لوحة الصلب

وهو عبارة عن فولاذ مسطح يتم صبه بالفولاذ المصهور ويتم ضغطه بعد التبريد.
وهي مسطحة ومستطيلة ويمكن دحرجتها أو قطعها مباشرة من شرائح فولاذية عريضة.
يتم تقسيم اللوحة الفولاذية وفقًا للسمك، واللوحة الفولاذية الرقيقة أقل من 4 مم (الأرق 0.2 مم)، واللوحة الفولاذية متوسطة السُمك 4-60 مم، واللوحة الفولاذية السميكة للغاية 60-115 مم.
تنقسم صفائح الفولاذ إلى مدرفلة على الساخن ومدرفلة على البارد حسب الدرفلة.
عرض اللوحة الرقيقة هو 500~1500 مم؛ عرض الورقة السميكة هو 600 ~ 3000 مم. يتم تصنيف الصفائح حسب نوع الفولاذ، بما في ذلك الفولاذ العادي، والفولاذ عالي الجودة، وسبائك الفولاذ، والفولاذ الزنبركي، والفولاذ المقاوم للصدأ، وفولاذ الأدوات، والفولاذ المقاوم للحرارة، والفولاذ المحمل، وفولاذ السيليكون، وصفائح الحديد النقي الصناعية، وما إلى ذلك؛ لوحة المينا، لوحة مضادة للرصاص، الخ. وفقا لطلاء السطح، هناك صفائح مجلفنة، صفائح مطلية بالقصدير، صفائح مطلية بالرصاص، صفائح فولاذية مركبة من البلاستيك، إلخ.
فولاذ هيكلي منخفض السبائك
(المعروف أيضًا باسم الفولاذ العادي ذو السبائك المنخفضة، HSLA)
1. الغرض
يستخدم بشكل رئيسي في تصنيع الجسور والسفن والمركبات والغلايات وأوعية الضغط العالي وخطوط أنابيب النفط والغاز والهياكل الفولاذية الكبيرة وما إلى ذلك.
2. متطلبات الأداء
(1) قوة عالية: بشكل عام، قوة الخضوع أعلى من 300MPa.
(2) المتانة العالية: يجب أن تكون الاستطالة من 15% إلى 20%، ومتانة التأثير في درجة حرارة الغرفة أكبر من 600kJ/m إلى 800kJ/m. بالنسبة للمكونات الملحومة الكبيرة، تكون صلابة الكسر العالية مطلوبة أيضًا.
(3) أداء اللحام الجيد وأداء التشكيل على البارد.
(4) انخفاض درجة الحرارة الانتقالية الباردة الهشة.
(5) مقاومة جيدة للتآكل.
3. خصائص المكونات
(1) منخفض الكربون: نظرًا للمتطلبات العالية للمتانة وقابلية اللحام وقابلية التشكيل على البارد، فإن محتوى الكربون لا يتجاوز 0.20%.
(2) إضافة عناصر صناعة السبائك القائمة على المنغنيز.
(3) إضافة عناصر مساعدة مثل النيوبيوم أو التيتانيوم أو الفاناديوم: تشكل كمية صغيرة من النيوبيوم أو التيتانيوم أو الفاناديوم كربيدات دقيقة أو نيتريدات كربونية في الفولاذ، وهو أمر مفيد للحصول على حبيبات الفريت الدقيقة وتحسين قوة ومتانة الفولاذ.
بالإضافة إلى ذلك، فإن إضافة كمية صغيرة من النحاس (<0.4%) والفوسفور (حوالي 0.1%) يمكن أن يحسن مقاومة التآكل. يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من العناصر الأرضية النادرة إلى إزالة الكبريت وإزالة الغاز وتنقية الفولاذ وتحسين المتانة وأداء العملية.
4. الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك شائع الاستخدام
16Mn هو النوع الأكثر استخدامًا والأكثر إنتاجية من الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك في بلدي. الهيكل قيد الاستخدام عبارة عن حبيبات دقيقة من الفريت والبيرلايت، وقوته أعلى بحوالي 20% إلى 30% من الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي Q235، ومقاومته للتآكل الجوي أعلى بنسبة 20% إلى 38%.
15MnVN هو الفولاذ الأكثر استخدامًا في الفولاذ متوسط ​​القوة. إنه ذو قوة عالية، وصلابة جيدة، وقابلية لحام وصلابة في درجات الحرارة المنخفضة، ويستخدم على نطاق واسع في تصنيع الهياكل الكبيرة مثل الجسور والغلايات والسفن.
بعد أن يتجاوز مستوى القوة 500MPa، يصعب تلبية هياكل الفريت والبرليت للمتطلبات، لذلك يتم تطوير الفولاذ الباينيتيك منخفض الكربون. تعد إضافة Cr وMo وMn وB وعناصر أخرى مفيدة للحصول على هيكل الباينيت تحت ظروف تبريد الهواء، بحيث تكون القوة أعلى، ويكون أداء اللدونة واللحام أفضل أيضًا، ويستخدم في الغالب في الغلايات ذات الضغط العالي ، أوعية الضغط العالي، الخ.
5. خصائص المعالجة الحرارية
يستخدم هذا النوع من الفولاذ عمومًا في حالة المدرفلة على الساخن والمبردة بالهواء ولا يتطلب معالجة حرارية خاصة. البنية المجهرية المستخدمة بشكل عام هي الفريت + السوربيت.
سبائك الصلب المكربن
1. الغرض
يتم استخدامه بشكل رئيسي في تصنيع تروس نقل الحركة في السيارات والجرارات وأعمدة الكامات ودبابيس المكبس وأجزاء الآلات الأخرى في محركات الاحتراق الداخلي. تعاني هذه الأجزاء من الاحتكاك القوي والتآكل أثناء العمل، وفي الوقت نفسه تتحمل أحمالًا متناوبة كبيرة، وخاصة أحمال الصدمات.
2. متطلبات الأداء
(1) تتميز الطبقة السطحية المكربنة بصلابة عالية لضمان مقاومة التآكل الممتازة ومقاومة إجهاد التلامس، فضلاً عن اللدونة والمتانة المناسبة.
(2) يتمتع اللب بصلابة عالية وقوة عالية بما فيه الكفاية. عندما تكون صلابة القلب غير كافية، فمن السهل أن تنكسر تحت تأثير الحمل أو الحمل الزائد؛ عندما تكون القوة غير كافية، يتم كسر الطبقة المكربنة الهشة بسهولة وتقشيرها.
(3) أداء جيد لعملية المعالجة الحرارية تحت درجة حرارة الكربنة العالية (900 درجة مئوية إلى 950 درجة مئوية)، ليس من السهل أن تنمو حبيبات الأوستينيت ولها صلابة جيدة.
3. خصائص المكونات
(1) منخفض الكربون: يتراوح محتوى الكربون بشكل عام من 0.10% إلى 0.25%، بحيث يتمتع قلب الجزء بمرونة وصلابة كافية.
(2) إضافة عناصر صناعة السبائك لتحسين قابلية الصلابة: غالبًا ما يتم إضافة الكروم، والنيكل، والمنغنيز، والبوتاسيوم، وما إلى ذلك.
(3) إضافة العناصر التي تعيق نمو حبيبات الأوستينيت: بشكل أساسي إضافة كمية صغيرة من عناصر تشكيل الكربيد القوي Ti، V، W، Mo، وما إلى ذلك لتشكيل كربيدات سبائك مستقرة.
4. درجة الصلب والصف
20Cr سبائك منخفضة الصلابة من الفولاذ المكربن. يتميز هذا النوع من الفولاذ بصلابة منخفضة وقوة أساسية منخفضة.
20CrMnTi سبيكة فولاذية مكربنة متوسطة الصلابة. يتميز هذا النوع من الفولاذ بصلابة عالية، وحساسية منخفضة للسخونة الزائدة، وطبقة انتقالية كربنة موحدة نسبيًا، وخصائص ميكانيكية وتكنولوجية جيدة.
18Cr2Ni4WA و20Cr2Ni4A من الفولاذ المكربن ​​ذو الصلابة العالية. يحتوي هذا النوع من الفولاذ على المزيد من العناصر مثل Cr وNi، وله صلابة عالية، وله صلابة جيدة وصلابة عند التعرض لدرجات الحرارة المنخفضة.
5. المعالجة الحرارية وخصائص البنية المجهرية
عادة ما تكون عملية المعالجة الحرارية لسبائك الفولاذ المكربن ​​هي التبريد المباشر بعد الكربنة، ثم التقسية عند درجة حرارة منخفضة. بعد المعالجة الحرارية، يكون هيكل الطبقة السطحية المكربنة عبارة عن سبيكة سمنتيت + مارتنسيت مقسى + كمية صغيرة من الأوستينيت المحتجز، والصلابة هي 60HRC ~ 62HRC. يرتبط الهيكل الأساسي بصلابة الفولاذ وحجم المقطع العرضي للأجزاء. عندما يصلب بالكامل، فهو عبارة عن مارتنسيت مقسى منخفض الكربون بصلابة تتراوح من 40HRC إلى 48HRC؛ وفي معظم الحالات، يكون عبارة عن تروستايت ومارتنسيت مقسى وكمية صغيرة من الحديد. جسم العنصر، الصلابة هي 25HRC ~ 40HRC. تصل قوة القلب بشكل عام إلى أكثر من 700 كيلو جول/م2.
سبائك مروي والفولاذ المقسى
1. الغرض
يتم استخدام سبائك الفولاذ المروي والمقسى على نطاق واسع في تصنيع الأجزاء المهمة المختلفة في السيارات والجرارات والأدوات الآلية والآلات الأخرى، مثل التروس والأعمدة وقضبان التوصيل والمسامير وما إلى ذلك.
2. متطلبات الأداء
تتحمل معظم الأجزاء المسقية والمقساة مجموعة متنوعة من أحمال العمل، وحالة الضغط معقدة نسبيًا، وتتطلب خصائص ميكانيكية شاملة عالية، أي قوة عالية ولدونة وصلابة جيدة. يتطلب الفولاذ المروي والصلب المقسى أيضًا صلابة جيدة. ومع ذلك، فإن ظروف الضغط للأجزاء المختلفة مختلفة، ومتطلبات التصلب مختلفة.
3. خصائص المكونات
(1) الكربون المتوسط: يتراوح محتوى الكربون بشكل عام بين 0.25% و0.50%، مع 0.4% في الأغلبية؛
(2) إضافة عناصر Cr، Mn، Ni، Si، وما إلى ذلك لتحسين قابلية التصلب: بالإضافة إلى تحسين التصلب، يمكن لعناصر السبائك هذه أيضًا تشكيل سبائك الفريت وتحسين قوة الفولاذ. على سبيل المثال، أداء الفولاذ 40Cr بعد معالجة التبريد والتلطيف أعلى بكثير من أداء الفولاذ 45؛
(3) أضف عناصر لمنع النوع الثاني من هشاشة المزاج: سبائك الفولاذ المقسى والمروي التي تحتوي على Ni وCr وMn، والتي تكون عرضة للنوع الثاني من هشاشة المزاج أثناء التقسية بدرجة الحرارة العالية والتبريد البطيء. إضافة Mo وW إلى الفولاذ يمكن أن يمنع النوع الثاني من هشاشة المزاج، ومحتواه المناسب هو حوالي 0.15%-0.30% Mo أو 0.8%-1.2% W.
مقارنة خصائص الفولاذ 45 والفولاذ 40Cr بعد التسقية والتلطيف
درجة الفولاذ وحالة المعالجة الحرارية حجم القسم / مم sb / MPa ss / MPa d5 / % y / % ak / kJ / m2
45 فولاذ 850 درجة مئوية تبريد بالماء، درجة حرارة 550 درجة مئوية F50 700 500 15 45 700
فولاذ 40Cr، تبريد بالزيت بدرجة 850 درجة مئوية، تقسية بدرجة حرارة 570 درجة مئوية f50 (القلب) 850 670 16 58 1000
4. درجة الصلب والصف
(1) الفولاذ المقسى والمروي منخفض الصلابة 40Cr: القطر الحرج للتبريد بالزيت لهذا النوع من الفولاذ هو 30 مم إلى 40 مم، والذي يستخدم لتصنيع أجزاء مهمة ذات حجم عام.
(2) سبيكة 35CrMo ذات صلابة متوسطة من الفولاذ المروي والمقسى: القطر الحرج للتبريد بالزيت لهذا النوع من الفولاذ هو 40 مم إلى 60 مم. إن إضافة الموليبدينوم لا يؤدي إلى تحسين الصلابة فحسب، بل يمنع أيضًا النوع الثاني من هشاشة المزاج.
(3) سبيكة 40CrNiMo ذات صلابة عالية من الفولاذ المروي والمقسى: القطر الحرج للتبريد بالزيت لهذا النوع من الفولاذ هو 60mm-100mm، معظمها من فولاذ الكروم والنيكل. إن إضافة الموليبدينوم المناسب إلى فولاذ الكروم والنيكل لا يؤدي إلى صلابة جيدة فحسب، بل يزيل أيضًا النوع الثاني من هشاشة المزاج.
5. المعالجة الحرارية وخصائص البنية المجهرية
المعالجة الحرارية النهائية لسبائك الفولاذ المروي والمقسى هي التبريد والتلطيف بدرجة حرارة عالية (التبريد والتلطيف). تتميز سبائك الفولاذ المقسى والمروي بصلابة عالية، ويتم استخدام الزيت بشكل عام. عندما تكون قابلية الصلابة كبيرة بشكل خاص، يمكن تبريدها بالهواء، مما يمكن أن يقلل من عيوب المعالجة الحرارية.
تعتمد الخصائص النهائية للسبائك المسقية والمقساة على درجة حرارة التقسية. بشكل عام، يتم استخدام التقسية عند درجة حرارة 500 درجة مئوية إلى 650 درجة مئوية. ومن خلال اختيار درجة حرارة التقسية، يمكن الحصول على الخصائص المطلوبة. من أجل منع النوع الثاني من هشاشة المزاج، فإن التبريد السريع (التبريد المائي أو التبريد بالزيت) بعد التقسية مفيد في تحسين المتانة.
البنية المجهرية لسبائك الفولاذ المروي والمقسى بعد المعالجة الحرارية التقليدية هي السوربيت المقسى. بالنسبة للأجزاء التي تتطلب أسطحًا مقاومة للتآكل (مثل التروس والمغزل)، يتم تنفيذ تبريد سطح التسخين التعريفي وتلطيف درجة الحرارة المنخفضة، ويكون هيكل السطح مقسى بالمارتنسيت. يمكن أن تصل صلابة السطح إلى 55HRC ~ 58HRC.
تبلغ قوة الخضوع للسبائك المسقية والفولاذ المقسى بعد التبريد والتلطيف حوالي 800MPa، وصلابة التأثير 800kJ/m2، ويمكن أن تصل صلابة القلب إلى 22HRC ~ 25HRC. إذا كان حجم المقطع العرضي كبيرًا وغير متصلب، فسيتم تقليل الأداء بشكل ملحوظ.