55Si2Mn مقابل 60Si2Mn – التركيب، المعالجة الحرارية، الخصائص، والتطبيقات
شارك
Table Of Content
Table Of Content
مقدمة
55Si2Mn و 60Si2Mn هما فولاذان سيليكون-منغنيز متوسطا إلى عالي الكربون، يُستخدمان على نطاق واسع، وغالبًا ما يُحدد استخدامهما في الينابيع والأسلاك والمثبتات والمكونات التي تتطلب حدًا مرنًا عاليًا ومقاومة للتعب. غالبًا ما يواجه المهندسون ومديرو المشتريات ومخططو التصنيع معضلة اختيار: هل يجب إعطاء الأولوية لقوة أعلى قليلاً بعد التبريد على حساب زيادة القابلية للتصلب والتحديات المحتملة في القابلية للحام، أو قبول مستوى كربون أقل للحصول على قابلية تشكيل أفضل وسهولة في التصنيع.
التمييز الرئيسي بين هذين الدرجتين هو محتوى الكربون والاختلافات الناتجة في الحد المرن والقابلية للتصلب. نظرًا لأن مستوى الكربون يؤثر بشكل كبير على الصلابة وقوة الخضوع (المرنة) وحساسية المعالجة الحرارية، يتم مقارنة هذين الدرجتين عادةً عند تصميم الأجزاء الحاملة للأحمال والمقاومة للتعب أو عند اختيار فولاذ الينابيع والأسلاك للإنتاج.
1. المعايير والتسميات
- التسميات والمعايير الوطنية والدولية الشائعة التي قد تشمل هذه الدرجات (أو ما يعادلها القريب):
- GB (الصين): الدرجات المدرجة عادةً كـ 55Si2Mn، 60Si2Mn في المعايير الوطنية الصينية وكتيبات المنتجات.
- EN (أوروبا): يتم العثور على فولاذ الينابيع المقارن تحت سلسلة EN 47 / EN 10089 وغيرها من تسميات فولاذ الينابيع (ملاحظة: الأسماء الرقمية المباشرة 55/60Si2Mn ليست تسميات معيارية EN ولكن غالبًا ما يتم الإشارة إليها).
- JIS (اليابان): يتم تسمية فولاذ الينابيع بشكل مختلف (على سبيل المثال، SUP6، SUP7 هي فولاذ الينابيع/الأوراق).
- ASTM/ASME: لا تستخدم ASTM نفس الاختصارات الرقمية؛ يتم تحديد المعادلات حسب التركيب والمتطلبات الميكانيكية.
- فئة المواد: كلاهما فولاذان سبيكيان للينابيع (كربون عالي، سبيكة سيليكون-منغنيز). لا يعتبران فولاذًا مقاومًا للصدأ أو فولاذ أدوات أو فولاذ HSLA بالمعنى الحديث؛ عادةً ما يتم التعامل معهما كفولاذ سبيكي عالي الكربون للينابيع والأسلاك.
2. التركيب الكيميائي واستراتيجية السبيكة
| عنصر | النطاق النموذجي — 55Si2Mn (wt%) | النطاق النموذجي — 60Si2Mn (wt%) |
|---|---|---|
| C | 0.50 – 0.58 | 0.57 – 0.64 |
| Si | 1.50 – 2.10 | 1.50 – 2.10 |
| Mn | 0.50 – 1.05 | 0.50 – 1.05 |
| P | ≤ 0.035 (أقصى) | ≤ 0.035 (أقصى) |
| S | ≤ 0.035 (أقصى) | ≤ 0.035 (أقصى) |
| Cr | ≤ 0.30 (غالبًا لا شيء) | ≤ 0.30 (غالبًا لا شيء) |
| Ni | ≤ 0.30 (عادة لا شيء) | ≤ 0.30 (عادة لا شيء) |
| Mo | ≤ 0.10 (عادة لا شيء) | ≤ 0.10 (عادة لا شيء) |
| V, Nb, Ti, B, N | أثر/مراقب إذا تمت إضافته للتقوية الدقيقة | أثر/مراقب إذا تمت إضافته للتقوية الدقيقة |
ملاحظات: - هذه هي النطاقات الاسمية التمثيلية المستخدمة في الممارسة الصناعية. تختلف الحدود الدقيقة حسب المعيار المزود، وممارسة المصنع، وما إذا كانت المادة مسحوبة على البارد أو مخصصة لمكونات ذات مقاطع ثقيلة. - يتم تعمد ارتفاع مستوى السيليكون لتحسين المرونة وخصائص الينابيع؛ يساعد المنغنيز في القابلية للتصلب والقوة. مستوى الكربون هو المتغير الرئيسي الذي يميز بين الدرجتين.
كيف تؤثر السبيكة على الأداء: - الكربون: يزيد من قوة الشد، وحد الخضوع (المرن)، والقابلية للتصلب والصلابة بعد التبريد؛ يقلل الكربون العالي من القابلية للتشكيل وتزداد حساسية اللحام. - السيليكون: يقوي الفريت، يزيد من الحد المرن (المرونة)، ويحسن مقاومة التخمير؛ يمكن أن يقلل السيليكون الزائد من قابلية التشغيل. - المنغنيز: يزيد من القابلية للتصلب وقوة الشد، يوفر إزالة الأكسدة أثناء صناعة الفولاذ؛ يمكن أن يزيد المنغنيز الزائد من خطر الاحتفاظ بالأوستينيت بعد التبريد إذا لم يتم تخفيفه بشكل صحيح. - العناصر الدقيقة المضافة (V، Nb، Ti) عند وجودها تصقل حجم الحبيبات وتزيد من القوة دون فقدان متناسب في المتانة.
3. البنية المجهرية واستجابة المعالجة الحرارية
البنى المجهرية النموذجية: - الحالة المعالجة: هيكل غالبًا ما يكون بيرليتي/فريتكي مع كربيدات كروية في فولاذ الينابيع المعالج بشكل صحيح للحصول على قابلية تشغيل جيدة وتشكيل. - الحالة المروية: مصفوفة مارتينسيتية مع كميات متغيرة من الأوستينيت المحتفظ به حسب سمك المقطع ومحتوى الكربون. - الحالة المقلدة: مارتينسيت مقلد بالإضافة إلى كربيدات دقيقة؛ تتحكم درجة حرارة التخمير في توازن الصلابة والمتانة.
كيف تؤثر طرق المعالجة على كلا الدرجتين: - التطبيع: يصقل حجم الحبيبات وينتج بنية مجهرية أكثر تجانسًا؛ مفيد قبل التشكيل على البارد أو المعالجة الحرارية الإضافية. - التبريد والتخمير (Q&T): نهج قياسي للوصول إلى الحدود المرنة المطلوبة. تتراوح درجات حرارة الأوستينيت النموذجية بين $830–880^\circ$C (تعتمد على المزود وحجم المقطع) تليها تبريد بالزيت أو الملح لإنتاج المارتينسيت، ثم تخفيف لتحقيق الصلابة/القوة المطلوبة. يعزز الكربون العالي في 60Si2Mn من صلابة المارتينسيت بعد التبريد وبالتالي قدرة أعلى على قوة التخمير. - المعالجة الحرارية الميكانيكية (الدرفلة الساخنة مع التبريد المتحكم فيه): يمكن أن تحسن المتانة والتجانس؛ تستجيب كلا الدرجتين للتبريد المتحكم فيه، لكن الدرجة ذات الكربون العالي تظهر زيادة في القابلية للتصلب والمزيد من المارتينسيت لمعدل تبريد معين.
التطبيق العملي: 60Si2Mn تحقق حدًا مرنًا أعلى مع نفس المعالجة الحرارية ولكن تتطلب تبريدًا وتخميرًا أكثر تحكمًا لتجنب الهشاشة وإدارة الضغوط المتبقية.
4. الخصائص الميكانيكية
| الخاصية (نموذجية، Q&T أو حالة الينابيع المقلدة) | 55Si2Mn (نطاق تقريبي) | 60Si2Mn (نطاق تقريبي) |
|---|---|---|
| قوة الشد (MPa) | ~
More from Steel CompareView all Steel Compare articles
1
/
من
8
تواصل معنا
استفسار سريع
الحد الأدنى للطلب: 3 طن
METAL ZENITH
شريكك الموثوق في تصنيع الصلب
أكثر من 20 سنة خبرة
50M+
طن مُسلَّم
1000+
شريك العلامة التجارية
95%
احتفاظ العملاء
ISO
جودة معتمدة
نقاط القوة الأساسية
✓
تصنيع الصلب عالي الجودة
✓
حلول التخصيص الكاملة
✓
شبكة سلسلة التوريد العالمية
✓
موقع استراتيجي في لياونينغ
اتصل بنا الآن
ISO 9001
ASTM
JIS
|