خاصية الفولاذ 230M07 (EN1A) والتطبيقات الرئيسية
شارك
Table Of Content
Table Of Content
يتميز فولاذ 230M07 (EN1A) بأنه فولاذ سبيكة منخفض الكربون يستخدم بشكل رئيسي في التطبيقات التي تتطلب معالجة جيدة وقوة معتدلة. يصنف على أنه فولاذ متوسط الكربون، ويحتوي على مزيج متوازن من العناصر السبائكية التي تعزز خصائصه الميكانيكية مع الحفاظ على إمكانية العمل الممتازة. تشمل العناصر السبائكية الأساسية في 230M07 المنغنيز والكبريت والفوسفور، والتي تساهم في خصائصه العامة.
عرض شامل
فولاذ 230M07 يتميز بمحتوى الكربون المنخفض، والذي يكون عادة حوالي 0.07٪، مما يسمح بمرونة جيدة وقابلية للتشكيل. تحسين المنغنيز من القدرة على الصلابة وقوة الشد، بينما يعزز الكبريت من قابلية المعالجة، مما يجعله اختيارًا مفضلًا لتطبيقات التشغيل بدقة. تشمل الخصائص الداخلية لـ 230M07 قابلية جيدة للتلحيم، قوة معتدلة، وقابلية معالجة ممتازة، والتي تعتبر ضرورية لتصنيع مكونات معقدة في مختلف قطاعات الهندسة.
المميزات:
- قابلية معالجة ممتازة: يوفر محتوى الكبريت قابلية معالجة متفوقة، مما يجعله مثاليًا لعمليات التشغيل عالية السرعة.
- مرونة جيدة: يضمن محتوى الكربون المنخفض إمكانية تشكيل الفولاذ بسهولة دون تشقق.
- قابلية التلحيم: يمكن تلحيم 230M07 باستخدام طرق تقليدية، مما يتيح خيارات تصنيع متنوعة.
القيود:
- قوة أقل مقارنة بالفولاذات العالية الكربون: على الرغم من أن له قوة جيدة، فقد لا يكون مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب قوة شد عالية.
- مقاومة محدودة للتآكل: باعتباره فولاذًا منخفض السبيكة، قد لا يؤدي أداءً جيدًا في البيئات التآكلية العالية بدون طلاءات واقية.
تاريخيًا، تم استخدام 230M07 على نطاق واسع في صناعات السيارات والتصنيع لمكونات مثل الأعمدة والتروس والمثبتات، حيث تكون الدقة وقابلية المعالجة حرجة.
أسماء بديلة، معايير، ومكافئات
| المنظمة القياسية | التسمية/الدرجة | الدولة/المنطقة الأصلية | ملاحظات/تعليقات |
|---|---|---|---|
| UNS | G23000 | الولايات المتحدة الأمريكية | الأقرب مكافئ لـ EN1A |
| AISI/SAE | 1030 | الولايات المتحدة الأمريكية | اختلافات تركيبية طفيفة |
| EN | 230M07 | أوروبا | التسمية القياسية في أوروبا |
| DIN | 1.0402 | ألمانيا | خصائص مشابهة ولكن تطبيقات مختلفة |
| JIS | S20C | اليابان | قابل للمقارنة ولكن مع معايير معالجة مختلفة |
تسلط الجدول أعلاه الضوء على معايير مختلفة ومكافئات لفولاذ 230M07. بينما قد تبدو هذه الدرجات متشابهة، إلا أن الاختلافات الطفيفة في التركيب والمعالجة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الأداء في التطبيقات المحددة. على سبيل المثال، يعزز محتوى الكبريت في 230M07 من قابلية المعالجة ولكنه قد يحد من استخدامه في التطبيقات عالية القوة مقارنةً بالدرجات ذات محتوى الكربون الأعلى.
الخصائص الرئيسية
التركيب الكيميائي
| عنصر (الرمز والاسم) | نسبة التركيز (%) |
|---|---|
| C (الكربون) | 0.07 - 0.12 |
| Mn (المنغنيز) | 0.30 - 0.60 |
| S (الكبريت) | 0.05 - 0.15 |
| P (الفوسفور) | 0.03 كحد أقصى |
| Fe (الحديد) | الباقي |
تلعب العناصر السبائكية الأساسية في فولاذ 230M07 أدوارًا حاسمة في تحديد خصائصه. يسهم الكربون، على الرغم من كميته المنخفضة، في القوة والصلابة العامة للفولاذ. يعزز المنغنيز من القابلية للصلابة وقوة الشد، بينما يحسن الكبريت بشكل كبير من قابلية المعالجة، مما يسمح بعمليات تصنيع فعّالة. يمكن أن يؤثر الفوسفور، على الرغم من تواجده بكميات صغيرة، على المرونة والمتانة.
الخصائص الميكانيكية
| الخاصية | الحالة/الحرارة | درجة حرارة الاختبار | القيمة/النطاق النموذجي (مقياس متري) | القيمة/النطاق النموذجي (نظام إمبراطوري) | المعيار المرجعي لطريقة الاختبار |
|---|---|---|---|---|---|
| قوة الشد | معتدل | درجة حرارة الغرفة | 400 - 550 ميجا باسكال | 58 - 80 كيلوباسكال | ASTM E8 |
| قوة التحمل (0.2% إنحراف) | معتدل | درجة حرارة الغرفة | 250 - 350 ميجا باسكال | 36 - 51 كيلوباسكال | ASTM E8 |
| تمدد | معتدل | درجة حرارة الغرفة | 20 - 30% | 20 - 30% | ASTM E8 |
| صلابة (برينيل) | معتدل | درجة حرارة الغرفة | 120 - 160 HB | 120 - 160 HB | ASTM E10 |
| قوة التأثير | شاربي، -20°C | -20°C | 30 - 50 جول | 22 - 37 قدم-رطل | ASTM E23 |
تجعل الخصائص الميكانيكية لفولاذ 230M07 مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة وقابلية معالجة جيدة. يشير مزيج قوة الشد والتحمل إلى أنه يمكنه تحمل أحمال كبيرة مع الحفاظ على السلامة الهيكلية. تعكس نسبة التمدد القدرة على التشوه دون كسر، وهو أمر حاسم في التطبيقات التي تتضمن الانحناء أو التشكيل.
الخصائص الفيزيائية
| الخاصية | الحالة/درجة الحرارة | القيمة (مقياس متري) | القيمة (نظام إمبراطوري) |
|---|---|---|---|
| الكثافة | درجة حرارة الغرفة | 7.85 جرام/سم³ | 0.284 رطل/بوصة³ |
| درجة حرارة/نطاق الانصهار | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| الناقلية الحرارية | درجة حرارة الغرفة | 50 واط/م·ك | 34.5 BTU·بوصة/قدم²·ساعة·°F |
| سعة الحرارة النوعية | درجة حرارة الغرفة | 460 جول/كجم·ك | 0.11 BTU/رطل·°F |
| المقاومة الكهربائية | درجة حرارة الغرفة | 0.0001 أوم·م | 0.0001 أوم·بوصة |
تشير الخصائص الفيزيائية لفولاذ 230M07، مثل الكثافة والناقلية الحرارية، إلى أهميتها في التطبيقات التي تت involve نقل الحرارة أو المكونات الهيكلية. تشير درجة الانصهار إلى ملاءمته للتطبيقات ذات الحرارة العالية، بينما تعكس سعة الحرارة النوعية قدرته على امتصاص الحرارة دون تغييرات كبيرة في درجة الحرارة.
مقاومة التآكل
| الوكيل التآكلي | التركيز (%) | درجة الحرارة (°C/°F) | تصنيف المقاومة | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| جوي | تختلف | بيئة | متوسط | خطر الصدأ بدون حماية |
| كلوريدات | تختلف | بيئة | سيئ | عرضة للتآكل البقعي |
| أحماض | تختلف | بيئة | سيئ | غير موصى به في البيئات الحمضية |
| قلوي | تختلف | بيئة | متوسط | مقاومة معتدلة، ولكن يوصى بطبقات واقية |
يُظهر فولاذ 230M07 مقاومة متوسطة للتآكل، خاصة في الظروف الجوية. ومع ذلك، فهو عرضة للتآكل البقعي في بيئات الكلور ويجب عدم استخدامه في التطبيقات الحمضية بدون تدابير وقائية. مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ، فإن مقاومة تآكل 230M07 محدودة، مما يجعله أقل ملاءمة للبيئات التي تكون فيها التآكل مصدر قلق كبير.
مقاومة الحرارة
| الخاصية/الحد | درجة الحرارة (°C) | درجة الحرارة (°F) | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أقصى درجة حرارة خدمة مستمرة | 300 °C | 572 °F | ملائم لدرجات حرارة معتدلة |
| أقصى درجة حرارة خدمة متقطعة | 350 °C | 662 °F | تعرض قصير الأمد فقط |
| درجة حرارة التقشير | 400 °C | 752 °F | خطر الأكسدة بعد هذه الحرارة |
عند درجات حرارة مرتفعة، يحافظ فولاذ 230M07 على سلامته الهيكلية حتى حوالي 300 °C. بعد هذه الدرجة، يزداد خطر الأكسدة والتقشير، مما يمكن أن ي compromise خصائصه الميكانيكية. لا يُوصى باستخدام هذا الفولاذ في التطبيقات التي تتضمن تعرضًا طويل الأمد لدرجات حرارة عالية.
خصائص التصنيع
قابلية التلحيم
| عملية اللحام | المعدن الملحق الموصى به (تصنيف AWS) | غاز/فلكس الحماية المعتاد | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| MIG | ER70S-6 | أرجون + CO2 | نتائج جيدة مع التقنية المناسبة |
| TIG | ER70S-2 | أرجون | أسطح نظيفة مطلوبة لأفضل النتائج |
| Stick | E7018 | غير متاح | يوصى بالتسخين المسبق للأقسام الأكثر سمكًا |
يعتبر فولاذ 230M07 عمومًا قابلًا للتلحيم باستخدام عمليات اللحام الشائعة. ومع ذلك، قد يكون التسخين المسبق ضروريًا للأقسام الأكثر سمكًا لمنع التشقق. يمكن أن تعزز المعالجة الحرارية بعد اللحام أيضًا خصائص وصلة اللحام.
قابلية المعالجة
| مؤشر المعالجة | فولاذ 230M07 | فولاذ AISI 1212 | ملاحظات/نصائح |
|---|---|---|---|
| مؤشر قابلية المعالجة النسبي | 100 | 130 | فولاذ 230M07 جيد لكن أقل من 1212 |
| سرعة القطع النموذجية (تدوير) | 60-80 م/دقائق | 80-100 م/دقائق | تعديل السرعات بناءً على الأدوات |
يقدم فولاذ 230M07 قابلية معالجة جيدة، على الرغم من أنه ليس بقدر بعض الفولاذات ذات قابلية المعالجة الممتازة مثل AISI 1212. يجب اختيار سرعات القطع والأدوات المثلى لزيادة الكفاءة وتقليل التآكل.
قابلية التشكيل
يظهر فولاذ 230M07 قابلية جيدة للتشكيل بسبب محتوى الكربون المنخفض. يمكن تشكيله باردًا إلى أشكال مختلفة دون خطر كبير من التشقق. ومع ذلك، يجب توخي الحذر مع أنصاف الدوائر لتجنب تصلب العمل.
المعالجة الحرارية
| عملية المعالجة | نطاق درجة الحرارة (°C/°F) | الوقت النموذجي للتشبع | طريقة التبريد | الغرض الرئيسي / النتيجة المتوقعة |
|---|---|---|---|---|
| التسخين المسبق | 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F | 1 - 2 ساعات | هواء | تليين، تحسين المرونة |
| التطبيع | 850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F | 1 - 2 ساعات | هواء | تنقية هيكل الحبة |
| تلميع + تصلب | 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F | 1 - 2 ساعات | زيت/ماء | زيادة الصلابة والقوة |
يمكن أن تؤثر عمليات المعالجة الحرارية مثل التسخين المسبق والتطبيع بشكل كبير على الهيكل المجهري لفولاذ 230M07، مما يعزز خصائصه الميكانيكية. خلال التسخين المسبق، يتم تليين الفولاذ، مما يحسن من مرونته، بينما يعمل التطبيع على تنقية هيكل الحبة، مما يؤدي إلى تحسين المتانة.
التطبيقات النموذجية والاستخدامات النهائية
| الصناعة/القطاع | مثال على التطبيق المحدد | خصائص الفولاذ الرئيسية المستخدمة في هذا التطبيق | سبب الاختيار (باختصار) |
|---|---|---|---|
| السيارات | تروس | قابلية معالجة جيدة، قوة معتدلة | مكونات دقيقة |
| التصنيع | أعمدة | مرونة، قابلية تلحيم | تسهيل التصنيع |
| الفضاء الجوي | مثبتات | قوة، مقاومة للتآكل | قطع حرجة تحمل الأحمال |
تشمل التطبيقات الأخرى:
- مكونات مصنعة في الآلات الصناعية
- قطع سيارات تتطلب دقة عالية
- تطبيقات هندسية عامة حيث تكون القوة المعتدلة مقبولة
يتم اختيار فولاذ 230M07 للتطبيقات التي تتطلب دقة وقابلية معالجة جيدة، خاصة حيث تكون القوة المعتدلة كافية. تجعل قدرته على التلحيم والتشكيل بسهولة منه متنوعًا عبر قطاعات متعددة.
اعتبارات مهمة، معايير الاختيار، ورؤى إضافية
| ميزة/خاصية | فولاذ 230M07 | فولاذ AISI 1018 | فولاذ EN8 | ملاحظة خُصصية/عيوب أو توازن مختصر |
|---|---|---|---|---|
| خاصية ميكانيكية رئيسية | قوة معتدلة | قوة منخفضة | قوة أعلى | فولاذ 230M07 أفضل في المعالجة |
| جانب التآكل الرئيسي | متوسط | متوسط | سيئ | جميعها تتطلب حماية في البيئات التآكلية |
| قابلية التلحيم | جيدة | جيدة | متوسطة | فولاذ 230M07 لديه قابلية تلحيم أفضل |
| قابلية المعالجة | جيدة | ممتازة | متوسطة | فولاذ 230M07 مناسب للأعمال الدقيقة |
| قابلية التشكيل | جيدة | ممتازة | متوسطة | فولاذ 230M07 متنوع للتشكيل |
| التكلفة النسبية التقريبية | متوسطة | منخفضة | متوسطة | فعالة من حيث التكلفة للمعالجة |
| التوفر النموذجي | شائع | شائع جدًا | شائع | متاح بسهولة في معظم الأسواق |
عند اختيار فولاذ 230M07، تشمل الاعتبارات قابلية المعالجة، قابلية التلحيم، والقوة المتوسطة. إنه فعال من حيث التكلفة للتطبيقات التي تتطلب معالجة دقيقة. ومع ذلك، فإن مقاومته الأقل للتآكل مقارنة بالفولاذات المقاومة للصدأ قد تتطلب طلاءات وقائية في بعض البيئات.
في الختام، يعتبر فولاذ 230M07 مادة متعددة الاستخدامات مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، وخصوصًا حيث تكونحتاج إلى معالجة جيدة وقوة معتدلة. تجعل خصائصه منه خيارًا مفضلًا في صناعات مثل السيارات والتصنيع، حيث تكون الدقة والموثوقية أساسية.