شرح الفرق بين الأنابيب المربعة المدرفلة على الساخن والمدرفلة على البارد

الأنابيب المربعة المدرفلة على الساخن والأنابيب المربعة المدرفلة على البارد هي عمليات تشكيل الفولاذ أو صفائح الفولاذ. وتؤثر هذه العمليات بشكل كبير على تنظيم وخصائص الفولاذ. وتُستخدم الدرفلة على الساخن بشكل رئيسي، بينما تُستخدم الدرفلة على البارد لإنتاج فولاذ صغير وصفائح رقيقة فقط.

الدرفلة على الساخن

المزايا: تُدمر بنية الصب في السبيكة، وتُحسّن حبيبات الفولاذ، وتُزيل عيوب التنظيم، وتُزيد من كثافة الفولاذ، وتُحسّن خواصه الميكانيكية. ينعكس هذا التحسين بشكل رئيسي في اتجاه الدرفلة، حيث لم يعد الفولاذ متجانسًا إلى حد ما؛ كما يُمكن لحام الفقاعات والشقوق والرواسب المتكونة أثناء عملية الصب تحت تأثير درجات الحرارة والضغط العاليين.

العيوب:

1. بعد الدرفلة على الساخن، تُضغط الشوائب غير المعدنية في الفولاذ (خاصةً الكبريتيدات والأكاسيد والسيليكات) في صفائح رقيقة، مما يُسبب انفصال الطبقات (الطبقات البينية). يُلحق الترقق ضررًا بالغًا بخصائص الشد للفولاذ على طول اتجاه السُمك، وقد يحدث تمزق بين الطبقات عند انكماش اللحام. غالبًا ما يصل الانفعال الموضعي الناتج عن انكماش اللحام إلى أضعاف انفعال نقطة الخضوع، وهو أكبر بكثير من الانفعال الناتج عن الحمل.

2. الإجهاد المتبقي الناتج عن التبريد غير المتساوي. الإجهاد المتبقي هو إجهاد داخلي متوازن ذاتيًا لا يتأثر بالقوى الخارجية. تحتوي العديد من مقاطع الفولاذ المدرفلة على الساخن على هذا الإجهاد المتبقي. بشكل عام، كلما زاد حجم المقطع العرضي للفولاذ، زاد الإجهاد المتبقي. على الرغم من أن الإجهاد المتبقي متوازن ذاتيًا، إلا أنه لا يزال له تأثير معين على أداء المكون الفولاذي تحت تأثير القوى الخارجية. على سبيل المثال، قد يكون له تأثير سلبي على التشوه والاستقرار ومقاومة التعب. 3. سطح الأنبوب المربع المصنوع من الصفائح المدرفلة على الساخن خشن وغير أملس، والتسطح غير جيد، وأداء الانحناء عام، والأداء غير جيد.

الدرفلة على البارد
يشير مصطلح الدرفلة على البارد إلى المعالجة الباردة لألواح أو أشرطة الفولاذ في درجة حرارة الغرفة، وذلك من خلال السحب والثني على البارد والسحب على البارد وغيرها من عمليات المعالجة الباردة، وتحويلها إلى أنواع مختلفة من الفولاذ.

المزايا: سرعة تشكيل عالية، وإنتاجية عالية، وعدم إتلاف الطلاء، ويمكن تصنيعها في أشكال مقطعية عرضية متنوعة لتلبية احتياجات ظروف الاستخدام؛ إلا أن الدرفلة على البارد قد تُسبب تشوهًا بلاستيكيًا كبيرًا للفولاذ، مما يزيد من نقطة خضوعه.

العيوب:

1. على الرغم من عدم وجود ضغط حراري لدن أثناء عملية التشكيل، إلا أن هناك إجهادًا متبقيًا في المقطع العرضي، مما يؤثر حتمًا على خصائص الانبعاج الكلي والمحلي للفولاذ.

2. يُعد الفولاذ المدرفل على البارد عمومًا فولاذًا مفتوحًا، وصلابته الالتوائية الحرة منخفضة. يسهل الالتواء عند الثني، كما يسهل الانحناء والانبعاج الالتوائي عند الضغط، ويكون أداؤه الالتوائي ضعيفًا.

٣. سُمك جدار الفولاذ المدرفل على البارد صغير، ولا يوجد أي سماكة عند زاوية اتصال الصفائح، مما يُضعف قدرته على تحمل الأحمال المركزة الموضعية.

٤. سطح الأنبوب المربع المصنوع من الصفائح الباردة أملس وأسود ولامع. الصفائح الباردة عادةً ما تكون أنبوبًا مربعًا أسود مُلَدَّنًا يتميز بخصائص انحناء وشد جيدة.

الاختلافات الرئيسية بين الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد هي:

١. تسمح الصفائح الفولاذية المدرفلة على البارد بحدوث انبعاج موضعي للقطاع، مما يُتيح الاستفادة الكاملة من قدرة التحمل بعد انبعاج المكونات؛ بينما لا تسمح الصفائح المدرفلة على الساخن بحدوث انبعاج موضعي.

٢. تختلف أسباب توليد الإجهاد المتبقي في الفولاذ المدرفل على الساخن عن الفولاذ المدرفل على البارد، وبالتالي يختلف توزيع الإجهاد المتبقي على الفولاذ اختلافًا كبيرًا. توزيع الإجهاد المتبقي على المقطع العرضي للفولاذ الرقيق الجدار المثني على البارد هو من النوع المنحني، بينما توزيع الإجهاد المتبقي على المقطع العرضي للفولاذ المدرفل على الساخن أو الفولاذ الملحوم هو من النوع الغشائي.


3. صلابة الالتواء الحر للفولاذ المدرفل على الساخن أعلى من صلابة الفولاذ المدرفل على البارد، لذا فإن مقاومة الالتواء للفولاذ المدرفل على الساخن أفضل من مقاومة الفولاذ المدرفل على البارد.