فريق التقنية · Kintek Solution

عادةً ما ينتج عن محتوى الكربون في الكربنة طبقة سطحية غنية بالكربون، وغالبًا ما تصل إلى مستويات تتراوح بين 0.8% إلى 1.2% من الكربون. صُممت هذه العملية لتعزيز صلابة السطح ومقاومة التآكل وقوة إجهاد الفولاذ منخفض الكربون، والتي تحتوي في البداية على مستويات كربون تتراوح بين 0.05% إلى 0.3%.

ملخص الإجابة:

تزيد الكربنة من محتوى الكربون في الطبقة السطحية للفولاذ منخفض الكربون إلى ما بين 0.8% و1.2%. هذه العملية ضرورية لتحسين الخواص الميكانيكية للفولاذ، مثل الصلابة ومقاومة التآكل.

1. شرح تفصيلي:تركيبة الفولاذ الأولية:

2. يحتوي الفولاذ الذي يشيع استخدامه في الكربنة، مثل 12L14 و1018 و8620، على محتويات أولية منخفضة من الكربون (0.05% إلى 0.3%). هذا المحتوى المنخفض من الكربون يجعل الفولاذ مطيلًا وسهل التشكيل ولكنه ليس صلبًا بما يكفي للتطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل أو قوة إجهاد عالية.عملية الكربنة:

3. أثناء عملية الكربنة، يتم تسخين الأجزاء الفولاذية إلى درجات حرارة عالية (عادةً ما بين 900 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية أو 1200 درجة فهرنهايت إلى 1600 درجة فهرنهايت) في جو غني بالكربون أو في فراغ. تسمح هذه البيئة بانتشار الكربون في سطح الفولاذ، مما يؤدي إلى إثرائه بالكربون. يتم التحكم في هذه العملية لتحقيق محتوى كربون في الطبقة السطحية يتراوح بين 0.8% إلى 1.2%، وهو ما يقترب من التركيب السيزمي للصلب (0.8% كربون).الغرض من زيادة محتوى الكربون:

4. يعمل محتوى الكربون المتزايد في الطبقة السطحية على تحويل البنية المجهرية، مما يعزز تكوين أطوار أكثر صلابة مثل المارتينسيت عند التبريد اللاحق. وينتج عن ذلك طبقة سطحية صلبة ومقاومة للتآكل مع الحفاظ على قلب أكثر ليونة وسلاسة. ويُعد هذا المزيج مثاليًا للعديد من التطبيقات الميكانيكية حيث تحتاج الأجزاء إلى تحمل الضغوط العالية والتآكل.التحكم والتحسين:

5. يجب التحكم بعناية في إمكانات الكربون في جو الفرن أثناء الكربنة. يمكن أن تؤدي المستويات غير الصحيحة إلى مشاكل مثل الأوستينيت المحتجز، وأكسدة حدود الحبيبات والتشقق السطحي. يمكن أن تؤدي هذه المشاكل إلى تدهور الخواص الميكانيكية للصلب المعالج.الاعتبارات البيئية والتشغيلية:

توفر الأساليب الحديثة مثل الكربنة بالتفريغ (الضغط المنخفض) مزايا مثل تقليل التأثير البيئي (عدم وجود انبعاثات ثاني أكسيد الكربون) وتحسين التحكم في عملية الكربنة. تستخدم هذه الطريقة الأسيتيلين كغاز كاربنة في فرن تفريغ، مما قد يؤدي إلى توزيع أكثر اتساقًا للكربون وخصائص ميكانيكية أفضل.

وفي الختام، تُعد الكربنة عملية حاسمة تزيد بشكل استراتيجي من محتوى الكربون في الطبقة السطحية للفولاذ منخفض الكربون لتعزيز خواصه الميكانيكية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصعبة. يضمن التحكم الدقيق في معلمات العملية تحقيق الخصائص المطلوبة دون المساس بسلامة الفولاذ.