خصائص واستخدامات الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون

ما هو أنبوب الفولاذ منخفض الكربون؟

كما يوحي الاسم، فإن أنبوب الفولاذ منخفض الكربون هو أنبوب فولاذي يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون. بشكل عام، هناك فرق بين أنبوب الفولاذ منخفض الكربون وأنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة. يشير أنبوب الفولاذ منخفض الكربون إلى أنبوب فولاذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 0.3٪، وأنابيب الفولاذ منخفض الكربون الملحومة هي واحدة منها. تشمل أنابيب الفولاذ منخفض الكربون أنابيب الفولاذ العامة وأنابيب الفولاذ للغلايات متوسطة ومنخفضة الضغط وأنابيب الفولاذ للغلايات عالية الضغط وأنابيب الفولاذ السبائكي وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ وأنابيب تكسير البترول وأنابيب الفولاذ الأخرى، بالإضافة إلى أنابيب الفولاذ الكربونية رقيقة الجدران وأنابيب الفولاذ السبائكي رقيقة الجدران وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ رقيقة الجدران وأنابيب الفولاذ ذات الأشكال الخاصة، إلخ.

يُطلق على الفولاذ منخفض الكربون أيضًا اسم الفولاذ اللين بسبب قوته المنخفضة وصلابته المنخفضة وملمسه الناعم. ويشمل معظم الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي وبعض الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة. تُستخدم أغلب هذه الأنواع في تصنيع الأجزاء الهيكلية الهندسية دون معالجة حرارية، وتُستخدم بعضها في الأجزاء الميكانيكية التي تتطلب مقاومة للتآكل بعد المعالجة الحرارية مثل التكرير. يسهل تشكيل الفولاذ منخفض الكربون الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.10% و0.30%، ولحامه وقطعه، ويُستخدم بشكل شائع في السلاسل والمسامير والمسامير والأعمدة وما إلى ذلك.

القضبان المسحوبة على البارد والمدرفلة على الساخن كلاهما من الفولاذ منخفض الكربون. يتم تقسيم الفولاذ الصلب والفولاذ منخفض الكربون على أساس ما إذا كان لديهما نقطة خضوع أم لا، لأن الفولاذ الصلب ليس له نقطة خضوع ومرونة واضحة مقارنة بالفولاذ منخفض الكربون، وعامل إجهاد التحكم الخاص به أقل من الفولاذ منخفض الكربون.

خصائص أنابيب الفولاذ منخفض الكربون

من بين السمات البارزة لأنابيب الفولاذ منخفض الكربون وأنابيب الفولاذ قوة الشد العالية، وتلبي هذه الأنابيب مواصفات الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، وأنابيب MS قوية جدًا، ومنخفضة المحتوى الكربوني، ويمكن لحامها بسهولة، وبسيطة التصنيع، وسهلة الاستخدام، وغير مكلفة للغاية مقارنة بالمعادن الأخرى، وتستمر لمدة 100 عام أو أكثر. بعض التطبيقات الرئيسية لأنابيب الفولاذ منخفض الكربون هي الأغراض الهيكلية، والأسباب الميكانيكية، والبناء العام، والتطبيقات السكنية، وهيئات النقل المخطط لها، والأسوار، وهياكل البناء، وأنابيب الفولاذ لإمدادات المياه.

كيف يتم تصنيع الفولاذ منخفض الكربون؟
تتشابه عملية تصنيع الفولاذ منخفض الكربون مع عملية تصنيع أنواع الفولاذ الكربوني الأخرى. وقد تغيرت هذه العمليات بمرور الوقت وأصبحت حاليًا أكثر كفاءة وأرخص من ذي قبل. في عمليات التصنيع الحديثة، هناك ثلاث خطوات رئيسية تشارك في إنتاج الفولاذ منخفض الكربون من الحديد النقي أو خام الحديد.

1. تصنيع الفولاذ الأولي
في هذه العملية، يتم خلط الحديد بالفحم والجير وتسخينه في فرن الصهر. تستخدم صناعة الصلب الأولية الحديثة أفرانًا حديثة مثل أفران الأكسجين الأساسية أو أفران القوس الكهربائي. عمومًا، تكون أجزاء الصلب الخارجة من أفران القوس الكهربائي عالية الجودة.

2. صناعة الصلب الثانوية
الغرض من صناعة الصلب الثانوية هو بشكل أساسي تقليل محتوى الكربون إلى المستوى المطلوب وإضافة عناصر السبائك الأخرى لتحسين خصائص الصلب. هذه الخطوة هي بشكل أساسي للتحكم في المعالجة الحرارية وتبريد الفرن ومراقبتها.

3. الصب والتشكيل الأولي
بمجرد أن يصل الفولاذ في الفرن إلى محتوى الكربون المحدد ويتم تحسين الخصائص الميكانيكية إلى مستوى معين، يتم صب الفولاذ في قالب. هذا ما يسمى بالصب. يقول بعض الناس أيضًا الحديد الزهر، وهو خطأ. أثناء هذه العملية، يتصلب الفولاذ السائل ويشكل أشكالًا هندسية مختلفة. ثم يتم قطع هذه الفولاذ المصبوبة ذات البنية البلورية إلى أجزاء أصغر.

الفولاذ المصبوب به العديد من العيوب. يتم استخدام عملية تشكيل أولية تسمى الدرفلة الساخنة. بعد الدرفلة الساخنة، يكتسب الفولاذ المزيد من القوة والمرونة وقابلية اللحام وما إلى ذلك.

تطبيقات أنابيب الفولاذ الطري
تتميز أنابيب الفولاذ الطري بمقاومة عالية للشد، وتلبي هذه الأنابيب مواصفات الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، كما تتميز أنابيب الفولاذ الطري بأنها قوية للغاية، ومنخفضة الكربون، ويمكن لحامها بسهولة، وتصنيعها بسيط، ويسهل التعامل معها، وليست باهظة الثمن مقارنة بالمعادن الأخرى، وتستمر لمدة 100 عام أو أكثر. ومن بين التطبيقات الرئيسية لأنابيب الفولاذ الطري الأغراض الهيكلية، والأسباب الميكانيكية، والبناء العام، والتطبيقات السكنية، وتخطيط هياكل النقل، والأسوار، وهياكل البناء، وأنابيب الفولاذ لإمدادات المياه.

تتميز أنابيب الفولاذ الطري المربعة بخصائص ملحوظة مثل الجودة العالية، وحواجز الاستهلاك الكبيرة، والقوة العالية، والتشوه السهل. تُستخدم أنابيب الفولاذ المعتدلة المستديرة في بعض التطبيقات، مثل خطوط أنابيب المياه الحديثة، وخطوط الوصول إلى المصانع، وأنظمة الأعمال الزراعية وإمدادات المياه، وأسوار الفولاذ الحافزة، وحواجز الشوارع، وحدود التوقف، والأسوار، والأبواب والنوافذ الفولاذية، ودرابزين الطرق، وأعمال الأساس والبناء، وخطوط أنابيب إمدادات المياه، إلخ.

الفولاذ رقم 20
يشير الرقم 20 في الفولاذ رقم 20 إلى محتوى الكربون بنسبة 0.2%، وهو فولاذ منخفض الكربون. يمكن تقسيم الفولاذ إلى فولاذ منخفض الكربون وفولاذ متوسط الكربون وفولاذ عالي الكربون.
محتوى الكربون: يكون الفولاذ منخفض الكربون أقل من 0.25% بشكل عام؛ ويكون الفولاذ متوسط الكربون بين 0.25% و0.60% بشكل عام؛ ويكون الفولاذ عالي الكربون أكبر من 0.60% بشكل عام.
بالإضافة إلى عناصر الكربون (C) وكمية معينة من السيليكون (Si) (لا تزيد عمومًا عن 0.40٪) والمنجنيز (Mn) (لا تزيد عمومًا عن 0.80٪، حتى 1.20٪) وعناصر السبائك الأخرى المستخدمة لإزالة الأكسدة، لا يحتوي الفولاذ على عناصر سبائك أخرى (باستثناء العناصر المتبقية).
عادةً ما يُطلق على الحديد المطاوع الذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 0.02٪ اسم الحديد المطاوع، ويُطلق على الحديد الزهر الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 2.11٪ إلى 4.3٪ اسم الحديد الزهر، ويكون الفولاذ بين الاثنين.

ما هو الفولاذ الخفيف؟
المكون الرئيسي للفولاذ هو الحديد. وفقًا لمحتوى الكربون المختلف، يوجد فولاذ منخفض الكربون (يُطلق عليه أيضًا الفولاذ منخفض الكربون أو الفولاذ الكربوني العادي)، وفولاذ متوسط الكربون وفولاذ عالي الكربون.
يوضح الشكل أدناه الاختلافات والخصائص لهذه الأنواع الثلاثة من الفولاذ.

name	Carbon content (wt. %)	Microstructure	feature
Mild Steel (Low Carbon Steel)	Less than 0.25	Pearlite, Ferrite	Soft, cheap, ductile, easy to process and weld
Medium Carbon Steel	0.25 to 0.60	Martensite	Moderate ductility, hardness, strength and resistance to hardening
High carbon steel (carbon tool steel)	0.60 to 1.25	Pearlite	Very hard, strong, unyielding, difficult to machine and weld

من الصورة أعلاه، يمكننا أن نرى أن الفولاذ الطري هو نوع من الفولاذ يحتوي على 0.05%-0.25% كربون. نظرًا لمرونته وقابليته للسحب، فإن المادة سهلة التشكيل والمعالجة. أجزاء الفولاذ الطري مناسبة بشكل عام للختم والتشكيل. يستخدم الفولاذ الطري على نطاق واسع في الأدوات وأجزاء هياكل السيارات والبناء والبنية التحتية.

الملخص
يحتوي الفولاذ منخفض الكربون على نسبة كربون أقل من 0.25. نظرًا لخصائصه، يستخدم الفولاذ منخفض الكربون على نطاق واسع في جميع الصناعات تقريبًا. الطريقة الشائعة لصنع النماذج الأولية أو أجزاء الإنتاج على دفعات صغيرة من الفولاذ منخفض الكربون هي من خلال التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. بالنسبة للمنتجات ذات الحجم الكبير، فإن حقن المعادن والصب هي طرق أكثر جدوى.

بصفتها مزودًا محترفًا لخدمات النماذج الأولية والإنتاج الضخم، تتمتع شركة Baowi Steel بخبرة لسنوات عديدة في تصنيع أنواع مختلفة من الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك وما إلى ذلك. إذا كان لديك مشروع يتعلق بتصنيع الفولاذ منخفض الكربون، فيرجى الحصول على عرض أسعار.