عناصر السبائك مشروحة: ما يفعله كل عنصر في الصلب
كل درجة صلب هي وصفة. الكربون يحدد السقف، والمنغنيز والكروم يشتريان قابلية التصليد، والبورون يعمل بأجزاء في المليون — يشرح هذا الدليل بقيادة الجدول ما يساهم به كل عنصر شائع وما يكلفه في قابلية اللحام أو المتانة أو السعر.
كيفية قراءة هذا الجدول
تعمل العناصر معًا، والعنصر نفسه يمكن أن يكون ميزة في درجة وبقية محددة السقف في أخرى. وتصف المدخلات أدناه الأثر الرئيسي المقصود في أنواع الصلب السبائكي والمقاوم للصدأ النموذجية؛ وتعطي صفحات الدرجات في هذا الموقع النطاقات المسموح بها الفعلية لكل درجة مسماة.
| العنصر | الآثار الرئيسية | جدير بالمعرفة |
|---|---|---|
| الكربون (C) | المقوّي الأساسي: يكوّن الكربيدات ويتيح المارتنسيت عند التبريد الفجائي، رافعًا الصلادة ومقاومة الشد | تنخفض المطيلية والمتانة وقابلية اللحام مع ارتفاع الكربون؛ العنصر الأكثر تأثيرًا منفردًا في الوصفة |
| المنغنيز (Mn) | مزيل أكسدة؛ يرفع المقاومة وقابلية التصليد؛ يربط الكبريت كـ MnS غير ضار بدلًا من أغشية FeS الهشة | موجود في كل صلب تقريبًا؛ المستويات العالية (11–14%) تخلق أنواع صلب Hadfield للاهتراء المتصلبة بالشغل |
| السيليكون (Si) | مزيل أكسدة؛ مقوٍّ بالمحلول الصلب؛ عنصر رئيسي في أنواع صلب النوابض والصلب الكهربائي | المستويات المرفوعة يمكن أن تسوء جودة السطح وسلوك الجلفنة |
| الكروم (Cr) | قابلية التصليد، كربيدات مقاومة للاهتراء، مقاومة درجات الحرارة العالية؛ وعند نحو 10.5% فأعلى، الطبقة الخاملة التي تعرّف الصلب المقاوم للصدأ | يجلب أيضًا حساسية هشاشة المراجعة في بعض أنواع صلب Cr-Mo إذا كان التبريد مهملًا |
| الموليبدينوم (Mo) | مقاومة درجات الحرارة العالية (الزحف)، قابلية التصليد، مقاومة المراجعة؛ يحسّن بشدة مقاومة النقر في المقاوم للصدأ (هو حد Mo في صيغة PREN) | مكلف — تستخدمه الدرجات عمدًا، عادة بضعة أعشار في المئة في أنواع الصلب السبائكي |
| النيكل (Ni) | المتانة، خاصة عند درجات الحرارة المنخفضة؛ قابلية التصليد؛ يثبّت الأوستنيت (أساس المقاوم للصدأ سلسلة 300) | عادة الإضافة الشائعة الأكثر كلفة؛ يقود فجوة السعر بين 304 و430 |
| الفاناديوم (V) | كربيدات دقيقة: تنعيم الحبيبات، تصليد ثانوي في أنواع صلب العدد، مقاومة الاهتراء، مقاومة الزحف بجرعات صغيرة | فعال عند مستويات منخفضة، عادة 0.05–0.30% |
| التنغستن (W) | كربيدات شديدة الصلادة ومستقرة حراريًا: الصلادة الساخنة لأنواع الصلب عالية السرعة (يحمل M2 نحو 6% W تقريبًا) | ثقيل ومكلف؛ يحل محله جزئيًا الموليبدينوم في كثير من أنواع صلب العدد الحديثة |
| النيوبيوم (Nb) | تنعيم الحبيبات والتقوية بالترسيب في أنواع صلب HSLA؛ يثبّت المقاوم للصدأ ضد التحسس (الدرجة 347) | يعمل عند أجزاء من المئة في أنواع الصلب الإنشائي |
| التيتانيوم (Ti) | مكوّن قوي للكربيدات/النتريدات: يثبّت المقاوم للصدأ (الدرجة 321)، يحمي البورون من النيتروجين، يثبّت الكربون في أنواع صلب IF | التيتانيوم الزائد يمكن أن يضر بجودة السطح والمتانة |
| البورون (B) | عند أجزاء قليلة فقط في المليون، يرفع بشكل كبير قابلية تصليد أنواع الصلب منخفضة ومتوسطة الكربون | يختفي أثره إذا اتحد مع النيتروجين أو الأكسجين — أنواع صلب البورون تحميه بالتيتانيوم أو الألمنيوم |
| الكبريت والفوسفور (S, P) | عادة بقايا يجب حدّها: الكبريت يضر بالمتانة العرضية، والفوسفور يهشّش وينعزل | يُضافان عمدًا في أنواع الصلب سهلة القطع — الكبريت لقابلية التشغيل (مثال 1215، 11SMn30)، والفوسفور في بعض الدرجات المعاد فسفرتها ودرجات التجوية |
التفاعلات أهم من العناصر المفردة
الدرجات الحقيقية هي توازنات: الكروم بالإضافة إلى الموليبدينوم يعطي مقاومة الزحف في 2.25Cr-1Mo؛ والنيكل بالإضافة إلى الكروم يعطي البنية الأوستنيتية لـ 304؛ وإمكانية صلادة الكربون لا يمكن الوصول إليها عبر حجم المقطع إلا عندما يوفّر المنغنيز أو الكروم أو البورون قابلية التصليد. لذا تحدد المعايير العناصر كحزمة نطاقات، والاستبدال بين الدرجات "المكافئة" يكون أسلم عندما تُقارن الحزمة الكاملة، لا عنصر واحد في كل مرة.
آخر تحديث 2026-11-03. Part of the Steel.Wiki guides — see all guides.