هناك العديد من أشكال الفولاذ: الصفائح المعدنية ، والألواح ، والقضبان ، والعوارض من مختلف الأشكال الهندسية ، والأنابيب ، وبالطبع الكتل الصلبة المستخدمة في معالجة الفولاذ باستخدام الحاسب الآلي.يستخدم الفولاذ على نطاق واسع ، ولكن ما الفرق بين أنواع الصلب المختلفة؟
ما هو الفولاذ؟
الصلب هو مصطلح عام للحديد وسبائك الكربون.تحدد كمية الكربون (0.05٪ - 2٪ بالوزن) وإضافة عناصر أخرى الخصائص المحددة للسبائك والمواد الخاصة بالفولاذ.تشمل عناصر صناعة السبائك الأخرى المنغنيز والسيليكون والفوسفور والكبريت والأكسجين.يزيد الكربون من صلابة وقوة الفولاذ ، بينما يمكن إضافة عناصر أخرى لتحسين مقاومة التآكل أو التشغيل الآلي.يوجد المنجنيز أيضًا بشكل متكرر بكميات كبيرة (على الأقل 0.30٪ إلى 1.5٪) لتقليل هشاشة الفولاذ وزيادة قوته.
تعد قوة وصلابة الفولاذ من أكثر خصائصه شيوعًا.إنها تجعل الفولاذ مناسبًا لتطبيقات البناء والنقل لأنه يمكن استخدام المواد لفترة طويلة تحت الأحمال الثقيلة والمتكررة.بعض سبائك الصلب ، مثل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ ، مقاومة للتآكل ، مما يجعلها الخيار الأفضل للأجزاء التي تعمل في البيئات القاسية.
ومع ذلك ، فإن هذه القوة والصلابة ستؤدي أيضًا إلى وقت معالجة أطول وزيادة تآكل أدوات القطع.الصلب مادة عالية الكثافة ، مما يجعلها ثقيلة للغاية بالنسبة لبعض التطبيقات.ومع ذلك ، يتمتع الفولاذ بنسبة عالية من القوة إلى الوزن ، وهذا هو السبب في أنه أحد أكثر المعادن شيوعًا في التصنيع.
نوع الفولاذ
دعونا نلقي نظرة على بعض أنواع الفولاذ المختلفة.لكي يصبح صلبًا ، يجب إضافة الكربون إلى الحديد.على الرغم من اختلاف كمية الكربون ، إلا أنه يؤدي إلى اختلافات كبيرة في الخصائص.يشير الفولاذ الكربوني عادةً إلى الفولاذ غير الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويتم تحديده من خلال درجة الفولاذ المكونة من 4 أرقام.ومن المعروف على نطاق واسع باسم الفولاذ الكربوني المنخفض أو المتوسط أو العالي.
الفولاذ الطري: أقل من 0.30٪ كربون بالوزن
فولاذ كربوني متوسط: 0.3 - 0.5٪ كربون
فولاذ عالي الكربون: 0.6٪ وما فوق
يتم تمثيل العناصر السبائكية الرئيسية للصلب بالرقم الأول في الصف المكون من أربعة أرقام.على سبيل المثال ، أي فولاذ 1xxx ، مثل 1018 ، سيستخدم الكربون كعنصر رئيسي في صناعة السبائك.1018 فولاذ يحتوي على 0.14 - 0.20٪ كربون وكمية قليلة من الفوسفور والكبريت وكذلك المنغنيز.تُستخدم هذه السبيكة العامة بشكل شائع في آلات الحشيات والأعمدة والتروس والدبابيس.
يتم إعادة معالجة الفولاذ الكربوني سهل الاستخدام في الماكينة وإعادة فوسفاته ، بحيث تتكسر الرقائق إلى قطع أصغر.هذا يمنع الرقائق الطويلة أو الرقائق الكبيرة من التشابك مع الأداة أثناء التقطيع.يمكن أن يقلل الفولاذ المشغول بالقطع من وقت المعالجة ، ولكنه قد يقلل من الليونة ومقاومة الصدمات.
الفولاذ المقاوم للصدأ
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على الكربون ، ولكنه يحتوي أيضًا على حوالي 11٪ من الكروم ، مما يزيد من مقاومة المادة للتآكل.المزيد من الكروم يعني صدأ أقل!يمكن أن تؤدي إضافة النيكل أيضًا إلى تحسين مقاومة الصدأ وقوة الشد.بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للحرارة ، مما يجعله مناسبًا للفضاء والتطبيقات البيئية القاسية الأخرى.
وفقًا للهيكل البلوري للمعادن ، يمكن تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ إلى خمسة أنواع.الأنواع الخمسة هي الأوستينيت والفريت والمارتينسيت والدوبلكس وتصلب الترسيب.يتم تحديد درجات الفولاذ المقاوم للصدأ بثلاثة أرقام بدلاً من أربعة.يمثل الرقم الأول التركيب البلوري وعناصر السبائك الرئيسية.
على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ فئة 300 عبارة عن سبيكة أوستنيتي من الكروم والنيكل.الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الدرجة الأكثر شيوعًا لاحتوائه على 18٪ كروم و 8٪ نيكل.303 الفولاذ المقاوم للصدأ هو نسخة آلية مجانية من الفولاذ المقاوم للصدأ 304.ستؤدي إضافة الكبريت إلى تقليل مقاومته للتآكل ، لذلك يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 303 أكثر عرضة للصدأ من الفولاذ المقاوم للصدأ 304.
يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في مجموعة واسعة من الصناعات.يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316 في المعدات الطبية ، مثل مجموعات الصمامات في الآلات وخطوط الأنابيب ، إذا تمت معالجتها بشكل صحيح.يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أيضًا في آلات الصواميل والمسامير ، ويستخدم الكثير منها في صناعات الطيران والسيارات.يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 303 في التروس والأعمدة والأجزاء الأساسية الأخرى للطائرات والسيارات.
أداة الصلب إزميل
يتم استخدام فولاذ الأدوات لتصنيع أدوات لعمليات التصنيع المختلفة ، بما في ذلك صب القوالب ، القولبة بالحقن ، الختم والقطع.هناك العديد من السبائك الفولاذية المختلفة المصممة لتطبيقات مختلفة ، لكنها معروفة بصلابتها.يمكن أن يتحمل كل منها تآكل الاستخدامات المتعددة (يمكن للقالب الفولاذي المستخدم في قولبة الحقن أن يتحمل مليون مرة أو أكثر من حقن المواد) ولديه مقاومة عالية لدرجة الحرارة.
من التطبيقات الشائعة لصلب الأدوات أدوات التشكيل بالحقن ، والتي يتم تشكيلها من الفولاذ المقوى باستخدام الحاسب الآلي وتستخدم لإنتاج أجزاء إنتاج عالية الجودة.عادةً ما يتم اختيار الفولاذ H13 نظرًا لأدائه الجيد في الإجهاد الحراري - يمكن أن تتحمل قوته وصلابته التعرض الطويل لدرجات الحرارة القصوى.
يعتبر قالب H13 مناسبًا جدًا لمواد القولبة بالحقن المتقدمة ذات درجة حرارة الانصهار العالية ، لأنه يوفر عمرًا أطول للقالب مقارنة بالفولاذ الآخر - 500000 إلى 1 مليون حقنة.في نفس الوقت ، S136 من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وعمر الأداة يتجاوز مليون مرة.يمكن صقل هذه المادة إلى أعلى مستوى للتطبيقات الخاصة حيث تتطلب الأجزاء شفافية بصرية عالية.
