الفولاذ الكربوني Q235: التركيب والخصائص والتطبيقات

ملخص

Q235 هو فولاذ مرن منخفض الكربون بهيكل كربوني، يستخدم عادة بدون معالجة حرارية لأنه سيدمر المعالجة الحرارية للحام. نظرًا لمرونته الجيدة ومتانته وقابليته للتلحيم وقوته، وخاصة الأداء عالي التكلفة، فإنه يستخدم على نطاق واسع في هياكل البناء والهندسة، مثل الألواح والقضبان الفولاذية وأنابيب الفولاذ الملحومة وأجزاء أخرى.

[جدول المحتويات]

ما هو الفولاذ الكربوني Q235؟

في الصين، يتم استخدام الفولاذ الكربوني Q235، الذي يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون، في كثير من الأحيان كفولاذ هيكلي، إلى جانب أداء اللحام الجيد. يعتبر الفولاذ، مثل ASTM A36 في الولايات المتحدة وS235JR في أوروبا، قابلاً للمقارنة تمامًا. يتم عادة تفحيم الفولاذ Q235 حتى مستوى 0.2%، والذي يتم دمجه مع المنغنيز والسيليكون والكبريت والفوسفور، وما إلى ذلك، كعناصر سبائك أخرى. يتم استخدامه على نطاق واسع في صناعات البناء والآلات والتصنيع في مجموعة متنوعة من المكونات الهيكلية مثل العوارض والأعمدة والألواح، وذلك بسبب قوته المعقولة ومرونته وتكلفته المنخفضة. يمكن معالجة الفولاذ الكربوني Q235 بطرق أخرى مثل اللحام والتشغيل والتشكيل لتناسب التصميمات المحددة.

لماذا يتم تسمية الفولاذ الكربوني Q235 بشكل مختلف؟

اسم "Q235" مشتق من الكلمة الصينية prizm، وهو يرمز إلى اتفاقية التسمية في الصين. عادةً ما يكون لدرجات الفولاذ رقم يأتي قبل البادئة. يشير هذا الرقم إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع للفولاذ. يرمز "Q" إلى "الجودة" ويتم إعطاؤه في شكل رقم يمثل قوة الخضوع البالغة 235 ميجا باسكال على الأقل. ونتيجة لذلك فإن الفولاذ الكربوني "Q235" هو نوع من الفولاذ الذي يتمتع بقوة خضوع دنيا تبلغ خمسة وعشرين وثلاثين ميجا باسكال. ويستفيد نظام التصنيف والتقييس هذا من نظام وضع العلامات على درجات الفولاذ في التصنيع والبناء وغيرها من المجالات ذات الصلة في الصين.

ما هي السبائك المماثلة للفولاذ الكربوني Q235 وفقًا لمعيار AISI؟

يعتبر AISI 1008 أو AISI 1010 هو المعادل لـ Q235 الصيني للفولاذ الكربوني. تتوافق هذه المعايير الأمريكية بشكل وثيق مع Q235 من حيث التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية، وتوفر قابلية سحب وقوة وقدرات لحام مماثلة. يحتوي AISI 1008 على ما يقرب من 0.08% من الكربون، بينما يحتوي AISI 1010 على محتوى كربون أعلى قليلاً عند حوالي 0.10%. يتم استخدام هذه الفولاذات منخفضة الكربون في تطبيقات مختلفة بسبب توازن خصائص الأداء الخاصة بها. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات المحددة، يوصى بالمقارنة التفصيلية والتشاور مع مواصفات المواد لضمان التوافق الكامل والالتزام بالمعايير المطلوبة.

ما هي القيود التي يفرضها الفولاذ الكربوني Q235؟

بالمقارنة مع أنواع الفولاذ الأخرى، يتم استخدام الفولاذ الكربوني Q235 على نطاق واسع ولكنه يظهر بعض القيود. كما أنها تمتلك قوة خضوع منخفضة مما يضع حدودًا صارمة لتطبيقها في البيئات التي تتطلب خصائص ميكانيكية عالية القوة وقدرة عالية على تحمل الأحمال. لذلك، فإن مواجهة مخاطر التآكل العالية، وخاصة في البيئات المسببة للتآكل أو الرطوبة العالية، يتطلب اتخاذ احتياطات أمان إضافية فيما يتعلق بالطلاء أو الجلفنة. علاوة على ذلك، قد يتميز الفولاذ Q235 بصلابة منخفضة، مما يوفر سببًا لافتراض الصلابة السلبية للفولاذ في درجات الحرارة المنخفضة أو تحت شحنات التأثير. تعتبر المخاوف المتعلقة بالقدرة على اللحام والتي تتضمن تشقق اللحام والمسامية من القضايا التي يجب معالجتها بعناية أثناء عمليات اللحام. ومن الممكن أيضًا أن تكون هناك حاجة إلى خطوات تنعيم مثل التشغيل الإضافي أو التشطيب لتحقيق التشطيب السطحي المطلوب، حيث أن الخشونة تجعل أداء الفولاذ عالي الجودة. على الرغم من القيود المذكورة أعلاه، لا يزال الفولاذ الكربوني Q235 مستخدمًا على نطاق واسع في بعض الصناعات ولكن عليك أن تضع في اعتبارك أنه غير مناسب لسيناريوهات محددة.

التركيب الكيميائي للفولاذ الكربوني Q235

تأثير التركيب العنصري على خصائص الفولاذ الكربوني Q235

إن الاعتماد الصريح للفولاذ الكربوني Q235 على التركيب العنصري لمكوناته هو حقيقة ثابتة. يعتبر محتوى الكربون مصدر الصلابة والقوة وقابلية اللحام، ولكن الفولاذ Q235 يحتوي على نسبة منخفضة نسبيًا لتوفير قوة مناسبة مع اللدونة. يستخدم المنجنيز لإعطاء القدرة على التصلب والخصائص الميكانيكية الشاملة، في حين يشكل السيليكون القوة العالية والقدرة على التصلب. يتم الاحتفاظ بمحتوى الفوسفور والكبريت عند الحد الأدنى لضمان اللدونة وتجنب الكسر. بالإضافة إلى ذلك، فإن العناصر النزرة مثل النحاس والنيكل والكروم والفاناديوم تشارك أيضًا في حوكمة مقاومة التآكل وكذلك القوة الميكانيكية. إن الدقة العالية جدًا في التحكم في هذه العوامل تؤدي إلى خصائص محددة لفولاذ Q235 تجعله قابلاً للتطبيق في مجموعة واسعة من الاستخدامات.

الخصائص الميكانيكية للفولاذ الكربوني Q235

الخصائص الفيزيائية للفولاذ الكربوني Q235

طرق معالجة الفولاذ الكربوني Q235

يمكن تصنيع الفولاذ الكربوني Q235 ولحامه وتشكيله باستخدام التقنيات القياسية، وهي ميزة رائعة عند البحث عن أجزاء آلية عالية الجودة بأسعار لا مثيل لها. تضمن عملية التصنيع التشكيل عن طريق الحفر أو الطحن أو الدوران، في حين تسهل طرق اللحام عملية الوصل. إن عمليات التشكيل البارد عن طريق الانحناء والختم تنتج أشكالاً معقدة للغاية، كما أن تخفيف الضغط يؤدي إلى إزالة الضغط. يتم زيادة مقاومة التآكل بشكل كبير عن طريق المعالجات السطحية مثل الطلاء أو الجلفنة. تتيح هذه الطرق إمكانية إنتاج قوالب لهياكل الهياكل والآلات والسيارات.

تطبيقات الفولاذ الكربوني Q235

أحد المجالات التي يستخدم فيها الفولاذ الكربوني Q235 على نطاق واسع هو تطبيقاته المتنوعة في مختلف الصناعات بسبب هذه الخصائص. يتم استخدامه في صنع العناصر الهيكلية مثل العوارض والأعمدة والألواح في البناء بسبب قوته وإمكانية اللحام الملائمة. يتطلب إنتاج الآلات استخدام Q235 لمجموعة متنوعة من القطع مثل التروس والأعمدة وأدوات التثبيت، لأنه قابل للتصنيع ومن السهل تحمل تكلفته. يمكن أن تستفيد صناعة السيارات من هذه المادة باعتبارها أحد مكونات ألواح الهيكل والشاسيه بسبب توازنها بين القوة والمرونة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الفولاذ Q235 أيضًا في معدات التصنيع الصناعية، والآلات الزراعية، وخطوط الأنابيب، وذلك بسبب استخداماته الواسعة في مختلف القطاعات التي تشمل التطبيقات الحرجة للبناء والميكانيكا والتي تتطلب مواد موثوقة ومنخفضة التكلفة.

المواد المكافئة للفولاذ الكربوني Q235