استكشاف المواد الشائعة المستخدمة في صناعة أدوات التثبيت
معظم مواد التثبيت مصنوعة من الفولاذ. وبصفتك عاملاً في صناعة التثبيت، من الضروري فهم التغيرات والاختلافات والتطبيقات. يُعدّ فهم أنواع المواد المختلفة المستخدمة في التثبيت أمرًا بالغ الأهمية لاختيار المادة المناسبة لتطبيق معين. إليك نظرة عامة على مواد التثبيت الشائعة، وتراكيبها، وتطبيقاتها النموذجية:
أولاً: الفولاذ الكربوني
تعبير: يحتوي الفولاذ الكربوني بشكل أساسي على الحديد مع كمية صغيرة من الكربون (عادة أقل من 1.7٪) وأحيانًا عناصر أخرى مثل المنغنيز أو السيليكون أو الكبريت.
الدرجاتالفولاذ منخفض الكربون (الفولاذ الطري)، الفولاذ متوسط الكربون، الفولاذ عالي الكربون.
♦ يُعرف الفولاذ منخفض الكربون، أو الفولاذ الطري، بنسبة كربون تتراوح بين 0.10% و0.30%. يتميز هذا النوع بسهولة تشكيله ومعالجته بطرق متنوعة كالتشكيل واللحام والقطع، ويُستخدم عادةً في صناعة السلاسل والمسامير والبراغي والأعمدة وغيرها. يشمل هذا النوع معظم أنواع الفولاذ الإنشائي الكربوني العادي وبعض أنواع الفولاذ الإنشائي الكربوني عالي الجودة. تُستخدم معظم هذه الأنواع في الأجزاء الإنشائية الهندسية دون الحاجة إلى معالجة حرارية، بينما يُستخدم بعضها الآخر في الأجزاء الميكانيكية التي تتطلب مقاومة للتآكل بعد الكربنة وغيرها من المعالجات الحرارية.
♦ الفولاذ متوسط الكربون هو فولاذ كربوني تتراوح نسبة الكربون فيه بين 0.25% و0.60%. بالإضافة إلى الكربون، قد يحتوي على كمية ضئيلة من المنجنيز (من 0.70% إلى 1.20%). يُصنف هذا الفولاذ، وفقًا لجودته، إلى فولاذ كربوني إنشائي عادي وفولاذ كربوني إنشائي عالي الجودة. يتميز الفولاذ متوسط الكربون بسهولة تشكيله على الساخن وقدرته على القطع، ولكنه ضعيف في اللحام. تكون صلابته وقوته أعلى من الفولاذ منخفض الكربون، بينما تكون مرونته ومتانته أقل. يتمتع الفولاذ متوسط الكربون بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة بعد التبريد والتطبيع. لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في مختلف التطبيقات التي تتطلب مستويات قوة متوسطة. إلى جانب استخدامه كمادة بناء، يُستخدم أيضًا على نطاق واسع في تصنيع مختلف الأجزاء الميكانيكية.
♦ يحتوي الفولاذ عالي الكربون، والذي يسمى غالبًا فولاذ الأدوات، على نسبة كربون تتراوح من 0.60٪ إلى 1.70٪ ويمكن تقويته وتلطيفه.
الاستخدامات والتطبيقات الرئيسيةتُستخدم عادةً في أدوات التثبيت ذات الأغراض العامة مثل مساميرالمكسرات براغيوالمسامير. فهي تتميز بقوة جيدة وفعالية من حيث التكلفة. ويمكن تطبيق معالجات سطحية مثل طلاء الزنك لتحسين مقاومة التآكل.
ثانياً: الفولاذ المقاوم للصدأ
تعبيرسبيكة من الحديد والكروم (نسبة الكروم من 12% إلى 30%) وعناصر أخرى مثل النيكل والموليبدينوم والنيتروجين. توفر نسبة الكروم مقاومة ممتازة للتآكل.
الكروم هو العنصر الأساسي الذي يُكسب الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومته للتآكل. عندما تصل نسبة الكروم في الفولاذ إلى حوالي 1.2%، يتفاعل مع الأكسجين في الوسط المُسبب للتآكل مُشكلاً طبقة رقيقة جدًا من الأكسيد (طبقة التخميل الذاتي) على سطح الفولاذ، مما يمنع المزيد من تآكل بنيته. بالإضافة إلى الكروم، تشمل عناصر السبائك الشائعة الاستخدام النيكل والموليبدينوم والتيتانيوم والنيوبيوم والنحاس والنيتروجين، وغيرها، لتلبية متطلبات بنية الفولاذ المقاوم للصدأ وأدائه في مختلف الاستخدامات.
الأنواع: الأوستنيتي (على سبيل المثال، 201، 304، 316)، المارتنسيتي (على سبيل المثال، 410، 420)، الفريتي (على سبيل المثال، 430، 446).
الاستخدامات والتطبيقات الرئيسيةيُستخدم في البيئات التي تُعد فيها مقاومة التآكل أمراً بالغ الأهمية، مثل الصناعات البحرية والكيميائية والغذائية. كما أنه مناسب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.
لا يُسبب الفولاذ المقاوم للصدأ التآكل أو التنقر أو الصدأ أو التلف. كما يُعدّ من أقوى المواد المعدنية المستخدمة في البناء. وبفضل مقاومته العالية للتآكل، يحافظ الفولاذ المقاوم للصدأ على سلامة التصميم الهندسي للمكونات الإنشائية بشكل دائم. ويجمع الفولاذ المقاوم للصدأ المحتوي على الكروم بين القوة الميكانيكية والاستطالة العالية، مما يُسهّل معالجته وتصنيع مكوناته.
ثالثًا. الفولاذ السبائكي
تعبير: يحتوي على نسبة أعلى من عناصر السبائك (مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم والفاناديوم) مقارنة بالفولاذ الكربوني، مما يحسن خصائص مثل القوة والصلابة والمتانة.
إذا بلغت نسبة الكروم في سبائك الصلب حوالي 12%، تتشكل طبقة كثيفة من أكسيد الكروم على سطح الصلب، مما يُحدث تغييرًا مفاجئًا في مقاومته للتآكل في الأوساط المؤكسدة ويُحسّنها بشكل كبير. تُحسّن عناصر مثل الكروم والألومنيوم والسيليكون مقاومة الصلب للأكسدة والتآكل الناتج عن الغازات ذات درجات الحرارة العالية، ولكن زيادة الألومنيوم والسيليكون تُضعف اللدونة الحرارية للصلب. يُستخدم النيكل بشكل أساسي لتكوين بنية الأوستنيت وتثبيتها، مما يُكسب الصلب خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة عالية للتآكل وأداءً ممتازًا في عمليات التصنيع. يُمكن للموليبدينوم أن يُخمل بسرعة الفولاذ المقاوم للأحماض ويُحسّن مقاومته للتآكل في المحاليل التي تحتوي على أيونات الكلوريد وغيرها من الأوساط غير المؤكسدة.
الدرجات: وفقًا لمحتوى عناصر السبائك، يتم تقسيمها إلى فولاذ منخفض السبائك (محتوى 10٪).
الاستخدامات والتطبيقات الرئيسية: يستخدم في أدوات التثبيت عالية القوة للسيارات والفضاء والآلات الثقيلة، حيث تكون هناك حاجة إلى قوة شد ومقاومة للتآكل أكبر.
رابعاً: النحاس
تعبيرالنحاس النقي أو السبائك مع كميات صغيرة من المعادن الأخرى مثل القصدير (البرونز) أو الزنك (النحاس الأصفر).
النحاس معدن ذو بريق أحمر بنفسجي، كثافته 8.92 غ/سم³. درجة انصهاره 1083.4±0.2 درجة مئوية، ودرجة غليانه 2567 درجة مئوية. يُعدّ النحاس من أقدم المعادن التي اكتشفها الإنسان، ومن أنقى المعادن. يتميز بصلابته المتوسطة، ومتانته العالية، ومقاومته للتآكل. كما يتمتع بليونة جيدة، وموصلية حرارية وكهربائية ممتازة. يتمتع النحاس وبعض سبائكه بمقاومة جيدة للتآكل، وهو مستقر جدًا في الهواء الجاف. أما في الهواء الرطب، فتتكون طبقة من كربونات النحاس القاعدية الخضراء على سطحه، تُعرف باسم الزنجار. يذوب النحاس في حمض النيتريك وحمض الكبريتيك المركز الساخن، ويذوب جزئيًا في حمض الهيدروكلوريك. ويتآكل بسهولة بفعل القلويات.
الاستخدامات والتطبيقات الرئيسيةتشتهر النحاسيات بموصليتها الكهربائية الممتازة ومقاومتها للتآكل. تُستخدم مثبتات النحاس والنحاس الأصفر بكثرة في التوصيلات الكهربائية والتطبيقات البحرية.
خامساً: الألومنيوم
تعبير: الألومنيوم النقي أو سبائك الألومنيوم، والتي قد تشمل عناصر مثل النحاس أو المغنيسيوم أو السيليكون أو الزنك.
الألومنيوم معدن أبيض فضي لامع، كثافته 2.702 غ/سم³، ودرجة انصهاره 660.37 درجة مئوية، ودرجة غليانه 2467 درجة مئوية. يتميز الألومنيوم بموصلية حرارية وكهربائية عالية، بالإضافة إلى ليونته. يُصنف الألومنيوم كعنصر معدني نشط، إلا أن طبقة أكسيد كثيفة تتشكل على سطحه عند تعرضه للهواء، مما يمنعه من التفاعل مع الأكسجين والماء. يتفاعل الألومنيوم مع الأكسجين عند درجات حرارة عالية مُطلقًا كمية كبيرة من الحرارة. يُمكن تطبيق مبدأ تفاعل الثرميت في العديد من الصناعات، مثل لحام قضبان الصلب، وصهر المعادن المقاومة للحرارة، وصناعة الألعاب النارية التقليدية.
الاستخدامات والتطبيقات الرئيسيةتتميز مثبتات الألومنيوم بخفة وزنها ومقاومتها للتآكل، مما يجعلها مثالية للاستخدامات في صناعات الطيران والفضاء والسيارات والبحرية. كما تُستخدم هذه المثبتات في البناء والإلكترونيات نظرًا لخفة وزنها وخصائصها غير المغناطيسية.
المعايير
• ISO(المنظمة الدولية للتوحيد القياسي): توفر معايير دولية تُطبق على مستوى العالم.
• بريطانيا العظمى(Guobiao، المعيار الوطني الصيني): المعايير الوطنية الصينية.
• من(المعهد الألماني للتوحيد القياسي): المعايير الألمانية، المعترف بها دوليًا على نطاق واسع.
• AISI/SAE(المعهد الأمريكي للحديد والصلب / جمعية مهندسي السيارات): المعايير الأمريكية، وخاصة فيما يتعلق بالصلب.
• هو (المعايير الصناعية اليابانية): المعايير اليابانية، والتي تستخدم غالبًا في الدول الآسيوية.
لكل مادة مجموعة من المزايا الخاصة بها، ويتم اختيارها بناءً على المتطلبات المحددة للتطبيق، مثل المتانة، ومقاومة التآكل، ودرجة الحرارة، والتكلفة. من المهم اختيار المادة والدرجة المناسبتين لضمان أداء المثبت بكفاءة في بيئته المقصودة.
موقعنا الإلكتروني: https://www.fastoscrews.com/
بريد إلكترونيinfo@fasto.cn