صلب كربوني
أطوار سبائك الحديد |
---|
أوستنيت Austenite (حديد-γ؛ صلد) |
أنواع الصلب |
Crucible steel
|
مواد أخرى أساسها الحديد |
حديد زهر (>2.1% كربون) |
الصلب الكربوني Carbon steel ويسمى كذلك الصلب الكربوني العادي plain carbon steel, هو سبيكة فلزية, خليط من عنصرين, الحديد والكربون, تتواجد العناصر الأخرى فيها بكميات أقل بكثير من أن يأثروا على الخصائص. العناصر السبائكية الوحيدة الأخرى التي يـُسمح بها في الصلب الكربوني العادي هي المنگنيز (1.65% حد أقصى), السيليكون (0.60% حد أقصى), و النحاس (0.60% حد أقصى). الصلب ذو المحتوى الكربوني المنخفض له نفس خصائص الحديدالطرى لكن سهل التشكيل. وكلما ارتفع محتوى الكربون يصبح المعدن أكثر صلادة وأقوى ولكن أقل مطيلية وأصعب في اللحام. المحتوى الأعلى من الكربون يخفـِّض نقطة انصهار الصلب ومقاومته الحرارية عموماً.
المحتوى الكربوني يؤثر على قوة خضوع الصلب لأن ذرات الكربون تحل في مواقع عقد البلورات الخلالية في الترتيب المكعب متمركز الجسم لجزيئات الحديد. الكربون الخلالي يقلل من قدرة الحركة للانخلاعات , التي بدورها لها تأثير تصليدي على الحديد. ولجعل الانخلاعات تتحرك, فيجب بذل مستوً عالٍ من الجهد من أجل أن "تهرب" الانخلاعات . وهذا بسبب أن ذرات الكربون الخلالية تتسبب في تشويه بعض خلايا عقد BCC الحديدية.
أنواع الأصلاب الكربونية
اﻷصلاب الكربونية (Carbon Steels) هى الأصلاب التى يشكل الكربون فيها العنصر السبائكى الرئيسى و تحتوى بشكل عام على أقل من 1.65% منجنيز و 0.6% سيليكون و 0.6% نحاس ، وأقل من 2% عناصر سبائكية أخرى ، وتنقسم إلى المجموعات الفرعية الآتية:
(1) أصلاب منخفضة الكربون (Low-Carbon Steels)
تحتوى أصلاب هذه المجموعة على أقل من 0,30% كربون وتنقسم إلى مجموعتين فرعيتين من السبائك لكل منهما خواصها واستخدماتها:
(أ) أصلاب تحتوى على أقل من 0,15% كربون
(ب) أصلاب تحتوى على أقل ما بين 0,15% و 0,3% كربون.
(2) أصلاب متوسطة الكربون (Medium-Carbon Steels)
تحتو ى أصلاب هذه المجموعة على ما بين 0,30% و 0,60% كربون وهى قابلة للمعالجة الحرارية (التسقية والتطبيع).
(3) أصلاب عالية الكربون (High-Carbon Steels)
تحتو ى أصلاب هذه المجموعة على ما بين 0,60% و 1% كربون و تمتاز بقدرتها العالية على مقاومة البري و الإحتكاك.
(4) أصلاب سهلة التشغيل (Free-Machining Steels or Free-Cutting Steels)
تتميز هذه المجموعة من اﻷصلاب بسهولة التشغيل و التقطيع و ذلك لاحتوائها على إضافة أو أكثر لعناصر مثل الكبريت والفسفور والكالسيوم، وهناك عناصر أخرى لها تأثير مشابه مثل الرصاص والبزمث والسلينيوم ولكنها قليلة الاستخدام لاعتبارات بيئية.
علم المعادن
المعالجات الحرارية

- Spheroidizing:
- Process annealing:
- تلدين ثابت الحرارة Isothermal Annealing:
- تطبيع حراري Normalizing:
- Martempering (Marquenching):
- Austempering:
تصليد بالتغليف Case hardening
Flame and induction hardening
كربنة Carburizing
مقالة مفصلة: كربنة
- Pack carburizing:
- Liquid carburizing:
- Gas carburizing:
نتردة Nitriding
مقالة مفصلة: نتردة
سيندة Cyaniding
انظر أيضاً
المصادر
Davis (Editor), J.R. (2003). Alloying: Understanding the Basics. ASM International. {{cite book}}
: |last=
has generic name (help)
Oberg, E. (1996). Machinery's Handbook (25th ed. ed.). Industrial Press Inc. {{cite book}}
: |edition=
has extra text (help); Unknown parameter |coauthors=
ignored (|author=
suggested) (help)
Smith, W.F. (2006). Foundations of Materials Science and Engineering (4th ed. ed.). McGraw-Hill. {{cite book}}
: |edition=
has extra text (help); Unknown parameter |coauthors=
ignored (|author=
suggested) (help)