ألواح فولاذية

النظام الكهربائي لوحة فولاذية هو نوع من الصلب المسبوك بشكل مستوي باستخدام الصلب المنصهر ثم يُضغط بعد التبريد.

اللوحة الفولاذية مسطحة ومربعة ويمكن تدويرها مباشرة أو قطعها من شريط فولاذي واسع.

وفقًا لسمك اللوحة الفولاذية، فإن اللوحة الفولاذية الرقيقة <4 مم (الأرق 0.2 مم)، اللوحة الفولاذية المتوسطة السماكة 4-60 مم، اللوحة الفولاذية فوق السميكة 60-115 مم.

تُقسم اللوحة الفولاذية إلى تدحرج ساخن وتدحرج بارد بناءً على عملية التدحرج.

عرض الورقة هو 500~1500 مم؛ عرض السماكة هو 600~3000 مم. الورقة تُقسم إلى الفولاذ العادي، الفولاذ عالي الجودة، الفولاذ المقاوم للصدأ، فولاذ الينابيع، الفولاذ المقاوم للحرارة، صلب الأدوات ، فولاذ الدبابة، فولاذ السيليكون وورقة الحديد الصناعي النقي، إلخ. حسب الاستخدام المتخصص، هناك لوح صندوق النفط، لوحة المينا، لوحة مضادة للرصاص، إلخ؛ حسب الطلاء السطحي، هناك ورقة مغلفنة، ورقة مطلية بالقصدير، ورقة مطلية بالرصاص، لوحة فولاذ مركب بلاستيكي وغيرها.

درجة الصلب للوحة الفولاذية السميكة هي تقريبًا نفس درجة لوحة الصلب الرقيقة. في جميع جوانب المنتج، بالإضافة إلى لوحات الصلب المستخدمة في الجسور، لوحات الصلب للغلايات، لوحات تصنيع السيارات، لوحات الأوعية تحت الضغط ولوحات الأوعية ذات الضغط العالي متعددة الطبقات وغيرها من الأنواع فهي محضة كألواح سميكة، هناك بعض أنواع ألواح الصلب مثل لوحات هيكل السيارة (سمك 2.5-10 مم)، لوحات الزخرفة (سمك 2.5-8 مم)، لوحات الستانلس ستيل، لوحات مقاومة الحرارة وغيرها من الأنواع التي تتداخل مع الألواح الرقيقة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن اللوحة الفولاذية والمادة المذكورة ليست كل ألواح الصلب متشابهة، المادة ليست نفسها، ومكان استخدام اللوحة الفولاذية ليس هو نفسه أيضًا.

خصائص لوحة فولاذية متحالفة

مع تطور العلوم والتكنولوجيا والصناعة، تم وضع متطلبات أعلى للمواد، مثل القوة الأعلى، مقاومة درجات الحرارة العالية، الضغط العالي، درجات الحرارة المنخفضة، مقاومة التآكل، الاحتكاك وغيرها من الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخاصة، والتي لا يمكن للفولاذ الكربوني أن يلبيها بالكامل.

نقص في الفولاذ الكربوني

(1) قابلية التصلد منخفضة. في الحالات العادية، قطر النفاذية القصوى للفولاذ الكربوني عند التبريد بالماء هو فقط 10 مم - 20 مم.

(2) القوة ونقطة الاستسلام نسبيًا منخفضتان. على سبيل المثال، σs للفولاذ الكربوني العادي Q235 هو 235MPa، بينما σs للفولاذ الهيكلي ذي السبائك 16Mn أكثر من 360MPa. نسبة σs/σb للفولاذ 40 هي فقط 0.43، وهي أقل بكثير من الفولاذ ذي السبائك.

(3) استقرار التزجيج الضعيف. بسبب ضعف استقرار التزجيج، عند تزجيج الصلب الكربوني، من أجل ضمان القوة العالية، يتم استخدام درجة حرارة تزجيج منخفضة، مما يجعل صلابة الصلب منخفضة؛ ولضمان صلادة أفضل، تكون القوة منخفضة عندما تكون درجة حرارة التزجيج عالية، وبالتالي فإن الخصائص الميكانيكية الشاملة للصلب الكربوني ليست مرتفعة.

(4) لا يمكنها أن تلبي المتطلبات الخاصة بالأداء. غالبًا ما يكون الصلب الكربوني ضعيفًا في مقاومة الأكسدة، والمقاومة للتآكل، وتحمل الحرارة، وتحمل درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة الاحتكاك والخصائص الكهرومغناطيسية الخاصة، ولا يمكنه أن يلبي احتياجات الأداء الخاص.

مادة لوحة الصلب المُسَبَّك

وفقًا لمحتوى العناصر المُسَبَّكة، يتم تقسيمها إلى

الصلب ذو السبائك المنخفضة (إجمالي العناصر المُسَبَّكة أقل من 5٪)،

الفولاذ المعدني المتوسط (إجمالي العناصر المضافة من 5٪-10٪)

الفولاذ المعدني العالي (أكثر من 10٪ إجمالي العناصر المضافة).

وفقًا للعناصر المعدنية الرئيسية الموجودة، يتم تقسيمها إلى

الفولاذ الكروم (Cr-Fe-C)

الفولاذ الكروم-النيكل (Cr-Ni-Fe-C)

فولاذ المنغنيز (Mn-Fe-C)

فولاذ سيليكون منغنيز (Si-Mn-Fe-C)

وفقًا لهيكل التطبيع أو الهيكل كما هو مصبوب، يُ划َّل إلى

الفولاذ البيرلايت

فولاذ مارتنسيتي

الفولاذ الفيرتيتي

الفولاذ النحاسي

الفولاذ ليتينيت

التصنيف حسب الاستخدام

الصلب الهيكلي المعدني

فولاذ الأدوات المُسَبَك

فولاذ الأداء الخاص

الرقم التعريفي

يتم تحديد محتوى الكربون رقميًا في بداية العلامة التجارية. يُشترط أن يتم تمثيل محتوى الكربون للفولاذ الهيكلي بعدد يمثل جزءًا من الألف (رقمين)، بينما يتم تمثيل محتوى الكربون لفولاذ الأدوات والفولاذ ذي الأداء الخاص بعدد يمثل جزءًا من الألف (رقم واحد)، ولا يتم وضع علامة لمحتوى الكربون لفولاذ الأدوات إذا تجاوز محتوى الكربون 1%.

بعد الإشارة إلى نسبة الكربون، يشير الرمز الكيميائي للعنصر إلى العنصر الأساسي المُسَبِك في الصلب، وتُشير النسبة إلى الرقم خلفه، ويكون المتوسط أقل من 1.5٪، والمتوسط بين 1.5٪ ~ 2.49٪، و2.5٪ ~ 3.49٪...... عندما تكون العلامة المقابلة هي 2، 3...... .

الصلب الهيكلي المُسَبَك 40Cr، متوسط محتوى الكربون هو 0.40٪، ومحتوى العنصر المُسَبِك الأساسي Cr أقل من 1.5٪.

صلب الأدوات المُسَبَك 5CrMnMo، متوسط محتوى الكربون هو 0.5٪، والعناصر الأساسية المُسَبِكة Cr، Mn، Mo تحتوي على أقل من 1.5٪.

يتم تحديد الصلب الخاص بإضافة الحرف الأول من التهجئة الصينية (Pinyin) لأغراض الاستخدام.

على سبيل المثال، يتم وضع "G" قبل رقم الصلب لصلب حاملات الكرات. GCr15 يمثل صلب حاملات الكرات بمحتوى كربون حوالي 1.0٪ ومحتوى الكروم حوالي 1.5٪ (وهذا حالة خاصة حيث يتم التعبير عن محتوى الكروم بالأرقام بوحدة جزء من ألف).

Y40Mn، مما يعني الصلب القابل للقطع الحر الذي يحتوي على نسبة كربون تبلغ 0.4% ونسبة المنغنيز أقل من 1.5%، إلخ.

بالنسبة للصلب عالي الجودة من الدرجة الأولى، يتم إضافة الحرف "A" إلى نهاية نوع الصلب للإشارة، مثل 20Cr2Ni4A

§7-1 سبائك الصلب

عند إضافة العناصر السبائكية إلى الصلب، فإن المكونات الأساسية للصلب، الحديد والكربون، تتفاعل مع العناصر السبائكية المضافة. الغرض من سبائك الصلب هو تحسين البنية والخصائص الخاصة بالصلب باستخدام التفاعل بين العناصر السبائكية والحديد والكربون والتؤثر على مخطط الطور الحديد-الكربون ومعالجة الصلب الحرارية.

1. الاستخدام

الصلب المزود بالسبائك المستخدم على نطاق واسع في تصنيع السيارات والجرارات وأدوات الآلات وغيرها من الأجزاء المهمة في الآلة، مثل التروس، والمحاور، والعوارض، والبراغي وما إلى ذلك.

- 2. متطلبات الأداء

معظم أجزاء المعالجة الحرارية تتحمل مجموعة متنوعة من الأحمال العاملة، والحالة الإجهادية أكثر تعقيدًا، مما يتطلب خصائص ميكانيكية شاملة عالية، أي أن تكون قوية وذات مرونة ومتانة جيدة. كما يتطلب الصلب المزود بالسبائك قابلية تصلد جيدة. ومع ذلك، فإن الأجزاء المختلفة تتعرض لقوى مختلفة، وبالتالي تختلف متطلبات القابلية للتصلد.

3. خصائص المكونات

(1) الكربون المتوسط: يبلغ محتوى الكربون عادةً بين 0.25% و 0.50%，معظمها حوالي 0.4%;

(2) إضافة العناصر لتحسين القابلية للتصلد مثل Cr, Mn, Ni, Si، وما إلى ذلك: بالإضافة إلى تحسين القابلية للتصلد، يمكن لهذه العناصر السبائكية أيضًا تشكيل فريت سبائكي وتحسين قوة الصلب. على سبيل المثال، فإن أداء الصلب 40Cr بعد المعالجة بالتبريد أعلى بكثير من أداء الصلب 45;

(3) إضافة عناصر لمنع الهشاشة الناتجة عن التزجيج من النوع الثاني: الصلب المزجج الذي يحتوي على Ni وCr وMn، وهو عرضة لإنتاج نوع الهشاشة الثاني عند التزجيج بدرجة حرارة عالية والتبريد ببطء. يمكن أن يؤدي إضافة Mo وW إلى الصلب لمنع الهشاشة الناتجة عن التزجيج من النوع الثاني، والمحتوى المناسب هو حوالي 0.15% ~ 0.30% Mo أو 0.8% ~ 1.2% W.

مقارنة الخصائص بين الصلب 45 والصلب 40Cr بعد التزجيج

رقم الصلب والحالة المعالجة حرارياً حجم القسم/مم sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/ % ak/kJ/m2

صلب 45 تبريد بالماء عند 850℃، تزجيج عند 550℃ f50 700 500 15 45 700

صلب 40Cr تبريد بالزيت عند 850℃، تزجيج عند 570℃ f50 (النواة) 850 670 16 58 1000

4. درجات الصلب والأنواع

(1) صلب 40Cr ذو قابلية التصلد المنخفض: قطر التصلد الحرج لعملية تبريد الزيت لهذا النوع من الصلب هو 30 مم ~ 40 مم، ويستخدم لتصنيع الأجزاء المهمة ذات الحجم العادي.

(2) صلب التصلب بالسبيكة 35CrMo: قطر التصلد الحرج لعملية تبريد الزيت لهذا النوع من الصلب هو 40 مم ~ 60 مم، وإضافة الmolibdenum يمكن أن تحسن ليس فقط قابلية التصلد ولكن أيضاً تمنع هشاشة إعادة التسخين من النوع الثاني.

(3) صلب السبيكة المتماسكة عالي القابلية للصلد 40CrNiMo: قطر التصلد الحرج لعملية تبريد الزيت لهذا النوع من الصلب هو 60 مم - 100 مم، وغالباً ما يكون صلب الكروم-النيكل. إضافة كمية مناسبة من الmolibdenum إلى صلب الكروم-النيكل لا تمنحه قابلية تصلد جيدة فحسب، بل يمكنها أيضاً القضاء على هشاشة إعادة التسخين من النوع الثاني.

5. المعالجة الحرارية وخواص التنظيم

المعالجة الحرارية النهائية للفولاذ المقاوم المُحلى هي التبريد السريع والتحلية عند درجة حرارة مرتفعة (معالجة التحلية). قابلية تصلد الفولاذ المقاوم المحلى عالية، عادةً ما يتم استخدام الزيت للتبريد، وقدرة التصلد كبيرة للغاية ويمكن حتى التبريد الهوائي، مما يساهم في تقليل عيوب المعالجة الحرارية.

تتحدد الخصائص النهائية للفولاذ المقاوم المحلى بناءً على درجة حرارة التحلية. عادةً ما تُستخدم التحلية عند 500℃-650℃. يمكن الحصول على الأداء المطلوب من خلال اختيار درجة حرارة التحلية المناسبة. لمنع هشاشة التحلية من النوع الثاني، فإن التبريد السريع بعد التحلية (التبريد بالماء أو الزيت) يساعد على تحسين المرونة.

الهيكل الدقيق للفولاذ المُسَخن بعد المعالجة الحرارية التقليدية هو السوربيت المُسَخن. بالنسبة للأجزاء التي تتطلب مقاومة للتآكل على السطح (مثل العجلات، المحاور الرئيسية)، يتم تنفيذ تسخين السطح بالموجات الكهرومغناطيسية وتسخين منخفض درجة الحرارة، والهيكل السطحي يكون مارتنزيت مُسَخن. يمكن للصلادة السطحية أن تصل إلى 55HRC ~ 58HRC.

بعد التسخين والتبريد، تكون مقاومة الانفعال للفولاذ المُسَخن حوالي 800MPa، ويمكن للصلابة الداخلية أن تصل إلى 22HRC ~ 25HRC مع صلادة النواة عند 800kJ/m2. إذا كان حجم القسم كبيرًا ولم يتم تبريده تمامًا، فإن الأداء يتناقص بشكل ملحوظ.

تصنيف ألواح الفولاذ

لوحة فولاذية (تشمل تصنيف الشريط الصلب:

1، وفقًا للتصنيف السمك: (1) لوحة رقيقة، سمكها لا يتجاوز 3 مم (باستثناء لوحة الفولاذ الكهربائي) (2) لوحة، سمكها 4-20 مم (3) لوحة سميكة، سمكها 20-60 مم (4) لوحة فوق السماكة، سمكها أكبر من 60 مم

2، وفقًا لتصنيف طريقة الإنتاج: (1) لوحة فولاذية مدرفلة ساخنة (2) لوحة فولاذية مدرفلة باردة

3، وفقًا لتصنيف الخصائص السطحية: (1) ورقة مغلفنة (ورقة مغلفنة ساخنة، ورقة مغلفنة) (2) ورقة قصدير (3) لوحة فولاذية مركبة (4) لوحة فولاذية مطلية بالألوان

4، تصنيف حسب الاستخدام: (1) لوحة جسرية (2) لوحة غلاية (3) لوحة بناء السفن (4) لوحة درعية (5) لوحة سيارات (6) لوحة سقف (7) لوحة هيكلية (8) لوحة كهربائية (ورقة فولاذية سيليكون) (9) لوحة فولاذية للربيع (10) لوحة مقاومة للحرارة (11) لوحة فولاذية سبائك (12) أخرى

1، ورقة فولاذية وشريط فولاذي مدلفون ساخناً من الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة

تُستخدم الألواح الفولاذية المدلفنة ساخنة من الصلب الهيكلي الكربوني عالي الجودة والشرائح الفولاذية في قطاعات مثل السيارات والطيران وغيرها. درجة فولاذها هي فولاذ غليان: 08F، 10F، 15F؛ فولاذ غير نشط: 08، 08AL، 10، 15، 20، 25، 30، 35، 40، 45، 50. 25 وما دونها هي ألواح فولاذية منخفضة الكربون، و30 وما فوقها هي ألواح فولاذية متوسطة الكربون.

2، لفائف كربونية هيكلية عالية الجودة مدلفنة ساخنة سمك صفيحة فولاذية وشرائط فولاذية واسعة

تُستخدم الألواح الفولاذية السميكة المدلفنة ساخنة من الصلب الهيكلي الكربوني عالي الجودة والشرائح الفولاذية الواسعة لأجزاء هيكلية ميكانيكية مختلفة. درجة فولاذها تشمل الصلب منخفض الكربون: 05F، 08F، 08، 10F، 10، 15F، 15، 20F، 20، 25، 20Mn، 25Mn، إلخ؛ الصلب المتوسط الكربون: 30، 35، 40، 45، 50، 55، 60، 30Mn، 40Mn، 50Mn، 60Mn، إلخ؛ الصلب العالي الكربون: 65، 70، 65Mn، إلخ.

لوحة فولاذية هيكلية خاصة

1- صفيحة فولاذية لوعاء الضغط: تُشير إليها الحرف R الكبير في نهاية الدرجة، ويمكن أن تُشير درجتها إلى نقطة الاستسلام أو نسبة الكربون أو العناصر المضافة. على سبيل المثال، Q345R وQ345 هما نقاط الاستسلام. مثال آخر: 20R، 16MnR، 15MnVR، 15MnVNR، 8MnMoNbR، MnNiMoNbR، 15CrMoR، إلخ، يتم التعبير عنها باستخدام نسبة الكربون أو العناصر المضافة.

2- صفيحة فولاذية لأسطوانة الغاز الملحومة: تستخدم الحروف HP الكبيرة في نهاية العلامة التجارية، ويمكن تمثيل علامتها التجارية بنقطة الاستسلام مثل: Q295HP، Q345HP؛ يمكن أيضًا تمثيلها بالعناصر المضافة مثل 16MnREHP.

3- صفيحة فولاذية للمرجل: تستخدم الحرف g الصغير في نهاية التسمية. يمكن أن تُشير درجتها إلى نقطة الاستسلام مثل: Q390g؛ يمكن أيضًا التعبير عنها باستخدام نسبة الكربون أو العناصر المضافة مثل 20g، 22Mng، 15CrMog، 16Mng، 19Mng، 13MnNiCrMoNbg، 12Cr1MoVg، إلخ.

4- صفيحة فولاذية للجسور: تستخدم الحرف q الصغير في نهاية العلامة التجارية، مثل Q420q، 16Mnq، 14MnNbq، إلخ.

لوحة فولاذية للجسر الخاص بالسيارات: استخدم حرف L رأس المال في نهاية العلامة التجارية، مثل 09MnREL، 06TiL، 08TiL، 10TiL، 09SiVL، 16MnL، 16MnREL، إلخ.