الصلب عبارة عن سبيكة يتم تصنيعها من مزيج الحديد كمعدن ومادة غير معدنية، أي الكربون. لقد مرت سنوات عديدة على اكتشاف الحديد واستخدامه في صناعة المعدات المختلفة. ورغم ذلك فإن تقدم الصناعة والتوسع في استخدام المعدات الحديدية جعل الإنسان يشعر بالحاجة إلى مادة أصلب وأقوى من الحديد. ونتيجة لذلك، تم دمج الحديد باعتباره المعدن الأساسي مع الكربون وتم إنتاج سبيكة أقوى تسمى الفولاذ. وبطبيعة الحال، يتم إضافة معادن أخرى إلى هذه السبيكة من أجل تحسين خصائصها المختلفة مثل المتانة والصلابة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل. ولهذا السبب، يتم اليوم إنتاج درجات مختلفة من سبائك الفولاذ، والتي تختلف عن بعضها البعض من حيث الخصائص المختلفة.
ما هي سبيكة الصلب؟
بشكل عام، السبيكة عبارة عن خليط أو محلول معدني صلب يتم إنتاجه من مزيج من المعدن الرئيسي كمعدن أساسي وواحد أو أكثر من العناصر المعدنية وغير المعدنية الأخرى. الصلب عبارة عن سبيكة معدنها الأساسي هو الحديد والكربون هو العنصر غير المعدني الأكثر أهمية في تركيبها. تبلغ نسبة المعدن الأساسي الحديدي في سبائك الفولاذ 50% على الأقل وتتراوح نسبة الكربون بين 0.025 و2.1. إن السبيكة التي تحتوي على أقل من هذه الكمية من الحديد لن تكون فولاذًا بعد الآن. أيضًا، إذا تجاوزت نسبة الكربون 2.1، فهي لا تزال ليست سبيكة فولاذية ويشكل التركيب الناتج سبيكة من الحديد الزهر. ومن خلال تغيير نسبة الحديد والكربون ضمن النطاق المسموح به، يتم إنتاج درجات مختلفة من سبائك الفولاذ، ولكل منها خصائص مختلفة.
بشكل عام، فإن الغرض من صناعة السبائك هو تغيير أو تحسين بعض خصائص المعادن مثل الصلابة والقوة والمتانة والليونة والمتانة ومقاومة التآكل. لأن المعادن النقية وحدها لا تملك الكثير من القوة. هذه المشكلة صحيحة تمامًا بالنسبة للعنصر المعدني من الحديد والمعدات المصنوعة من الحديد النقي لا تتمتع بقوة كبيرة. في هذا الصدد، من خلال إضافة الكربون وبعض العناصر المعدنية مثل النيكل والكروم والموليبدينوم والمنغنيز والفاناديوم وغيرها من الأشياء، يتم إنشاء سبائك الصلب وتحسين خصائصها عدة مرات. إن تغيير النسبة المئوية لكل من هذه العناصر المعدنية وغير المعدنية يؤدي إلى خلق درجات مختلفة من سبائك الفولاذ والتي تختلف في بعض الخصائص.
ما هو استخدام سبيكة الصلب؟
يستخدم الفولاذ في العديد من الصناعات نظرًا لخصائصه وخصائصه الفريدة، مثل القوة العالية والمتانة والصلابة المناسبة، لصنع المعدات أو المنتج النهائي. حاليًا، أصبحت هذه السبيكة المادة الصناعية الأكثر استخدامًا في العالم بعد النفط الخام. تعتبر صناعة الصلب من أكبر الصناعات الأم في العالم. يعد استخدامه في البناء والصناعات المدنية، وإنتاج المعدات الصناعية، والهواء والفضاء، والأجهزة المنزلية وأدوات المطبخ من أهم استخدامات الفولاذ. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام هذه السبيكة لإنتاج معظم المقاطع الفولاذية المستخدمة على نطاق واسع، ومن أهمها:
✳️ الصفائح الفولاذية
تعتبر الصفائح الفولاذية من أهم المنتجات المصنوعة من سبائك الفولاذ، والتي تستخدم بشكل مباشر وغير مباشر في مختلف الصناعات. يتم إنتاج هذه الصفائح بعدة درجات مختلفة اعتمادًا على الفولاذ الأساسي المستخدم في إنتاجها. لذلك فهي تختلف في العديد من الخصائص مثل القوة والصلابة ومقاومة التآكل والصلابة والمظهر. تعتبر الصفائح والألواح st37، st57، A516، المجلفنة، المغسولة بالأحماض، الملونة والمضادة للتآكل من أهم الألواح التي يتم إنتاجها من سبائك الفولاذ. اللوح الأسود St37 هو المنتج الأم لإنتاج الصفائح الأخرى المذكورة أعلاه. اعتمادًا على خصائصها، سيتم استخدام كل من هذه الألواح في صناعات مختلفة مثل البناء وإنتاج المعدات.
✳️ حديد التسليح العادي والمضلع
يعد ميغلارد أحد المنتجات المهمة الأخرى التي يتم إنتاجها من سبائك الفولاذ، والتي تستخدم على نطاق واسع في صناعات البناء والصناعات المدنية. يستخدم حديد التسليح في الغالب في المباني والهياكل الخرسانية. بسبب قوة الشد العالية فهو يقوي الخرسانة ويغطي ضعفها الأساسي. لحديد التسليح أنواع عديدة وتنقسم إلى مجموعتين، عادية ومضلعة، من حيث المظهر. يتم تصنيف الميجلورد المضلع نفسه في عدة فئات مختلفة، والتي تختلف من حيث المقاومة والسمك ونوع المداس والقوة وغيرها من الخصائص.
✳️ العوارض الفولاذية
تعتبر العوارض الفولاذية، مثل حديد التسليح، من أكثر الأقسام استخدامًا في صناعة البناء والتشييد. وبطبيعة الحال، هذه المنتجات ذات الحجم الأصغر تستخدم أيضًا في صناعات أخرى مثل السيارات وبناء السفن. على أساس المعايير والمظهر، يتم تصنيف العوارض الفولاذية إلى أربع مجموعات من كمرات IPE (العادية)، INP، IPB (التجزئة) والكمرات على شكل قرص العسل. يتم استخدام كل نوع من أنواع العوارض الفولاذية في الغالب لسلسلة من الأغراض، مع الأخذ في الاعتبار معاييرها وقوتها وشكلها. على الرغم من أن إنتاج الأقسام المذكورة أعلاه يعتبر من أكثر الاستخدامات شيوعًا لسبائك الفولاذ، إلا أنه لن يكون محدودًا لهذه الحالات. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام الفولاذ في صناعة أقسام أخرى مثل الزوايا والمسامير والأنابيب والمقاطع الجانبية والمعدات المنزلية والأدوات الصناعية وغيرها من العناصر. جعلت هذه المشكلة من سبائك الفولاذ المادة الصناعية الأكثر استخدامًا في العالم بعد النفط الخام.
