الفولاذ الكربوني: يطلق على الفولاذ الكربوني الصلب الذي يحتوي على نسبة كربون أقل من 2.11% دون إضافة عناصر خاصة للسبائك، أو الفولاذ الكربوني باختصار.
تأثير العناصر المشتركة على خصائص الفولاذ
بالإضافة إلى العنصرين الرئيسيين للحديد والكربون في الصلب الكربوني، هناك دائما شوائب معينة في المواد الخام المصنوعة للصلب، كما يتم جلب بعض الشوائب خلال عملية الصهر، مثل السيليكون، المنغنيز، P، S، المشتملات غير المعدنية والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وغيرها من الغازات. لها تأثير معين على أداء وجودة الصلب.
(1) المنغنيز. المنغنيز يأتي أساسا من صناعة الصلب deoxidies. ويمكن أن يذوب المنغنيز المتبقي في الصلب بعد الأكسدة في الفيريت والسمنتيت، مما يحسن من قوة الصلب وصلابته. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المنغنيز يشكل MnS مع الكبريت، وبالتالي الحد من الآثار الضارة للكبريت على الصلب. لذلك، المنغنيز هو عنصر مفيد في الصلب، ومحتوياته عموما 0.25 ٪ إلى 0.80 ٪.
(2) السيليكون (Si). السليكون هو العنصر الذي يبقى في الصلب بعد تفاعل deoxسدة مع فيروسيليكون deoxidizer في المرحلة الأخيرة من صناعة الصلب. يمكن للسيليكون أن يذوب في الفريت وله تأثير قوي معين على الصلب، لذلك السيليكون هو عنصر مفيد في الصلب. ومع ذلك، نظرا لصغر محتواه، فإن تأثيره المعزز ليس كبيرا وينبغي عموما السيطرة عليه في حدود 0.17 ٪ إلى 0.37 ٪.
(3) الكبريت (S): الكبريت عنصر ضار يأتي إلى الصلب بواسطة الحديد الخام والوقود. وهو يشكل مركب FS مع الحديد في الصلب. (FeS) والحديد يكونان (eutectic) (Fe+FeS) مع نقطة انصهار منخفضة (985 درجة مئوية). عندما يتم تسخين الصلب إلى 1000-1200 درجة مئوية لللف أو التشكيل، فإن اليوتيك الموزع على طول حدود الحبوب قد ذاب، ويتم تدمير الروابط بين الحبوب، مما يتسبب في تشقق الصلب. وتسمى هذه الظاهرة الهشاشة الحرارية. وبالتالي، فإن الكبريت عنصر ضار في الصلب، ويجب ألا يتجاوز محتواه 0.05 ٪.
(4) الفوسفور (P): الفوسفور عنصر ضار يتم جلبه إلى الصلب بواسطة الحديد الخام. جزء من الفسفور يذوب في الفريت ليشكل محلول صلب، وجزء منه يشكل مركب هش جدا Fe3P أثناء التبلور، مما تسبب في مرونة وصلابة الصلب تنخفض بشكل حاد في درجات الحرارة المنخفضة (عموما أقل من 100 درجة مئوية). وتسمى هذه الظاهرة الهشاشة الباردة. عندما يصل محتوى الفوسفور في الصلب إلى 0.10 ٪، يصبح الهزال البارد خطير. لذلك، الفوسفور هو عنصر ضار في الصلب. عموما، محتوى الفوسفور في الصلب يقتصر على أقل من 0.04%.
(5) المشتملات غير المعدنية. وتشمل المشتملات غير المعدنية في الصلب الأكاسيد والكبريتيدات والسيليكات. وتنتج هذه المشتملات عن طريق تفاعل صنع الصلب ولا يمكن القضاء عليها تماما، أو يتم جلبها من مواد مقاومة للحرارة مثل الخبث، جسم الفرن، ومعدات الصب بالسبيكة. تقلل المشتملات غير المعدنية من قوة ولدونة الصلب، لذلك كلما قل المشتملات، كانت جودة الصلب أفضل.