1004 الصلب: الخصائص والتطبيقات الرئيسية
شارك
Table Of Content
Table Of Content
يتم تصنيف فولاذ 1004 على أنه فولاذ منخفض الكربون، ويندرج تحديداً تحت فئة فولاذ السبائك متوسط الكربون. يحتوي هذا الدرجة عادةً على محتوى كربون بحوالي 0.04%، مما يساهم في خصائصه وأدائه العام. تشمل العناصر الأساسية في سبائك فولاذ 1004 المنغنيز (Mn) والسيليكون (Si)، مما يعزز قوته وصلابته بينما يحسن قابلية تشكيله وقدرته على اللحام.
نظرة شاملة
يتميز فولاذ 1004 بتلك الدكتيلية الرائعة وقابلية التشكيل، مما يجعله مناسباً لمختلف التطبيقات الهندسية. يسمح محتوى الكربون المنخفض بلحام جيد، بينما يساعد وجود المنغنيز في تقوية الفولاذ دون المساس بقوته. يُستخدم هذا الدرجة من الفولاذ غالبًا في التطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة ومقاومة جيدة للتآكل.
مزايا فولاذ 1004:
- قابلية لحام جيدة: يسهل محتوى الكربون المنخفض عمليات اللحام.
- دكتيلية: يسمح الدكتيلية العالية بت deform extensively without fracture.
- وفر التكلفة: بشكل عام، تكلفته أقل مقارنة بفولاذ السبائك الأعلى، مما يجعله خياراً اقتصادياً للعديد من التطبيقات.
حدود فولاذ 1004:
- قوة أقل: مقارنة بفولاذ الكربون العالي، قد لا يؤدي فولاذ 1004 بشكل جيد في ظروف الشد العالية.
- مقاومة للتآكل: يفتقر إلى مقاومة التآكل الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يحد من استخدامه في البيئات القاسية.
تاريخياً، تم استخدام فولاذ 1004 في مجالات متعددة، بما في ذلك السيارات والتصنيع، حيث يتم تقييم توازنه بين القوة والدكتيلية والجدوى الاقتصادية عالياً. لا تزال مكانته في السوق ثابتة، مع طلب مستمر في التطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة وقابلية تشكيل جيدة.
أسماء بديلة ومعايير ومعادلات
| منظمة معيارية | تسمية/درجة | دولة/منطقة المنشأ | ملاحظات/تعليقات |
|---|---|---|---|
| UNS | G10040 | الولايات المتحدة | أقرب معادل لـ AISI 1004 |
| AISI/SAE | 1004 | الولايات المتحدة | تغييرات تركيبية طفيفة يجب الانتباه إليها |
| ASTM | A108 | الولايات المتحدة | مواصفة قياسية لشرائح فولاذ الكربون المعالج على البارد |
| EN | 1.0402 | أوروبا | معادل في المعايير الأوروبية |
| JIS | S10C | اليابان | خصائص مشابهة ولكن مع اختلافات طفيفة في التركيب |
يوضح الجدول أعلاه المعايير المختلفة والمعادلات لفولاذ 1004. وتجدر الإشارة إلى أنه في حين قد يبدو أن الكثير من الدرجات متكافئة، إلا أن الاختلافات الطفيفة في التركيب يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية والأداء في تطبيقات محددة. على سبيل المثال، قد يُعزز وجود عناصر سبيكة إضافية في بعض المعادلات بعض الخصائص مثل الصلابة أو مقاومة التآكل.
الخصائص الرئيسية
التركيب الكيميائي
| عنصر (الرمز والاسم) | نطاق النسبة المئوية (%) |
|---|---|
| C (كربون) | 0.04 - 0.06 |
| Mn (منغنيز) | 0.30 - 0.60 |
| Si (سيليكون) | 0.10 - 0.40 |
| P (فوسفور) | ≤ 0.04 |
| S (كبريت) | ≤ 0.05 |
تشمل الأدوار الأساسية لعناصر السبائك الرئيسية في فولاذ 1004:
- الكربون (C): يوفر الصلابة والقوة؛ ومع ذلك، بكميات منخفضة، فإنه يحافظ على الدكتيلية.
- المنغنيز (Mn): يعزز القابلية للتصلب والقوة بينما يحسن مقاومة التآكل.
- السيليكون (Si): يحسن القوة ويفيد في إزالة الأكسدة أثناء تصنيع الفولاذ.
الخصائص الميكانيكية
| خاصية | شرط/حالة | درجة الحرارة للاختبار | القيمة/النطاق النموذجي (متري) | القيمة/النطاق النموذجي (إمبراطوري) | المعيار المرجعي لطريقة الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|
| قوة الشد | معالجة بحرية | درجة حرارة الغرفة | 370 - 450 ميجا باسكال | 54 - 65 ksi | ASTM E8 |
| قوة السقوط (0.2% إزاحة) | معالجة بحرية | درجة حرارة الغرفة | 210 - 300 ميجا باسكال | 30 - 43.5 ksi | ASTM E8 |
| التمدد | معالجة بحرية | درجة حرارة الغرفة | 20 - 30% | 20 - 30% | ASTM E8 |
| الصلابة (برينيل) | معالجة بحرية | درجة حرارة الغرفة | 120 - 160 HB | 120 - 160 HB | ASTM E10 |
| قوة الصدمة | شاربي (عند -20°C) | -20°C | 30 - 50 جول | 22 - 37 قدم-للحظة | ASTM E23 |
تجعل الخصائص الميكانيكية لفولاذ 1004 مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة ودكتيلية جيدة. تشير مزيج قوة الشد والسقوط إلى أنه بينما يمكنه تحمل الأحمال الكبيرة، فإنه قادر أيضًا على التشوه دون الكسر، وهو أمر ضروري في التطبيقات الهيكلية.
الخصائص الفيزيائية
| خاصية | شرط/درجة الحرارة | القيمة (متري) | القيمة (إمبراطوري) |
|---|---|---|---|
| الكثافة | درجة حرارة الغرفة | 7.85 جرام/سم³ | 0.284 رطل/بوصة³ |
| نقطة الانصهار | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| التوصيل الحراري | درجة حرارة الغرفة | 50 واط/م·ك | 29 BTU·بوصة/(ساعة·قدم²·°F) |
| السعة الحرارية النوعية | درجة حرارة الغرفة | 0.49 كيلوجول/كغ·ك | 0.12 BTU/رطل·°F |
| المقاومة الكهربائية | درجة حرارة الغرفة | 0.0000017 أوم·م | 0.0000017 أوم·قدم |
تشكل الخصائص الفيزيائية الرئيسية مثل الكثافة والتوصيل الحراري أهمية كبيرة للتطبيقات التي تشمل المعالجة الحرارية والمعالجة الحرارية. تشير الكثافة إلى وزن المادة، وهو أمر حاسم للتطبيقات الهيكلية، بينما تؤثر التوصيلية الحرارية على كيفية تصرف المادة تحت تغيرات درجة الحرارة.
مقاومة التآكل
| عامل التآكل | التركيز (%) | درجة الحرارة (°C) | تصنيف المقاومة | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| كلوريدات | 3-5 | 25-60 | جيد | خطر تآكل النقر |
| حمض الكبريتيك | 10 | 25 | رديء | غير موصى به |
| هيدروكسيد الصوديوم | 5 | 25 | جيد | مقاومة محدودة |
يظهر فولاذ 1004 مقاومة معتدلة للتآكل، وخاصة في البيئات التي تحتوي على الكلوريدات والمحاليل القلوية. ومع ذلك، فإنه عرضة للتآكل النقر والتكسير تحت الضغط في البيئات الغنية بالكلوريد. مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ، مثل 304 أو 316، فإن مقاومة التآكل لفولاذ 1004 أقل بكثير، مما يجعله أقل ملاءمة للتطبيقات البحرية أو شديدة التآكل.
مقاومة الحرارة
| خاصية/حد | درجة الحرارة (°C) | درجة الحرارة (°F) | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| أقصى درجة حرارة خدمة مستمرة | 400 | 752 | مناسب لدرجات الحرارة المعتدلة |
| أقصى درجة حرارة خدمة متقطعة | 450 | 842 | تعرض قصير المدى فقط |
| درجة حرارة التصفية | 600 | 1112 | خطر التأكسد بعد هذه درجة الحرارة |
عند درجات حرارة مرتفعة، يحتفظ فولاذ 1004 بسلامته الهيكلية حتى حوالي 400 °C (752 °F). بعد هذه النقطة، تزداد خطر التأكسد، مما قد يؤدي إلى تدهور خصائص المادة. وهذا يجعله مناسبًا للتطبيقات التي لا تكون فيها درجات الحرارة العالية عاملاً ثابتًا.
خصائص التصنيع
قابلية اللحام
| عملية اللحام | المعدن الممتلئ الموصى به (تصنيف AWS) | الغاز/الحماية الشائعة | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| MIG | ER70S-6 | الأرجون + CO2 | جيد للأقسام الرقيقة |
| TIG | ER70S-2 | الأرجون | لحامات نظيفة، تحويل منخفض |
| Stick | E7018 | N/A | يتطلب تسخين مسبق للأقسام السميكة |
يتميز فولاذ 1004 بقابلية اللحام العالية، مما يجعله مناسبًا لمختلف عمليات اللحام. قد يكون من الضروري تسخين الأقسام الأكثر سمكًا لتجنب الكسر. يمكن أن تحسن المعالجة الحرارية بعد اللحام من الخصائص الميكانيكية للحام.
قابلية القطع
| باراميتر القطع | فولاذ 1004 | AISI 1212 | ملاحظات/نصائح |
|---|---|---|---|
| مؤشر قابلية القطع النسبية | 70 | 100 | 1004 قابلية قطع متوسطة |
| سرعة القطع النموذجية (التدوير) | 50 م/دقيقة | 80 م/دقيقة | تعديل بناءً على الأدوات |
يوفر فولاذ 1004 قابلية قطع متوسطة، يمكن تحسينها من خلال أدوات وقطع مناسبة. من الضروري استخدام أدوات حادة وسرعات قطع مناسبة لتحقيق نتائج مثلى.
قابلية التشكيل
يظهر فولاذ 1004 قابلية تشكيل ممتازة، مما يجعله مناسبًا لعمليات التشكيل البارد والساخن. يمكن ثنيه وتشكيله بسهولة دون كسر، مما يسمح بتصميمات معقدة في التصنيع. معدل العمل الصلب متوسط، مما يعني أنه على الرغم من أنه يمكن تشكيله بشكل موسع، يجب توخي الحذر لتجنب الإجهاد المفرط.
المعالجة الحرارية
| عملية المعالجة | نطاق درجة الحرارة (°C/°F) | الوقت النموذجي للنقع | طريقة التبريد | الهدف الأساسي / النتيجة المتوقعة |
|---|---|---|---|---|
| التسخين المعالج | 600 - 700 / 1112 - 1292 | 1 - 2 ساعة | هواء | تحسين الدكتيلية وتقليل الصلابة |
| التسوية | 850 - 900 / 1562 - 1652 | 1 - 2 ساعة | هواء | تهذيب بنية الحبيبة |
| التبريد | 800 - 850 / 1472 - 1562 | 30 دقيقة | زيت أو ماء | زيادة الصلابة |
تعتبر عمليات المعالجة الحرارية مثل التسخين المعالج والتسوية حاسمة لتغيير البنية المجهرية لفولاذ 1004. يحسن التسخين المعالج الدكتيلية ويقلل الصلابة، بينما يُهذب التسوية بنية الحبيبة، مما يعزز الخصائص الميكانيكية العامة.
التطبيقات النموذجية والاستخدامات النهائية
| الصناعة/القطاع | مثال على تطبيق محدد | الخصائص الرئيسية للفولاذ المستخدمة في هذا التطبيق | سبب الاختيار |
|---|---|---|---|
| السيارات | مكونات الهيكل | قابلية لحام جيدة، دكتيلية | اقتصادية، سهلة التشكيل |
| التصنيع | أجزاء الآلات | قوة معتدلة، قابلية القطع | ملائمة للإنتاج الضخم |
| البناء | عوارض هيكلية | قوة، قابلية التشكيل | اقتصادية للهياكل الكبيرة |
تتضمن التطبيقات الأخرى:
- معدات الزراعة
- أنابيب وأنابيب
- لوحات هيكل السيارات
اختيار فولاذ 1004 في التطبيقات الخاصة بالسيارات والتصنيع يعود أساسًا لتوازنه بين القوة والدكتيلية والجدوى الاقتصادية، مما يجعله مثاليًا للمكونات التي تتطلب قابلية تشكيل جيدة ولحام.
اعتبارات هامة ومعايير الاختيار ورؤى إضافية
| ميزة/خاصية | فولاذ 1004 | AISI 1010 | AISI 1020 | ملاحظة موجزة حول الإيجابيات/السلبيات أو المقايضة |
|---|---|---|---|---|
| خاصية ميكانيكية رئيسية | قوة معتدلة | قوة أقل | قوة أعلى | يوفر 1004 توازنًا بين الخصائص |
| جانب مقاومة التآكل الرئيسي | جيد | رديء | رديء | جميع الدرجات لها مقاومة محدودة للتآكل |
| قابلية اللحام | جيدة | متوسطة | جيدة | 1004 أسهل للحام من 1010 |
| قابلية القطع | متوسطة | جيدة | متوسطة | 1004 أقل قابلية للقطع من 1010 |
| قابلية التشكيل | ممتازة | جيدة | جيدة | يتميز 1004 بامتياز في عمليات التشكيل |
| التكلفة النسبية التقريبية | منخفضة | منخفضة | متوسطة | اقتصادي للعديد من التطبيقات |
| التوفر النموذجي | مرتفع | مرتفع | مرتفع | متاح على نطاق واسع بأشكال مختلفة |
عند اختيار فولاذ 1004، تشمل الاعتبارات جدواه الاقتصادية وتوفره ومدى ملاءمته للتطبيقات المحددة. قوتها المعتدلة وقابلية تشكيلها الممتازة تجعلها خيارًا شائعًا في الصناعات حيث تكون هذه الخصائص ملحة. ومع ذلك، يجب تقييم حدودها في مقاومة التآكل والقوة مقارنة بفولاذ السبائك الأعلى جيدًا بناءً على متطلبات التطبيق.
في الختام، يعتبر فولاذ 1004 مادة متعددة الاستخدامات في مختلف التطبيقات الهندسية، حيث يوفر توازنًا من الخصائص التي تلبي احتياجات المصنعين والمهندسين على حد سواء. تبرز أهميته التاريخية وملاءمته المستمرة في السوق قيمته في التطبيقات الحديثة.
2 تعليقات
Today, Stake Casino has become a favoured site for gamblers in India. To securely access the platform, simply use the trusted access page here — [url=https://stakelobby.com/in/]Stake Casino India 2025 – your destination for crypto-friendly online gaming[/url]
. It’s the quickest path to begin. With a massive game library, a hassle-free layout, and support for Indian methods, the casino excels in the digital casino industry. “Play classic titles and hit jackpots today!”
In addition, Stake consistently updates features to enhance gameplay for Indian users, offering smoother navigation and better accessibility across devices.
Stake Registration in India | Quick & Easy Start
Signing up at Stake is lightning-fast, allowing new users to start playing within minutes. Just visit the platform through the trusted entry mentioned earlier, then tap Register, complete the form, activate your profile, and finally top up your balance to start playing instantly.
“Create your account fast and claim your welcome offer!”
If you prefer mobile use, Stake’s registration also works smoothly on smartphones, so you can complete the process anytime.
Stake IN Promotions | Grab Rewarding Benefits
The sign-up reward is among the key benefits new users choose Stake. Indian players can instantly increase their balance with offers tailored for the local audience.
• Welcome Bonus Package — Enjoy extra funds up to ?10,000.
• Free Spins Offers — Receive complimentary spins on top slots.
• VIP & Loyalty Program — Climb the VIP ladder for each bet, then unlock exclusive perks.
“Grab a 100% bonus to play more games!”
Stake also provides seasonal and festival promotions specifically for Indian users, giving extra chances to earn rewards.
In 2025, Stake Casino has become a go-to platform for Indian players. To start playing safely, simply use the trusted access page here — Unlock Exclusive VIP Benefits and Bonuses at Stake Casino India
. It’s the quickest path to begin. With thousands of exciting games, a smooth interface, and INR-friendly payments, the casino stands out in the competitive iGaming market. “Spin popular slots and win big instantly!”
In addition, Stake consistently updates features to enhance gameplay for Indian users, offering smoother navigation and better accessibility across devices.
Stake Account Creation in India | Hassle-Free Setup
Creating an account at Stake is straightforward, allowing you to begin your gaming journey within minutes. Just open the official page through the trusted entry mentioned earlier, then click the Sign Up button, fill in your details, activate your profile, and finally add funds to start playing instantly.
“Create your account fast and claim your welcome offer!”
If you prefer mobile use, Stake’s registration also works smoothly on smartphones, so you can complete the process anytime.
Stake Offers for Indian Players | Unlock Rewarding Benefits
The sign-up reward is among the key benefits new users choose Stake. Indian players can instantly boost their bankroll with offers tailored for the local audience.
• Welcome Bonus Package — Get a 100% match up to ?10,000.
• Free Spins Offers — Receive complimentary spins on selected games.
• VIP & Loyalty Program — Climb the VIP ladder for active gaming, then unlock exclusive perks.
“Deposit ?1000 and get ?1000 free to explore the casino!”
Stake also provides seasonal and festival promotions specifically for Indian users, giving extra chances to earn rewards.