المعرفة الأساسية حول خط أنابيب النفط
يوليو 8, 2021ما هي العوامل التي تؤثر على أداء أنابيب الصلب المجلفن
يوليو 24, 2021بالإضافة إلى الحديد والكربون, يسمى الفولاذ سبائك الصلب عن طريق إضافة عناصر صناعة السبائك الأخرى. سبيكة من الحديد الكربوني تتكون عن طريق إضافة كمية مناسبة من عنصر أو أكثر من عناصر السبائك على أساس الفولاذ الكربوني العادي. حسب العناصر المضافة المختلفة واعتماد تكنولوجيا المعالجة المناسبة, خصائص خاصة مثل القوة العالية, صلابة عالية, ارتداء المقاومة, تآكل مقاومة, مقاومة درجات الحرارة المنخفضة, درجة حرارة عالية مقاومة, ويمكن الحصول على الخصائص غير المغناطيسية.
تأثيرات العناصر المضافة كما يلي:
1. T11 (ج): يزيد محتوى الكربون في الفولاذ, تزداد نقطة الخضوع وقوة الشد, لكن خصائص اللدونة والتأثير تنخفض. عندما يتجاوز محتوى الكربون 0.23%, أداء لحام الفولاذ يتدهور, لذلك يتم استخدامه للحام. لا يحتوي الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك عمومًا على أكثر من 0.20% الكربون. سيؤدي المحتوى العالي من الكربون أيضًا إلى تقليل مقاومة الفولاذ للتآكل في الغلاف الجوي, والصلب عالي الكربون في العراء مخزون ساحة سهلة الصدأ; بالاضافة, يمكن أن يزيد الكربون من هشاشة الفولاذ وحساسية الشيخوخة.
2. السيليكون (الاشتراكية الدولية): يضاف السيليكون كعامل اختزال ومزيل للأكسدة أثناء عملية صناعة الفولاذ, لذلك يحتوي الفولاذ المقتول 0.15-0.30% السيليكون. إذا تجاوز محتوى السيليكون في الفولاذ 0.50-0.60%, يعتبر السيليكون عنصر صناعة السبائك. يمكن للسيليكون تحسين حد المرونة بشكل كبير, نقطة الخضوع وقوة الشد من الفولاذ, لذلك فإنه يستخدم على نطاق واسع كما الربيع الصلب. بإضافة 1.0-1.2% السيليكون إلى الفولاذ الهيكلي المروي والمخفف, يمكن زيادة القوة بواسطة 15-20%. مزيج من السيليكون والموليبدينوم, التنغستن, الكروم, إلخ, له تأثير في تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الأكسدة, ويمكن أن تنتج الفولاذ المقاوم للحرارة. تحتوي على فولاذ منخفض الكربون 1-4% يتمتع السيليكون بنفاذية مغناطيسية عالية للغاية ويستخدم كألواح فولاذية من السيليكون في الصناعة الكهربائية. ستؤدي الزيادة في كمية السيليكون إلى تقليل أداء اللحام للفولاذ.
3. المنغنيز (يغطي الأسود الملحوم وغير الملحوم والساخن): في عملية صناعة الصلب, المنغنيز مزيل أكسدة جيد ومزيل الكبريت. يحتوي الصلب العام 0.30-0.50% المنغنيز. عند إضافة أكثر من 0.70% إلى الكربون الصلب, انه معتبر “المنغنيز الصلب”. مقارنة بالفولاذ العادي, ليس فقط لديها متانة كافية, ولكن لديها أيضًا قوة وصلابة أعلى, يحسن صلابة الفولاذ, ويحسن قابلية التشغيل الساخنة للصلب. فمثلا, نقطة العائد للصلب 16Mn هي 40% أعلى من A3. تحتوي على الفولاذ 11-14% يتمتع المنغنيز بمقاومة تآكل عالية للغاية ويستخدم في جرافات الحفارات, بطانات مطحنة الكرة, إلخ. تؤدي زيادة محتوى المنجنيز إلى إضعاف مقاومة الفولاذ للتآكل وتقليل أداء اللحام.
4. الفوسفور (ص): بشكل عام, الفوسفور عنصر ضار في الفولاذ, مما يزيد من هشاشة الفولاذ الباردة, يؤدي إلى تدهور أداء اللحام, يقلل من اللدونة, ويتدهور أداء الانحناء البارد. لذلك, يجب عمومًا أن يكون محتوى الفوسفور في الفولاذ أقل من 0.045%, ومتطلبات الصلب أقل.
5. الكبريت (S): الكبريت هو أيضا عنصر ضار في ظل الظروف العادية. يتسبب في إنتاج الفولاذ لهشاشة ساخنة, يقلل من ليونة وصلابة الفولاذ, ويسبب تشققات أثناء عملية التشكيل والدرفلة. الكبريت يضر أيضًا بأداء اللحام, تقليل مقاومة التآكل. لذلك, مطلوب بشكل عام أن يكون محتوى الكبريت أقل من 0.055%, ويجب أن يكون محتوى الفولاذ أقل من 0.040%. مضيفا 0.08-0.20% يمكن أن يحسن الكبريت إلى الفولاذ من التشغيل الآلي وعادة ما يسمى الفولاذ المقطوع.
6. الكروم (الجمهورية التشيكية): في الفولاذ الهيكلي والأدوات الفولاذية, يمكن للكروم أن يحسن القوة بشكل كبير, صلابة ومقاومة التآكل, ولكن في نفس الوقت تقلل من اللدونة والمتانة. يمكن أن يحسن الكروم مقاومة الأكسدة ومقاومة الفولاذ للتآكل, لذلك فهو عنصر سبيكة مهم من الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للحرارة.
7. النيكل (ني): يمكن للنيكل أن يزيد من قوة الفولاذ مع الحفاظ على اللدونة والمتانة الجيدة. يتمتع النيكل بمقاومة عالية للتآكل للأحماض والقلويات, ولديه قدرات مقاومة الصدأ والحرارة في درجات الحرارة العالية. ومع ذلك, حيث أن النيكل هو مورد نادر نسبيًا, يجب استخدام عناصر صناعة السبائك الأخرى قدر الإمكان لتحل محل فولاذ النيكل والكروم.
8. السيليكون (مو): يستطيع الموليبدينوم صقل حبيبات الفولاذ, تحسين الصلابة والقوة الحرارية, والحفاظ على القوة الكافية ومقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية (الإجهاد والتشوه على المدى الطويل في درجات الحرارة العالية, قال الزحف). يمكن أن تؤدي إضافة الموليبدينوم إلى الفولاذ الإنشائي إلى تحسين الخواص الميكانيكية. يمكنه أيضًا منع هشاشة سبائك الفولاذ بسبب التبريد. يمكن أن يحسن الاحمرار في أداة الصلب.
9. التيتانيوم (منظمة الشفافية الدولية): التيتانيوم هو مزيل أكسدة قوي في الفولاذ. يمكن أن تجعل الهيكل الداخلي للصلب مضغوطًا, صقل قوة الحبوب; تقليل حساسية الشيخوخة والهشاشة الباردة. تحسين أداء اللحام. إضافة التيتانيوم المناسب للكروم 18 النيكل 9 يمكن أن يتجنب الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ التآكل بين الخلايا الحبيبية.
10. الفاناديوم (V): الفاناديوم مزيل أكسدة ممتاز للصلب. مضيفا 0.5% يمكن للفاناديوم إلى الفولاذ صقل حبيبات الهيكل وتحسين القوة والمتانة. يمكن للكربيد الذي يتكون من الفاناديوم والكربون تحسين مقاومة تآكل الهيدروجين تحت درجات الحرارة العالية والضغط العالي.
11. التنغستن (W): يتميز التنغستن بدرجة انصهار عالية وخصوصية عالية, وهو عنصر صناعة السبائك باهظ الثمن. يشكل التنغستن والكربون كربيد التنجستن, التي لديها صلابة عالية ومقاومة التآكل. يمكن أن تؤدي إضافة التنغستن إلى فولاذ الأداة إلى تحسين صلابة اللون الأحمر والقوة الحرارية بشكل كبير, والتي يمكن استخدامها كأدوات قطع وتزوير قوالب.
12. النيوبيوم (ملحوظة:): يمكن للنيوبيوم تنقية الحبوب وتقليل الحساسية المفرطة وهشاشة الفولاذ, وزيادة القوة, لكن اللدونة والمتانة تقل. يمكن أن تؤدي إضافة النيوبيوم إلى الفولاذ العادي منخفض السبائك إلى تحسين مقاومة التآكل في الغلاف الجوي ومقاومة الهيدروجين للتآكل, النيتروجين والأمونيا في درجات حرارة عالية. يمكن للنيوبيوم تحسين أداء اللحام. يمكن أن تمنع إضافة النيوبيوم إلى الفولاذ الأوستنيتي التآكل الحبيبي.
13. كوبالت (متوسط): الكوبالت معدن ثمين نادر ويستخدم في الغالب في أنواع الفولاذ والسبائك الخاصة, مثل الفولاذ عالي القوة والمواد المغناطيسية.
14. درجات (الاتحاد الجمركي): تستخدم WISCO خام داي لصهر الفولاذ, التي غالبا ما تحتوي على النحاس. يمكن أن يحسن النحاس القوة والمتانة, أداء تآكل الغلاف الجوي خاصة. العيب هو أنه من السهل إنتاج هشاشة ساخنة أثناء العمل على الساخن, وتنخفض اللدونة بشكل كبير عندما يتجاوز محتوى النحاس 0.5%. عندما يكون محتوى النحاس أقل من 0.50%, ليس له تأثير على قابلية اللحام.
15. الألومنيوم (شركة): الألمنيوم هو مزيل للأكسدة شائع الاستخدام في الفولاذ. يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من الألومنيوم إلى الفولاذ إلى تنقية الحبوب وتحسين صلابة الصدمات, مثل 08Al steel لألواح الرسم العميق. يحتوي الألمنيوم أيضًا على مقاومة للأكسدة ومقاومة للتآكل. يمكن أن يؤدي الجمع بين الألومنيوم والكروم والسيليكون إلى تحسين الأداء بدرجة حرارة عالية غير الجلد ومقاومة الفولاذ للتآكل عند درجات الحرارة العالية. عيب الألومنيوم هو أنه يؤثر على قابلية التشغيل على الساخن, أداء اللحام وأداء القطع للصلب.
16. البورون (ب): يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من البورون إلى الفولاذ إلى تحسين تماسك الصلب وأداء الدرفلة على الساخن, وتزيد قوتها.
17. نتروجين (N): يمكن أن يحسن النيتروجين القوة, صلابة درجات الحرارة المنخفضة وقابلية اللحام للصلب, ويزيد من حساسية الشيخوخة.
18. الأرضية النادرة (Xt): تشير العناصر الأرضية النادرة 15 اللانثانيدات ذات الأعداد الذرية 57-71 في الجدول الدوري. هذه العناصر كلها معادن, لكن أكاسيدهم مثل “الارض”, لذلك يطلق عليهم عادة الأتربة النادرة. يمكن أن تؤدي إضافة أتربة نادرة إلى الفولاذ إلى تغيير التكوين, شكل, توزيع وخصائص الادراج في الصلب, وبالتالي تحسين الخصائص المختلفة للصلب, مثل المتانة, قابلية اللحام, وقابلية التشغيل الباردة. يمكن أن تؤدي إضافة أتربة نادرة إلى فولاذ ploughshare إلى تحسين مقاومة التآكل.
الفولاذ الهيكلي السبائكي يعتمد على هيكل الكربون, مع عنصر واحد أو أكثر أقل من 5% مضاف. تؤدي إضافة عناصر السبائك إلى الفولاذ أولاً إلى تحسين صلابة الفولاذ, التأكد من أن الفولاذ له خصائص ميكانيكية شاملة جيدة بعد المعالجة الحرارية, ولديه قوة عالية وصلابة كافية.
1. حسب عمليات المعالجة الحرارية المختلفة, يتم تقسيمها تقريبًا إلى:
(1) الفولاذ الهيكلي المروى والمقسى: العديد من الأجزاء المهمة, مثل الأعمدة, ربط قضبان, البراغي الهامة, إلخ, تعمل في الغالب تحت مجموعة متنوعة من الضغوط المعقدة مثل الضغوط المتناوبة الكبيرة وأحمال التأثير, لذا فإن القوة الأعلى مطلوبة خصائص ميكانيكية شاملة للصلابة والصلابة. من أجل تلبية المتطلبات المذكورة أعلاه, يجب أن تخضع الأجزاء الفولاذية للتبريد ومعالجة درجة حرارة عالية (أي المعالجة بالتبريد والتلطيف), علاج التبريد للحصول على هيكل مارتينسيت, ثم تلطيف درجات الحرارة العالية للحصول على هيكل سوربيت. يكون محتوى الكربون في الفولاذ المسقى بين 0.3-0.5%. ليس من السهل تصلب المحتوى منخفض الكربون, ولا يمكن الحصول على القوة المطلوبة بعد التقسية; ينتج عن المحتوى العالي من الكربون صلابة منخفضة ويحدث كسر هش أثناء الاستخدام.
(2) سطح صلب صلب: يمكن معالجة الأجزاء النهائية بنوع معين من الصفيحة الساخنة للحصول على طبقة سطحية صلبة ومقاومة للتآكل وقلب مرن ومناسب. فمثلا, من أجل نقل عزم الدوران, يجب أن يتمتع الترس بالقوة الكافية, تحمل عبء الصدمة أثناء عملية التحول, وتتطلب صلابة. أثناء عملية الربط, يتحمل الترس تآكلًا قويًا وله مقاومة للتآكل. لذلك, يجب أن يكون للعتاد قوة إجمالية عالية و “صعب وصعب” أداء.
2. حسب عملية المعالجة الحرارية, هناك بشكل رئيسي:
(1) كربنة وتبريد الفولاذ منخفض الكربون المستعمل: محتوى الكربون بشكل عام بين 0.10-0.25% لضمان المتانة الجيدة في جوهر الجزء. إضافة <2% الكروم, <4.5% النيكل, 2% المنغنيز, و 0.001-0.004% يمكن أن يؤدي البورون إلى الفولاذ الأسمنتي المستخدم في الكربنة إلى تحسين صلابة الفولاذ وتحسين هيكل وأداء قلب الجزء. قوة ودونة الطبقة الكربونية; في بعض الأحيان كمية صغيرة من التيتانيوم, يضاف الفاناديوم وعناصر أخرى لتنقية الحبوب ومنع تأثير السخونة الزائدة أثناء الكربنة.
(2) العلاج بالنترة: فولاذ يحتوي على ألومنيوم في صلب مركب, مثل 38CrMoAL, ينتمي إلى نيترة الصلب. يمكن الجمع بين الألومنيوم والنتريد لتشكيل نيتريد الألومنيوم, مما يزيد من صلابة السطح ومقاومة التآكل.
(3) يتم استخدام التسخين بالحث عالي التردد من الفولاذ الكربوني لتبريد السطح: سبائك الفولاذ الهيكلي مقسمة إلى فولاذ عالي الجودة وفولاذ عالي الجودة (مع “ا” بعد رقم الصلب) حسب جودة علم المعادن; الغرض ينقسم إلى معالجة الضغط (معالجة الضغط الساخن أو الضغط البارد) تجهيز) وقطع معالجة الصلب; وفقًا لحالة العرض ، يتم تقسيمها إلى معالجة غير حرارية, تطبيع, تلدين أو تلطيف درجة حرارة عالية.