[ تعرٌف على ] صلب سبائكي

تم النشر اليوم 05-12-2025 | [ تعرٌف على ] صلب سبائكي
تم النشر اليوم [dadate] | صلب سبائكي

خصائصه

يتم إضافة العناصر السبائكية لتحقيق خصائص معينة في السبيكة. وبصفة عامة، يتم تضاف العناصر السبائكية بنسبة مئوية أقل من 5%، لزيادة القوة أو قابلية التصلد، أو بنسبة مئوية أكثر من 5% لتحقيق خصائص خاصة مثل المقاومة للتآكل أو لاستقرار البنية المجهرية للسبيكة عند درجات الحرارة العالية. يضاف المنجنيز والسيليكون والألومنيوم أثناء عمليات صناعة الصلب لإزالة الأوكسجين الذائب في المصهور. كما يضاف المنجنيز والسيليكون والنيكل والنحاس لزيادة القوة عن طريق التسابك مع الفيريت في صورة محاليل صلبة. يزيد الكروم والفاناديوم والموليبدينوم والتنجستين من قوة السبيكة عن طريق تكوين الكربيدات. وعند إضافة النيكل والنحاس بكميات قليلة، تتحسن مقاومة السبيكة للتآكل. الموليبدينوم يساعد على مقاومة الهشاشة. الزركونيوم والسيريوم والكالسيوم تزيد من مقاومة السبيكة للكسر عن طريق التحكم في شكل شوائب. أما كبريتيد المنجنيز والرصاص والبزموت والسيلينيوم والتيلوريوم، فتزيد من قابلية السبيكة للتشغيل [الإنجليزية]. تميل العناصر الكيميائية لتكوين مركبات أو كربيدات. النيكل قابل للذوبان للغاية في الفيريت، لذا فهو يكون مركبات عادة Ni3Al. الألومنيوم أيضاً يذوب في الفيريت ويكوّن مركبات عادة Al2O3. السيليكون هو أيضا قابل للذوبان للغاية، ويشكّل عادة مركبات SiO2•MxOy. المنجنيز يذوب معظمه في الفيريت مكوناً مركبات MnS و MnO•SiO2، بل يكوّن أيضاً كربيدات في صورة Mn3C. أما الكروم فينقسم بين الفيريت والكربيد في الصلب، في صور Cr3C و Cr7C3 و Cr23C6، ويتوقف نوع كربيد الكروم المتكوّن على نسبة الكربون في السبيكة، ونوعية العناصر الأخرى الموجودة بها. يكوّن التنجستين والموليبدينوم كربيدات، إذا كان هناك ما يكفي من الكربون، وفي حالة عدم وجود عناصر مكوّنة أقوى للكربيدات مثل التيتانيوم والنيوبيوم، فتكوّن كربيدات W2C و Mo2C على التوالي. الفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم من العناصر التي تميل بقوة لتكوين الكربيدات، فتكوّن كربيد الفاناديوم وكربيد التيتانيوم وكربيد النيوبيوم على التوالي. تؤثر العناصر السبائكية أيضاً على درجة حرارة الأيوتيكتويد للصلب. المنجنيز والنيكل يقللان من درجة حرارة الأيوتيكتويد، لذا فهي تعرف باسم «العناصر المثبّتة للأوستنيت». إذا تواجدت نسبة كافية من تلك العناصر في السبيكة، يمكن الحصول على بنية مجهرية لطور الأوستنيت في درجة حرارة الغرفة. العناصر التي تميل لتكوين الكربيدات، ترفع من درجة حرارة الإيوتيكتويد؛ فتعرف هذه العناصر باسم «العناصر المثبّتة للفيريت». تأثيرات العناصر السبائكية الرئيسية على سبائك الصلب العنصر نسبته تأثيره الألومنيوم 0.95–1.30 عنصر سبائكي في سبائك الصلب المنتردة البزموت - يحسّن من قابلية التشغيل البورون 0.001–0.003 يزيد قابلية السبيكة للتصلد بقوة الكروم 0.5–2 يزيد قابلية السبيكة للتصلد 4–18 يزيد من مقاومة السبيكة للتآكل النحاس 0.1–0.4 يزيد من مقاومة السبيكة للتآكل الرصاص - يحسّن من قابلية التشغيل المنجنيز 0.25–0.40 يتحد مع الكبريت ليمنع الهشاشة >1 يزيد قابلية السبيكة للتصلد الموليبدينوم 0.2–5 مكوّن للكربيدات ويمنع نمو الحبيبات النيكل 2–5 يزيد من مقاومة السبيكة للكسر 12–20 يزيد من مقاومة السبيكة للتآكل السيليكون 0.2–0.7 يزيد من قوة السبيكة 2 يستخدم في صلب اليايات نسب أعلى يحسّن الخواص المغناطيسية الكبريت 0.08–0.15 يحسن من خواص التشغيل التيتانيوم - يثبّت الكربون في قلب الحبيبات ويقلل من صلادة المارتنسيت في سبائك صلب الكروم التنجستين - يحسن الصلادة في درجات الحرارة العالية الفاناديوم 0.15 يثبّت الكربيدات، يزيد من قوة السبيكة مع المحافظة على المرونة، تجعل البنية المجهرية ذات حبيبات صغيرة

الصلب قليل العناصر السبائكية

عادة ما تستخدم سبائك الصلب قليل العناصر السبائكية لتحقيق لجعل قابلية التصلد للمعدن أفضل، وهذا بدوره يحسن خواصها الميكانيكية الأخرى. كما أنها تستخدم لزيادة المقاومة للتآكل في ظل ظروف بيئية معينة. في سبائك الصلب قليل العناصر السبائكية التي تحتوي على نسب كربون متوسطة إلى عالية، يصعُب اللحام. خفض نسبة الكربون إلى 0.10-0.30%، مع تقليل نسب بعض العناصر السبائكية، يزيد من قابلية السبيكة للحام وقابليتها للتشكيل، من المحافظة على قوتها كسبائك الصلب عالي القوة منخفض العناصر السبائكية.

شرح مبسط

فيريت (حديد ألفا، حديد دلتا، طري) أوستنيت (حديد غاما; أقسى) سفيروديت برليت (88% فيريت، 12% سمنتيت) باينيت مارتنسيت ليد يبوريت (فيريت-سمنتيت أصهرية، 4.3% كربرون) سمنتيت (كربيد الحديد، Fe3C; الأقسى)