1. التركيب الكيميائي

المكونات الرئيسية للصلب الكربوني هي الحديد (Fe) والكربون (C)، مع محتوى منخفض من العناصر الأخرى. التصنيف كما يلي:

النوع الكربون (C) المنغنيز (Mn) السيليكون (Si) الكبريت (S) الفوسفور (P)

منخفض الكربون 0.05%–0.25% 0.3%–0.6% ≤0.3% ≤0.05% ≤0.04%

متوسط الكربون 0.25%–0.60% 0.6%–1.0% ≤0.4% ≤0.04% ≤0.04%

عالية الكربون 0.60%–1.0% 0.3%–0.9% ≤0.4% ≤0.03% ≤0.03%

ملاحظات:

الكبريت (S) والفوسفور (P) هما عناصر شائبة. يتطلب الصلب الكربوني عالي الجودة التحكم الصارم في محتواهما (مثل S ≤ 0.03%، P ≤ 0.03%).

المنغنيز (Mn) يعزز القوة والمتانة، مع ضبط محتواه وفقًا لمحتوى الكربون.

2. الخصائص الميكانيكية

الخصائص الميكانيكية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمحتوى الكربون وظروف المعالجة الحرارية:

المعيار منخفض الكربون (مثل Q235) متوسط الكربون (مثل 45#) عالي الكربون (مثل T8)

قوة الشد 300–500 MPa 500–800 MPa 600–1000 MPa

قوة الخضوع 200–300 MPa 300–550 MPa 400–800 MPa

الاستطالة (%) 20%–35% 10%–20% 5%–15%

الصلادة (HB) 120–160 160–250 200–350

ملاحظات:

الصلب منخفض الكربون: لديه لدونة ممتازة، قابلية للحام والتشكيل، ولكن قوة أقل. يستخدم عادة في المكونات الهيكلية (مثل المباني والجسور).

الصلب متوسط الكربون: يوازن بين الأداء بعد التقسية والتخمير. يستخدم للأجزاء الميكانيكية (التروس، المحاور).

الصلب عالي الكربون: لديه صلادة عالية ومقاومة للاهتراء ولكن هش. يتطلب معالجة حرارية (مثل التلدين الكروي) لتحسين قابليته للتشغيل. يستخدم للأدوات والزنبركات، إلخ.

3. التطبيقات النموذجية

لوح الصلب منخفض الكربون: الهياكل الإنشائية، ألواح هيكل السيارة، الأنابيب، الحاويات.

لوح الصلب متوسط الكربون: المكونات الميكانيكية، أذرع التوصيل، التروس، البراغي عالية القوة.

لوح الصلب عالي الكربون: أدوات القطع، الزنبركات، الأجزاء المقاومة للاهتراء، قضبان السكك الحديدية.