الفولاذ الكربوني
فولاذ تعتمد خصائصه الميكانيكية في المقام الأول على محتوى الكربون في الفولاذ ولا تضاف إليه عادةً أي عناصر سبائكية مهمة، ويُطلق عليه أحيانًا اسم الكربون العادي أو الفولاذ الكربوني.
يشير الفولاذ الكربوني، المعروف أيضًا باسم الفولاذ الكربوني، إلى سبائك الحديد والكربون التي تحتوي على أقل من 2% من الكربون WC.
يحتوي الفولاذ الكربوني عمومًا على كميات صغيرة من السيليكون والمنجنيز والكبريت والفوسفور بالإضافة إلى الكربون.
وفقًا لاستخدام الفولاذ الكربوني يمكن تقسيمه إلى ثلاث فئات من الفولاذ الهيكلي الكربوني، وفولاذ الأدوات الكربوني والفولاذ الهيكلي ذو القطع الحر، وينقسم الفولاذ الهيكلي الكربوني إلى نوعين من الفولاذ الهيكلي للبناء والبناء الآلي؛
وفقًا لطريقة الصهر يمكن تقسيمها إلى فولاذ الفرن المسطح، وفولاذ المحول، وفولاذ الفرن الكهربائي؛
وفقًا لطريقة إزالة الأكسدة يمكن تقسيمها إلى الفولاذ المغلي (F)، والفولاذ المستقر (Z)، والفولاذ شبه المستقر (b)، والفولاذ المستقر الخاص (TZ)؛
وفقًا لمحتوى الكربون في الفولاذ الكربوني يمكن تقسيمه إلى فولاذ منخفض الكربون (WC ≤ 0.25٪) وفولاذ متوسط الكربون (WC0.25٪ -0.6٪) وفولاذ عالي الكربون (WC> 0.6٪)؛
وفقا للفوسفور، يمكن تقسيم محتوى الكبريت في الفولاذ الكربوني إلى فولاذ كربوني عادي (يحتوي على الفوسفور والكبريت أعلى)، وفولاذ كربوني عالي الجودة (يحتوي على الفوسفور والكبريت أقل) وفولاذ عالي الجودة (يحتوي على الفوسفور والكبريت أقل) وفولاذ خاص عالي الجودة.
كلما زاد محتوى الكربون في الفولاذ الكربوني بشكل عام، زادت الصلابة، وزادت القوة، ولكن انخفضت اللدونة.
الفولاذ المقاوم للصدأ
يُطلق على الفولاذ المقاوم للصدأ اسم الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو يتكون من جزأين رئيسيين: الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للأحماض. باختصار، يُطلق على الفولاذ المقاوم للتآكل الجوي اسم الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يُطلق على الفولاذ المقاوم للتآكل بالوسائط الكيميائية اسم الفولاذ المقاوم للأحماض. الفولاذ المقاوم للصدأ هو فولاذ عالي السبائك، يتكون من أكثر من 60% من الحديد كمصفوفة، بالإضافة إلى الكروم والنيكل والموليبدينوم وعناصر سبائك أخرى.
عندما يحتوي الفولاذ على أكثر من 12% كروم، يصعب تآكله وصدأه في الهواء وحمض النيتريك المخفف. والسبب هو أن الكروم يُشكل طبقة كثيفة من أكسيد الكروم على سطح الفولاذ، مما يحميه بفعالية من التآكل. عادةً ما يزيد محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ عن 14%، ولكنه ليس خاليًا تمامًا من الصدأ. في المناطق الساحلية أو بعض المناطق الملوثة بشدة للهواء، عندما يكون محتوى أيونات الكلوريد في الهواء كبيرًا، قد تظهر بعض بقع الصدأ على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ المعرض للجو، ولكن هذه البقع تقتصر على السطح فقط، ولن تُسبب تآكلًا في المصفوفة الداخلية للفولاذ المقاوم للصدأ.
بشكل عام، فإن كمية الكروم Wcr التي تزيد عن 12٪ من الفولاذ لها خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا للبنية الدقيقة بعد المعالجة الحرارية يمكن تقسيمها إلى خمس فئات: وهي الفولاذ المقاوم للصدأ الفريت، والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - الفريت والفولاذ المقاوم للصدأ المترسب.
يتم تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ عادة حسب التنظيم المصفوفي:
١. فولاذ مقاوم للصدأ الفريتي. يحتوي على نسبة تتراوح بين ١٢٪ و٣٠٪ من الكروم. يتميز بمقاومته للتآكل ومتانته وقابليته للحام، مع زيادة محتواه من الكروم، ومقاومته للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد، مما يجعله أفضل من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأخرى.
2. فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي. يحتوي على أكثر من 18% كروم، وحوالي 8% نيكل، وكمية صغيرة من الموليبدينوم والتيتانيوم والنيتروجين وعناصر أخرى. يتميز بأداء شامل جيد، ومقاوم للتآكل الناتج عن عوامل متنوعة.
٣. فولاذ مقاوم للصدأ ثنائي الاتجاه أوستنيتي - فيريتي. فولاذ مقاوم للصدأ ثنائي الاتجاه أوستنيتي وفريتي، يتميز بميزة اللدونة الفائقة.
4. فولاذ مارتنسيتي مقاوم للصدأ. قوة عالية، لكن لدونته وقابليته للحام ضعيفة.
وقت النشر: ١٥ نوفمبر ٢٠٢٣