ألواح من الفولاذ الكربوني
مقدمة أساسية
ما هي صفيحة الفولاذ الكربوني؟
تُصنع ألواح الفولاذ الكربوني من سبيكة تتكون من الحديد والكربون. وتُعدّ ألواح الفولاذ الكربوني من أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا في الصناعة. قد تحتوي سبائك الفولاذ على عناصر متنوعة، منها الكروم والنيكل والفاناديوم. ووفقًا للمعهد الأمريكي للحديد والصلب، يُعرَّف الفولاذ بأنه فولاذ كربوني عندما لا يُشترط حد أدنى لمحتوى الكروم أو الكوبالت أو الكولومبيوم أو الموليبدينوم أو النيكل أو التيتانيوم أو التنجستن أو الفاناديوم أو الزركونيوم، أو أي عنصر آخر يُستخدم لتحقيق تأثير السبيكة. توجد ثلاثة أنواع من ألواح الفولاذ الكربوني، وفيما يلي تفاصيلها.
صفيحة فولاذية منخفضة الكربون (0.05 < C ≤ 0.25%)
تُعدّ ألواح الفولاذ منخفض الكربون، والمعروفة أيضًا بألواح الفولاذ الكربوني المعتدل، أرخص أنواع الفولاذ الكربوني وأكثرها استخدامًا. يحتوي هذا النوع على نسبة كربون أقل من 0.25%، مما يجعله أضعف وأكثر ليونة نسبيًا، ولكنه في الوقت نفسه أكثر قابلية للتشكيل والتصنيع، كالتشكيل واللحام والقطع وغيرها. تُستخدم ألواح الفولاذ منخفض الكربون بشكل أساسي في البناء، وصناعة الآلات، وصناعة الحاويات، وبناء السفن، وبناء الجسور، وبعض أجزاء الجرارات، ومكونات اللحام، وغيرها. ومن الرموز الشائعة لهذا النوع: Q195، Q215، Q235، Q255، Q275، وغيرها.
صفيحة فولاذية متوسطة الكربون (0.25% < C ≤ 0.6%)
يشير مصطلح "صفائح الفولاذ متوسط الكربون" إلى الفولاذ ذي المحتوى العالي من الكربون (0.25-0.6%) والمحتوى المنخفض من المنجنيز (0.6-1.65%)، مما يُعزز مقاومة الفولاذ للإجهاد. يُحقق هذا النوع من الفولاذ توازناً بين صفائح الفولاذ منخفض الكربون وعالي الكربون، إذ يتميز بقوة وصلابة أكبر من الفولاذ منخفض الكربون، مع الحفاظ على مرونة أكبر من الفولاذ عالي الكربون. تُستخدم صفائح الفولاذ متوسط الكربون على نطاق واسع في تصنيع العديد من الأجزاء الميكانيكية، مثل المحاور والتروس، بالإضافة إلى مواد البناء.
صفيحة فولاذية عالية الكربون (نسبة الكربون > 0.6%)
يُعرف الفولاذ عالي الكربون باسم فولاذ الأدوات الكربوني، ويحتوي عادةً على نسبة كربون تتراوح بين 0.6% و1.25%، ونسبة منجنيز تتراوح بين 0.3% و0.9%، ويمكن تقسيته وتطبيعه. يتميز الفولاذ عالي الكربون بأعلى مستويات القوة والصلابة، ولكنه يتميز بأقل قدر من الليونة. وهذا يعني صعوبة لحامه وقطعه وثنيه، وما إلى ذلك. لذلك، يُستخدم بشكل أساسي في تصنيع الأجزاء الصغيرة، والأسلاك الحديدية، والحلقات الحديدية، وأدوات القطع، والأسلاك والزنبركات عالية القوة، وغيرها.
ألواح من الفولاذ الكربوني
| معيار | ASTM A36، ASTM A283، ASTM A1008، ASTM A285، ASTM A515، ASTM A516، JIS G3141، وما إلى ذلك |
| درجة | ASTM A36، Gr. ABC D Gr 55، 60، 65، 70، Q235B، Q355B، وما إلى ذلك |
| السماكة (مم) | من 5.0 إلى 50.0. |
| العرض (مم) | 1000 مم، 1200 مم، 1250 مم، 1500 مم، 1800 مم، 2000 مم، 2200 مم، وعروض خاصة بالعميل. |
| الطول (مم) | 6 أمتار أو 12 متراً أو قص حسب طلب العميل. |
| معالجة السطح | أسود، مطلي بالزيت، مطلي، مجلفن، وما إلى ذلك |
الخواص الميكانيكية لألواح الصلب الكربوني
| أنواع ألواح الصلب الكربوني | محتوى الكربون | قوة الشد | قوة الخضوع | ملكيات |
| صفيحة فولاذية منخفضة/متوسطة الكربون | 0.05-0.25% | 325-500 ميجا باسكال | 180-260 ميجا باسكال | صلابة منخفضة؛ ليونة عالية؛ تكلفة منخفضة؛ قابلية تشكيل ولحام جيدة |
| ألواح فولاذية متوسطة الكربون | 0.26-0.60% | 460-620 ميجا باسكال | 325-420 ميجا باسكال | قوة متوسطة، وليونة، ومتانة؛ قابلية لحام ضعيفة |
| صفيحة فولاذية عالية الكربون | 0.61-1.50% | 660-940 ميجا باسكال | 380-440 ميجا باسكال | أعلى قوة وصلابة؛ مرونة وقابلية تشكيل منخفضة |
عملية تصنيعألواح من الفولاذ الكربوني
استخدام ألواح الصلب الكربوني
- صفيحة فولاذية هيكلية كربونية
يُستخدم هذا النوع من الفولاذ بشكل أساسي في قطاع البناء، ولذا يجب أن يتمتع بأعلى معايير الجودة والمتانة والأداء. فهو يتحمل الأحمال الثقيلة والضغط، كما يجب أن يكون مقاومًا للتآكل. ويُعرف باسم صفائح الفولاذ الإنشائي.
- صفيحة فولاذية للغلاية
هذه ألواح فولاذية كربونية عالية الضغط تُستخدم عادةً في تصميم الأوعية والغلايات وخزانات التسخين. تتميز ألواح الفولاذ الكربوني المستخدمة في الغلايات بمقاومة منخفضة للتآكل وقدرة على تحمل درجات الحرارة المنخفضة. تُضاف إليها عدة طبقات من الكروم أو النيكل لجعلها مناسبة للاستخدام في بيئات متنوعة.
- صفائح فولاذية للخزانات
تُستخدم ألواح الصلب الكربوني في بناء خزانات النفط والغاز، وخزانات التخزين، وخزانات المياه، وخزانات تخزين جميع أنواع المواد الأخرى.
- ألواح فولاذية كربونية لبناء السفن
تُعدّ ألواح الصلب الكربوني مطلوبة بشدة، لا سيما من قطاع النفط والغاز، حيث تتطلب هذه الصناعة ألواحًا سميكة من الصلب الكربوني ذات جودة فائقة. ويتم تصنيع معظم هذه الألواح وفقًا لمواصفات العملاء، كما أن الصلب المستخدم معتمد، لأن أي تمزق بسيط في الطبقة الرقيقة قد يكون له عواقب وخيمة.
- صفيحة فولاذية كربونية سهلة القطع
تُعدّ صفائح الفولاذ الكربوني نوعًا من صفائح الفولاذ تُضاف إليها بعض العناصر لجعلها أكثر هشاشة، مما يجعلها سهلة الكسر عند القطع. ويُفيد ذلك في تحسين سرعة القطع وإطالة عمر أداة القطع.
