مع تطور عمليات التصنيع ، يمتلك مشترو الصلب مجموعة متزايدة باستمرار من الخيارات لتلبية الاحتياجات المختلفة لمجموعة متنوعة من الصناعات.
ولكن ليست كل أنواع الصلب متساوية. يمكن للمتخصصين في صناعة الأنابيب أن يصبحوا مشترين أفضل من خلال فحص أنواع الصلب المتاحة اليوم وفهم سبب قيام بعض الفولاذ بإنتاج أنابيب رائعة والبعض الآخر لا يفعل ذلك.
الكربون الصلب
يتم إنشاء الفولاذ عندما يضاف الكربون إلى الحديد ، وهو ضعيف نسبيا من تلقاء نفسه. في الصناعة الحديثة ، الكربون هو أبرز مادة مضافة إلى مادة حديدية ، ولكن عناصر السبائك من جميع الأنواع شائعة.
في الواقع ، عناصر السبائك شائعة حتى في منتجات الأنابيب التي لا تزال تعتبر من الفولاذ الكربوني.
وفقا للمعهد الأمريكي للحديد والصلب (AISI) ، يتم تعيين المواد الحديدية على أنها فولاذ كربوني عندما يتم تحديد تركيبتها الأساسية لتشمل ما لا يزيد عن 1.65 في المائة من المنغنيز و 0.60 في المائة من السيليكون و 0.60 في المائة من النحاس وعندما لا يتم تحديد الحد الأدنى من المحتوى لعناصر السبائك الأخرى.
تتمتع أنابيب الصلب الكربوني باستخدام واسع النطاق في العديد من الصناعات بسبب قوتها وسهولة تشغيلها. نظرا لأنه يحتوي على عدد قليل نسبيا من عناصر السبائك وبتركيزات منخفضة ، فإن أنابيب الصلب الكربوني غير مكلفة نسبيا.
ومع ذلك ، فهي ليست مناسبة لدرجة الحرارة القصوى أو خدمة الضغط العالي لأن نقص عناصر السبائك يجعلها أقل مقاومة للضغوط المصاحبة.
سبائك الصلب
سبائك الصلب هي ما تبدو عليه: الفولاذ الذي يتضمن كميات محددة من عناصر السبائك. بشكل عام ، تجعل عناصر السبائك الفولاذ أقوى وأكثر مقاومة للتأثير أو الإجهاد. في حين أن عناصر السبائك الأكثر شيوعا تشمل النيكل والكروم والموليبدينوم والمنغنيز والسيليكون والنحاس ، يتم استخدام العديد من العناصر الأخرى في إنتاج الفولاذ.
هناك مجموعات لا حصر لها من السبائك والتركيزات المستخدمة في الصناعة ، مع كل مجموعة مصممة لتحقيق صفات محددة.
يتم تفضيل أنواع السبائك العالية من الصلب في صناعة الأنابيب للخدمة في الظروف القاسية ، سواء كان ذلك في ظروف حارة أو باردة أو عرضة للاستخدام الخشن. وذلك لأن الجمع بين الكيمياء والمعالجة الحرارية المناسبة يمكن أن ينتج عنه أنابيب قوية ولكن قابلة للدكتايل يمكن أن تأخذ الضرب. غالبا ما تفضل صناعات النفط والغاز وتوليد الطاقة أنابيب السبائك بسبب صلابتها.
كما تضفي عناصر السبائك مقاومة متزايدة للتآكل على أنابيب الصلب. وهذا يجعلها خيارا رائدا للشركات الكيميائية أيضا.
المصطلح هو قليلا من تسمية خاطئة. لا يوجد مزيج واحد من عناصر الحديد والسبائك التي تجعل الفولاذ المقاوم للصدأ ما هو عليه. بدلا من ذلك ، يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى حقيقة أن المنتجات المصنوعة منه لا تصدأ.
يمكن أن تشمل السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم والمنغنيز والسيليكون والنيكل والموليبدينوم. تعمل هذه السبائك معا للتفاعل مع الأكسجين في الماء والهواء لتشكيل فيلم رقيق ولكنه قوي بسرعة فوق الفولاذ يمنع المزيد من التآكل.
بطبيعة الحال ، يتم استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في أي صناعة تكون فيها الحماية من التآكل ضرورية. في حين أن أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ هي في الأساس أنابيب سبائك باسم آخر ، إلا أنها ليست مناسبة تماما للخدمة القصوى ما لم تتم معالجتها حراريا بشكل مناسب لزيادة القوة ومقاومة الصدمات.
نظرا لجاذبيته الجمالية ، غالبا ما يتم اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ إذا كان يجب أن يكون الأنبوب مرئيا في الأماكن العامة أو المهنية.
أداة الصلبأدوات الصلب هي التي تحول أنواع أخرى من الصلب إلى منتجات أو معدات تستخدم في الصناعة. يجب أن تكون قوية بشكل لا يصدق ، صعبة ، دكتايل ومقاومة للتآكل. كما يجب أن تكون قادرة على الاحتفاظ بحواف القطع والحفاظ على شكلها في درجات الحرارة المرتفعة. لتحقيق هذه الصفات ، تحتوي هذه الفولاذ على تركيزات عالية جدا من عناصر السبائك ويتم معالجتها حراريا بدقة.
تسمى أحيانا السبائك الفائقة ، والفولاذ أداة ليست مناسبة تماما لمنتجات الأنابيب. لسبب واحد ، فإن دمج كميات أكبر من السبائك يجعل إنتاج فولاذ الأدوات أكثر تكلفة. ومن ناحية أخرى، فإن كمية عناصر السبائك الموجودة في فولاذ الأدوات تجعل من الصعب تشكيلها في منتجات الأنابيب. أخيرا ، لا تحتاج الأنابيب إلى حواف قطع.
من الأرخص والأسهل استخدام الفولاذ الأقل نعومة نسبيا ومنخفض السبائك لتشكيل الأنابيب ثم المعالجة الحرارية حتى صلابة محددة.
