صلب منخفض السبائكية عالي المقاومة

وليد خليفة ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال

الأصلاب
أطوار سبائك الحديد
أوستنيت Austenite (حديد-γ؛ صلد) بينيت Bainite مارتنزيت Martensite سمنتيت Cementite (كربيد الحديد؛ Fe3C) ليدبوريت Ledeburite (فرّيت - سمنتيت حرج، 4.3% كربون) فرّيت Ferrite (حديد-α؛ حديد-δ؛ ناعم الملمس) پرليت Pearlite (بنية: 88% فرّيت و12% سمنتيت) Spheroidite
أنواع الصلب
Crucible steel صلب كربوني (حتى 2.1% كربون)     Spring steel (منخفض أو عديم السبائك) صلب سبيكي (يحتوي عناصر غير كربونية)     Maraging steel (يحتوي نيكل) صلب مقاوم للصدأ (سبيكة مع الكروم) صلب منخفض السبائكية عالي المقاومة HSLA steel صلب العدد (صلد جداً؛ معالَج حرارياً) صلب منجنيز أوستنيتى (صلب هادفلد) صلب يقسى بتعتيق المرتنزيت
مواد أخرى أساسها الحديد
حديد زهر (>2.1% كربون) حديد مطاوع (يكاد لا يحتوي كربون) حديد رمادي حديد أبيض حديد سحب

الصلب منخفض السبائكية عالي المقاومة High-Strength Low-Alloy (HSLA) Steel أو ً Microalloyed Steels هي فصيلة من سبائك الصلب التي تمتاز عن الصلب الكربوني العادي بالقوة والصلادة. صفة "منخفض السبائكية" تعود للنسبة المتناهية في الصغر للكربون و العناصر السبائكية الأخرى في هذا النوع من السبائك. فهو يحتوى فعليا على أقل من 0.2% كربون وأقل من 0.2% عناصر سبائكية أخرى. وتتمتع بخواص ميكانيكية أفضل من اﻷصلاب الكربونية العادية، وأهم اﻹضافات التى تحسن الخواص الميكانيكية هنا هى النيوبيوم و الڤناديوم. تنقسم هذه اﻷصلاب إلى ستة مجموعات فرعية:

(أ) أصلاب التجوية (Weathering Steels)

تحتوى هذه اﻷصلاب على إضافات قليلة من النحاس أو الفوسفور تعمل على تحسين مقاومة الصدأ الناتج عن العوامل الجوية.

(ب) أصلاب فريتية-برليتية منخفضة السبائكية (Microalloyed Ferrite-Pearlite Steels)

تحتوى هذه اﻷصلاب على إضافات أقل من 0,1% من عناصر مكونة للكربيدات و الكربونيتريدات مثل النيوبيوم و الفناديوم و التيتانيوم . تعمل هذه الإضافات على تقوية السبيكة بترسيب الكربيدات و الكربونيتريدات و بتصغير الحبيبات.

(ج) أصلاب برليتية مدرفلة (As-Rolled Pearlitic Steels)

تشمل هذه المجموعة أصلاب المنجنيز و الكربون مع بعض العناصر السبائكية اﻷخرى لتحسين الخواص.

(د) أصلاب الفريت الإبرى أو تسمى أصلاب البينيت منخفض الكربون ( Acicular-Ferrite Steels or Low-Carbon Bainite Steels)

(ه) أصلاب ثنائية اﻷطوار (Dual-Phase Steels)

تتكون بنية هذه اﻷصلاب من حبيبات مرتنزيت منتثرة داخل طور الفريت مما يكسبها مطيلية و مقاومة شد جيدتين.

(و) أصلاب مهذبة التضمنات (Inclusion-Shape-Controlled Steels)

تتميز هذه اﻷصلاب بمطيلية جيدة و متانة منتظمة على سمك مقطع المنتج ، و ذلك بسبب تأثير إضافات الكالسيوم و الزركونيوم و التيتانيوم على تكوير و تهذيب شكل تضمنات الكبريت.

تجدر الإشارة هنا إلى أن الفئات السابقة من الصُلب قد تتداخل و تشترك في بعض خواصها.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تطبيقات

يستخدم هذا النوع من الصلب في مكونات صناعة السيارات والشاحنات و المركبات والأوناش والجسور والهياكل الأخرى المصممة لتحمل مستويات عالية من الإجهاد، وقد يكون ذلك عند درجات حرارة منخفضة جداً. و تشمل تطبيقات هذه اﻷصلاب أيضا أنابيب البترول و الغاز و هياكل الماكينات و مستودعات التخزين و عربات السكك الحديدية و عربات المناجم و زحافات الثلوج و كمرات البناء و غيرها من التطبيقات الصناعية.

(يتبع)

 وصلات خارجية

• | Basics of Design Engineering - Engineering Materials - Ferrous Metals - HSLA steel

 المصادر

1) J.R. Davis (Editor), “Alloying: Understanding the Basics”, ASM International, 2003.