليونتها, سهولة التصنيع, وقوته يمكن أن تتحمل الأحمال والضغوط بسهولة.
- العوارض والأعمدة الهيكلية: في المباني الشاهقة والجسور, العوارض والأعمدة الهيكلية مصنوعة من الفولاذ الطري. إنه مرن وبالتالي يمكنه تحمل وتوزيع الأحمال بشكل جيد وبالتالي الحفاظ على استقرار الهياكل وصلابتها.
- قضبان التسليح (حديد التسليح): وهي عبارة عن قضبان مصنوعة من الفولاذ الطري يتم وضعها داخل الخرسانة لزيادة قوة الشد وتقليل احتمالية التشقق. الرابطة بين الفولاذ والخرسانة قوية جدًا مما يجعل الهياكل المصنوعة من الخرسانة المسلحة متينة للغاية.
- الأطر الملحومة: يوفر الفولاذ الطري قابلية لحام عالية, وهذا يجعل من الممكن إنشاء العديد من الأطر والمفاصل في بناء المنازل والكيانات التجارية.
2. صناعة السيارات
يتم استخدام الفولاذ الطري في صناعة السيارات للتوصل إلى قطع غيار سيارات قوية ولكن أرخص نسبيًا مطلوبة في تصنيع السيارات.
- لوحات الهيكل والجسم: يتمتع الفولاذ الطري بقابلية تشكيل أفضل لإنتاج هيكل السيارة وألواح الجسم القوية وخفيفة الوزن في نفس الوقت. ويساعد ذلك على تعزيز سلامة وأداء المركبات على الطريق مع ضمان بقاء تكلفة الإنتاج منخفضة في الوقت نفسه.
- أنظمة العادم: يمكن لهذه المادة أن تتحمل درجات الحرارة العالية ويمكن تصنيعها بسهولة مما يجعلها مناسبة لتصنيع أنظمة العادم والتي عادة ما تكون مغلفة لمقاومة التآكل.
- مكونات المحرك: تُستخدم الأقواس والحوامل المصنوعة من الفولاذ الطري في تجميعات المحرك حيث يجب أن تدعم الهياكل وعمليات الدعم في ظل ظروف مختلفة.
3. تصنيع خطوط الأنابيب
يعتبر الفولاذ الطري مثاليًا للاستخدام عند إنشاء أنظمة خطوط الأنابيب بسبب قوته ومرونته خاصة عندما يتعلق الأمر بالضغط.
- خطوط أنابيب النفط والغاز: يتم تطبيق المادة في بناء خطوط الأنابيب لنقل النفط والغاز الطبيعي لمسافات كبيرة. اثنان من هذه الخصائص, أي أن قدرة المادة على مقاومة الضغوط الداخلية وقابليتها للحام مهمة لسلامة خطوط الأنابيب.
- أنظمة المياه والصرف الصحي: تُستخدم خطوط الأنابيب الفولاذية الطرية في أنظمة إمدادات المياه والصرف الصحي البلدية. ومع ذلك، يتم طلاء هذه الأنابيب لتحسين خصائصها المضادة للتآكل ولزيادة فترة خدمتها.
4. بناء السفن والتطبيقات البحرية
يستخدم الفولاذ الطري على نطاق واسع في صناعة بناء السفن بسبب قوته, والقدرة على تحمل الصدمات.
- هياكل السفن: هياكل السفن الكبيرة وناقلات النفط مصنوعة من الفولاذ الطري وهذا لتوفير الصلابة اللازمة للرحلات الطويلة في البحر.
- أسطح السفن والحواجز: تُستخدم هذه المادة في صنع الحواجز والطوابق حيث يُتوقع حدوث ضغوط وكذلك التعرض للبيئات البحرية.
5. الطاقة وتوليد الطاقة
يستخدم الفولاذ الطري على نطاق واسع في صناعة الطاقة والكهرباء نظرًا لأن خصائصه تتوافق مع متطلبات المعدات المستخدمة في هذه الصناعة.
- توربينات الرياح: عادة ما يتم تصنيع شفرات توربينات الرياح باستخدام الفولاذ الطري لأنها طويلة وتتحمل أحمالًا كبيرة.
- أبراج نقل الكهرباء: يتم إنشاء أبراج النقل المستخدمة في حمل الكابلات الثقيلة لتوزيع الكهرباء من الفولاذ الطري.
- البنية التحتية لمحطات الطاقة: غلايات, خطوط الأنابيب, وغيرها من الأجهزة المستخدمة في محطات توليد الطاقة مصنوعة من الفولاذ الطري بسبب متانتها في درجات الحرارة العالية.
خاتمة
يُعرف الفولاذ منخفض الكربون أيضًا بالفولاذ الطري. إنه يحتوي على مجموعة مرغوبة من الخصائص وغالبًا ما يستخدم في البناء, السيارات, وصناعات الآلات. لذلك من المهم معرفة الخصائص, الدرجات المختلفة, واستخدامات الفولاذ المقاوم للصدأ. بحيث يمكن اتخاذ القرارات المناسبة بشأن استخدامه في المشاريع. عندما يتعلق الأمر بالعناصر الهيكلية والعناصر اليومية, يظل الفولاذ الطري هو المادة المستخدمة في خطوط الإنتاج اليوم.
الأسئلة الشائعة
س1. ما هو الفرق بين الفولاذ الطري والفولاذ عالي الكربون?
يحتوي الفولاذ الطري على محتوى من الكربون يتراوح بين 0.05% ل 0.25 %. لكن الفولاذ عالي الكربون يحتوي على كربون يتراوح من 0.6% ل 1.5%. وهذا الاختلاف له تأثير على خصائصها. الفولاذ الطري أكثر مرونة, ملحوم بسهولة, ومزورة. يحتوي الكربون العالي على قوة شد عالية وأكثر عرضة للكسر.
Q2. كيف يصدأ الفولاذ الطري?
صدأ فولاذي خفيف. لأنه يحتوي على الحديد الذي يتحد مع الأكسجين والرطوبة. ويتواجد في البيئة لتكوين طبقات من أكسيد الحديد. الفولاذ الطري, على الجانب الآخر, محمي من الصدأ عن طريق الطلاء, التزييت, أو عن طريق تطبيق أغطية أخرى.
س3. هل من الممكن معالجة الفولاذ الطري بالحرارة؟?
نعم, يمكن معالجة الفولاذ الطري بالحرارة. لكن, التغييرات في الخصائص الملحوظة ليست كبيرة جدًا مقارنة بالفولاذ عالي الكربون. ويمكن جعله أكثر قابلية للتصنيع باستخدام طرق مثل التلدين. علاوة على ذلك, يمكن جعله أكثر صلابة على السطح باستخدام عمليات مثل تصلب الهيكل.
س 4. هل يمكن استخدام الفولاذ الطري في التطبيقات عالية الضغط؟?
يعتبر الفولاذ الطري مفيدًا بشكل خاص للاستخدامات الهيكلية والميكانيكية. لكن, قد لا يكون مناسبًا للاستخدام عالي الضغط حيث تتطلب قوة شد أو صلابة عالية جدًا. في مثل هذه الظروف, يتم استخدام سبائك أو الفولاذ عالي الكربون.
س5. ماذا يحدث للفولاذ الطري عند لحامه؟?
يحتوي الفولاذ الطري على نسبة منخفضة من الكربون، وبالتالي فهو سهل اللحام. اللحام ليس له تأثير كبير على الفولاذ الطري. في حالة حدوث أي تغييرات في خصائص المادة تتأثر بشكل طفيف فقط.
اتصل بنا للمزيد من المعلومات.
