ما هو أنبوب الفولاذ الكربوني المتوسط؟

ما هو الفولاذ متوسط الكربون؟

فولاذ كربوني بنسبة كربون تتراوح بين 0.25% و0.65%. يشمل معظم أنواع الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة وبعض أنواع الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي. يُستخدم هذا النوع من الفولاذ غالبًا في تصنيع قطع ميكانيكية متنوعة، ويُستخدم بعضها في تصنيع قطع هيكلية هندسية.

ينتمي الفولاذ متوسط الكربون إلى فئة الفولاذ منخفض التكتونية، وبنيته الملدنة تتكون من البيرلايت والفيريت. مع زيادة محتوى الكربون في الفولاذ، تزداد كمية البيرلايت في الهيكل، بينما تقل كمية الفريت. أما الهيكل المُخمّد للفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.40% فهو مارتنسيت؛ وعندما يزيد محتوى الكربون عن 0.40%، توجد بالإضافة إلى المارتنسيت كمية صغيرة من الأوستينيت المُحتفظ به، وتزداد كمية الأوستينيت المُحتفظ به بزيادة محتوى الكربون في الفولاذ.

تشمل عملية المعالجة الحرارية النهائية للفولاذ متوسط الكربون التبريد والتطبيع، والتبريد منخفض الحرارة بعد التبريد، والتبريد منخفض الحرارة بعد التبريد عالي التردد، والتبريد بالتجميد، والتبريد متوسط الحرارة بعد التبريد.

تنقسم أنابيب الفولاذ الكربوني إلى فئتين: أنابيب فولاذية غير ملحومة وأنابيب فولاذية ملحومة.

محتوى الكربون وتصنيفه

يُصنف الفولاذ الكربوني أساسًا بناءً على محتواه من الكربون:

فولاذ منخفض الكربون: 0.05% - 0.25% كربون

فولاذ متوسط الكربون: 0.25% - 0.60% كربون

عملية إنتاج الفولاذ متوسط الكربون

يحتوي الفولاذ متوسط الكربون عادةً على نسبة تتراوح بين 0.30% و0.50% كربون، بالإضافة إلى كميات صغيرة من المنغنيز (عادةً ما تتراوح بين 0.60% و1.65%). يؤدي ارتفاع نسبة الكربون مقارنةً بالفولاذ منخفض الكربون إلى قوة وصلابة أعلى، مع انخفاض طفيف في قابلية السحب وقابلية اللحام.

(1) التبريد والتسخين. يتكون الهيكل من الباينيت المُخفف. يتميز هذا الهيكل بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، وقوة عالية، ومرونة وصلابة جيدتين. يجب أن يتمتع الفولاذ المستخدم في التبريد والتسخين بصلابة جيدة لضمان هيكل وأداء موحدين على كامل المقطع العرضي للجزء المُطفأ والمُخفف. بالمقارنة مع الفولاذ السبائكي، يتميز الفولاذ الكربوني بصلابة ضعيفة، لذا فهو مناسب فقط لتبريد وتسخين أجزاء الفولاذ متوسط الكربون ذات المقاطع العرضية الصغيرة.

(2) التبريد في درجات حرارة منخفضة بعد التبريد. يتكون الهيكل من مارتنسيت مُخفف، يتميز بقوة عالية ومرونة وصلابة مناسبتين. (3) المعالجة الحرارية المنخفضة بعد التبريد عالي التردد. تتكون بنية الطبقة المبردة عالي التردد من مارتنسيت مخفي دقيق للغاية، ويتم الحصول على مارتنسيت مُعالج بعد التبريد منخفض الحرارة. يمكن لهذه المعالجة تحقيق تأثير مماثل للكربنة. عادةً ما يتم إجراء المعالجة الحرارية أو التطبيع قبل التبريد عالي التردد. لذلك، بعد التبريد عالي التردد والمعالجة الحرارية، يتمتع قلب القطعة بقوة عالية، ومرونة وصلابة جيدتين، بينما يتمتع سطحها بصلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك، يتولد إجهاد انضغاطي على سطح القطعة المبردة عالي التردد، ويكون حد التعب مرتفعًا وعمر الخدمة طويلًا.

(4) التبريد المتساوي الحرارة. يتكون الهيكل من الباينيت، الذي يتميز بقوة عالية ومرونة وصلابة جيدتين.

(5) المعالجة الحرارية عند درجة حرارة متوسطة بعد التبريد.

البنية المجهرية من الباينيت المُعالج. تخضع بعض أنواع الفولاذ متوسط الكربون للتطبيع كمعالجة حرارية مسبقة قبل المعالجة الحرارية النهائية. والغرض من ذلك هو تحسين حبيبات الفولاذ، وتقليل تفاوت هيكله، والحصول على هياكل بيرليت وفريت متجانسة، وتجهيزه للمعالجة الحرارية النهائية.

بعد التبريد والتسخين، يُستخدم الفولاذ متوسط الكربون بشكل رئيسي في تصنيع أعمدة نقل الحركة، وقضبان التوصيل، والقوابض، ودبابيس الأعمدة، والمسامير، وغيرها. بعد التبريد عالي التردد والتسخين في درجات حرارة منخفضة، يُستخدم الفولاذ متوسط الكربون في تصنيع التروس، ومغازل المخرطة، وأعمدة الكامات، وأنصاف الأعمدة المعرضة لأحمال صدمية وتتطلب مقاومة للتآكل. يُستخدم الفولاذ متوسط الكربون، سواءً في حالته الطبيعية أو بدون معالجة حرارية، في تصنيع قضبان السحب، والأكمام، وأدوات التثبيت، والغسالات، والمقابض ذات الأحمال المنخفضة. ويُستخدم الفولاذ متوسط الكربون ذو المحتوى الكربوني العالي في تصنيع النوابض والأسلاك الفولاذية.