الصلب الكربوني: الأساس الصلب للصناعة

المكونات الرئيسية للفولاذ الكربوني هي الحديد والكربون. عادة ما يكون محتوى الكربون بين 0. 02 ٪ و 2.1 ٪. كما أنه يحتوي على كمية صغيرة من المنغنيز والسيليكون والكبريت والفوسفور والعناصر الأخرى. باعتبارها واحدة من أكثر المواد المعدنية المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة الحديثة ، أصبحت الصلب الكربوني مادة أساسية في مجالات البناء ، وتصنيع الآلات ، والنقل ، وما إلى ذلك ، نظرًا لمزاياه مثل التكلفة المنخفضة والأداء القابل للتعديل والمعالجة المريحة.

 عملية الإنتاج

يتبنى إنتاج الفولاذ الكربوني الحديث بشكل أساسي عمليتين: محول الأكسجين من أعلى إلى الأوكسجين (BOF) وفرن القوس الكهربائي (EAF) ، والذي يمثل 70 ٪ و 25 ٪ من الناتج العالمي على التوالي. بعد التكرير ، يتم تحويله إلى لوحات وملفات تعريف ، إلخ. من خلال عملية المتداول المتواصلة. بعد ذلك ، يمكن إجراء المعالجات الحرارية مثل التطبيع (التدفئة إلى 850 درجة وتبريد الهواء) والتخفيف (تبريد الماء) لتغيير البنية المجهرية. على سبيل المثال ، يمكن أن يحصل تبريد + درجة حرارة منخفضة في درجة الحرارة على بنية مارتينسيت عالية الصلابة.

 مزايا الأداء والقيود

نسبة القوة إلى الفولاذ الكربوني أفضل من معظم السبائك ، وتكلفة المعالجة ليست سوى ثلث من الفولاذ المقاوم للصدأ. ومع ذلك ، فإن مقاومة التآكل سيئة ، ويمكن أن يصل معدل التآكل السنوي في بيئة رطبة إلى 0. 1-0. كسر هش عرضة في بيئات درجة الحرارة المنخفضة (<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.

 ابتكار التطبيق

في السنوات الأخيرة ، زادت الفولاذ ذات القوة العالية ذات المجموعة المنخفضة (HSLA) مثل Q345B من قوتها إلى أكثر من 345 ميجا باسكال عن طريق إضافة أقل من أو تساوي 1.5 ٪ من NB و V والعناصر الأخرى ، وقلل من وزنها بنجاح بنسبة 2 {7}} ٪ للاستخدام في أبراج توربينات الرياح. يمكن لعلاج المكربن ​​السطحي (العمق 0. 5-2 mm) أن يجعل صلابة السطح للترس تصل إلى HRC 58-62 ، بينما يحافظ النواة على صلابة جيدة.

مع تطوير تكنولوجيا تعديل المواد ، يخترق الكربون من خلال حدود الأداء التقليدية من خلال تنظيم الهيكل الدقيق والعمليات المركبة (طلاء الخزانة بالليزر) ، ويستمر في تجديد حيوية جديدة بموجب مفهوم التصنيع الأخضر.