الكربيد مقابل الفولاذ: ما هو الفرق

ما الذي يجعل الكربيد متفوقًا على الفولاذ في بعض التطبيقات؟

خصائص الكربيد الفريدة، مثل الصلابة العالية ومقاومة التآكل، تجعله الخيار المفضل على الفولاذ لاستخدامات محددة.

في منشور المدونة هذا، سنستكشف الخصائص الرئيسية للكربيد والفولاذ، مما يساعدك على اتخاذ قرار مستنير.

ما هو كربيد

الكربيد هو مركب من الكربون وعنصر أقل سالبية كهربية، وعادةً ما يكون فلزًا. كربيد التنغستن، وهو نوع شائع، يجمع بين التنغستن والكربون. تشتهر الكربيدات بصلابتها الشديدة ونقاط انصهارها العالية ومقاومتها الممتازة للتآكل. هذه الخصائص تجعل مواد الكربيد مثالية لأدوات القطع والمواد الكاشطة.

ما هو الصلب

الصلب عبارة عن سبيكة تتكون أساسًا من الحديد والكربون، ويتراوح محتوى الكربون عادةً من 0.2% إلى 2.1%. غالبًا ما يحتوي الفولاذ عالي السرعة (HSS)، وهو نوع من أدوات الفولاذ، على عناصر صناعة السبائك الإضافية مثل التنغستن والموليبدينوم والفاناديوم. يُظهر الفولاذ توازنًا بين القوة والمتانة والليونة، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمختلف التطبيقات.

مقارنة الخصائص

صلابة

كربيد التنغستن: يتفوق كربيد التنغستن بشكل كبير على الفولاذ من حيث الصلابة. تتمتع أدوات الكربيد عادةً بصلابة تتراوح بين 85-95 HRA.

فُولاَذ: تتراوح أدوات الفولاذ عالي السرعة (HSS) من 62 إلى 65 HRC. تسمح هذه الصلابة الفائقة للكربيد بالحفاظ على حافة قطع أكثر حدة لفترات أطول وتصنيع المواد الأكثر صلابة بشكل أكثر فعالية.

صلابة

فُولاَذ: يُظهر الفولاذ بشكل عام صلابة أكبر مقارنة بالكربيد. يتمتع الفولاذ عالي السرعة بصلابة تأثير تبلغ 0.18-0.32 ميجا جول/م2، مما يجعله أكثر مقاومة للتقطيع والكسر.

كربيد: الكربيد، كونه مادة خزفية، أكثر هشاشة وعرضة للكسر تحت التأثير، على الرغم من صلابته العالية.

ارتداء المقاومة

كربيد: يُظهر الكربيد مقاومة فائقة للتآكل مقارنة بالفولاذ. تساهم الصلابة العالية ووجود جزيئات الكربيد الصلبة في بنيتها المجهرية في هذه الخاصية. تحافظ أدوات الكربيد على حداثتها وثبات أبعادها لفترات أطول، خاصة عند معالجة المواد الكاشطة.

مقاوم للحرارة

كربيد التنغستن: يتفوق كربيد التنغستن على الفولاذ في مقاومة الحرارة. يمكن لأدوات الكربيد الحفاظ على صلابتها وكفاءة القطع عند درجات حرارة تصل إلى 800-1000 درجة مئوية. تسمح هذه المقاومة الفائقة للحرارة لأدوات الكربيد بالعمل بسرعات قطع أعلى.

فُولاَذ: تبدأ صلابة الأدوات الفولاذية عالية السرعة في الانخفاض بشكل ملحوظ عند درجات حرارة أعلى من 500 درجة مئوية.

الاختلافات بين كربيد والصلب

ملكية	كربيد	فُولاَذ
صلابة	85-95 ساعة (69-81 ساعة)	62-65 HRC للصلب عالي السرعة
صلابة	صلابة أقل، وأكثر هشاشة	صلابة أعلى، أقل هشاشة
ارتداء المقاومة	مقاومة التآكل ممتازة	مقاومة التآكل جيدة، ولكن أقل من كربيد
مقاوم للحرارة	يحافظ على صلابة تصل إلى 800-1000 درجة مئوية	يفقد صلابته عند درجة حرارة أعلى من 500-600 درجة مئوية
سرعة القطع	4-7 مرات أسرع من الفولاذ	سرعات قطع أقل من الكربيد
حياة الأداة	5-80 مرة أطول من الأدوات الفولاذية	عمر أقصر من أدوات كربيد
يكلف	أغلى	أقل تكلفة من كربيد
التطبيقات النموذجية	أدوات القطع، أدوات التعدين، قطع الغيار	أدوات القطع، لقم الثقب، الأدوات العامة

الأسئلة الشائعة

كيف يمكنك معرفة كربيد من الفولاذ؟

الكربيد رمادي أغمق من الفولاذ. إنها أثقل وأصعب. يمكن أن يساعد اختبار المغناطيس - فالكربيد أقل مغناطيسية. ينتج الكربيد شرارات برتقالية أقصر عند طحنها، في حين أن شرارات الفولاذ تكون أطول وأكثر سطوعًا. الكربيد أكثر هشاشة ويمكن أن يتشقق أو يتشقق.

هل الكربيد نوع من الفولاذ؟

لا، الكربيد ليس نوعًا من الفولاذ. الكربيد هو مركب من الكربون والمعادن، وعادة ما يكون التنغستن. الصلب هو سبيكة من الحديد والكربون. الكربيد أصعب وأكثر هشاشة من الفولاذ.

ختاماً

يعتبر الكربيد والصلب من المواد القيمة ذات الخصائص والتطبيقات المتميزة. يتفوق الكربيد في مقاومة التآكل والصلابة، بينما يوفر الفولاذ القوة والمتانة وتعدد الاستخدامات.

يعتمد الاختيار بين الكربيد والصلب على المتطلبات المحددة للتطبيق. ضع في اعتبارك عوامل مثل مقاومة التآكل ومقاومة الصدمات والتكلفة عند اتخاذ القرار.

للحصول على توصيات شخصية بشأن اختيار المواد، استشر مهندسًا أو موردًا مؤهلاً.