الفولاذ المقاوم للصدأ

تصلب المعادن هو عملية تستخدم لجعل ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الأخرى أقوى, أصعب, وأكثر مقاومة للتآكل. في الاستخدام اليومي, سوف تتمتع ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ التي خضعت لعملية تصلب بمقاومة أفضل للتآكل والتشوه الميكانيكي.

هناك أنواع مختلفة من عمليات تصلب المعادن, مثل المعالجة الحرارية (المعالجة الحرارية), تصلب السطح (تصلب السطح), والطرق المعتمدة على الطاقة مثل الليزر. تعتمد الطريقة المستخدمة على نوع المعدن, التركيب الكيميائي, ومستوى الصلابة المراد تحقيقها.

الغرض من عملية تصلب المعادن

تعمل عملية التصلب عمومًا على تغيير الخواص الميكانيكية للمعدن, من بين أمور أخرى:

• يزيد من الصلابة ومقاومة التآكل

• يزيد من القوة ضد التشوه

• تغيير التركيب البلوري الداخلي للمعدن

• على بعض أنواع المعادن, يمكن أن تؤثر على الخصائص المغناطيسية

هكذا, يصبح المعدن أكثر متانة ومناسبًا للتطبيقات الهيكلية, صناعة, وكذلك الميكانيكية.

تصلب السطح (تصلب السطح)

يهدف تصلب السطح إلى زيادة مقاومة التآكل للطبقة الخارجية دون المساس بمرونة الجزء الداخلي المعدني. تتضمن هذه الطريقة تغيير التركيب الكيميائي والبنية المجهرية للسطح.

وتشمل الأساليب الشائعة الاستخدام:

• تصلب حراري قائم على الحرارة

• التصلب الكيميائي مثل الكربنة أو النتردة

• العلاج بالليزر (تصلب السطح بالليزر) مثل المزيد من التكنولوجيا الحديثة

تصلب عن طريق التبريد (إخماد تصلب)

التسقية هي طريقة تصلب حراري شائعة الاستخدام في الفولاذ والحديد الزهر. تتضمن العملية:

1. يتم تسخين المعادن إلى درجة حرارة معينة وفقا لمحتوى الكربون فيها.

2. يتم الاحتفاظ بالمعدن عند درجة الحرارة هذه لفترة معينة بحيث يتغير هيكله البلوري.

3. ثم يتم تبريد المعدن بسرعة (التبريد) باستخدام الماء, زيت, أو وسائل الإعلام الأخرى.

تعمل هذه العملية على تغيير بنية الشبكة البلورية للمعدن بحيث تصبح أكثر صلابة وأكثر مقاومة للأحمال الميكانيكية. بعد التبريد, عادة ما يتم إجراء عملية التقسية لتحقيق التوازن بين الصلابة والليونة.

المخاطر إذا لم يتم التحكم في العملية بشكل صحيح

إذا لم يتم تنفيذ عملية التصلب بشكل صحيح, يمكن أن تنشأ مشاكل مختلفة:

• يمكن أن يؤدي التبريد غير المتساوي إلى تشوه المعدن أو التواءه.

• التبريد بقوة شديدة يمكن أن يغير أبعاد المعدن.

• يمكن أن يتشقق المعدن بسبب الضغط الداخلي العالي.

• إذا لم يكن التبريد بالسرعة الكافية, قد لا يخضع المعدن للتصلب الكافي.

لذلك, التحكم في درجة الحرارة, وقت, ووسائط التبريد مهمة جدًا في كل عملية تصلب.