كيف تقارن قوة الشد ومقاومة البراغي الصلب الكربونية مع السحابات الأخرى المصنوعة من مواد مختلفة؟

تتأثر قوة الشد ومقاومة التعب من مسامير الصلب الكربوني بخصائصها المادية ، وعند مقارنتها بالمسامير المصنوعة من مواد أخرى مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك ، هناك اختلافات متميزة:

1. قوة الشد
تشير قوة الشد إلى الحد الأقصى من الإجهاد الذي يمكن للمادة تحمله أثناء تمديده أو سحبه قبل الانهيار.
مسامير الصلب الكربوني:
قوة الشد: مسامير الصلب الكربوني عادةً ما يكون لها قوة شد جيدة ، والتي يمكن أن تتراوح على نطاق واسع حسب محتوى الكربون. يميل فولاذ الكربون المنخفض (على سبيل المثال ، AISI 1006) إلى قوة شد تبلغ حوالي 350-500 ميجا باسكال ، في حين أن الفولاذ العالي الكربون (على سبيل المثال ، AISI 1095) يمكن أن يكون له قوة شد تصل إلى 850-1000 ميجا باسكال أو أكثر.
غالبًا ما يتم معالجة الصلب الكربوني بالحرارة أو سبيكة لزيادة قوة الشد ، ولكنها عمومًا ليست قوية مثل الفولاذ عالي القوة أو بعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ.
مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ:

قوة الشد: تتمتع مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ عمومًا قوة شد أعلى من الصلب منخفض الكربون ، مع سبائك شائعة مثل 304 أو 316 تصل إلى 500-800 ميجا باسكال في قوة الشد. يمكن أن تصل بعض درجات الفولاذ المقاوم للصدأ عالية القوة (على سبيل المثال ، الرقم الهيدروجيني 17-4) إلى 1000 ميجا باسكال.
يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ توازنًا بين قوة الشد ومقاومة التآكل ، مما يجعله مثاليًا للعديد من التطبيقات ، ولكنه في كثير من الأحيان ليس قوياً مثل الفولاذ السبائك المعالجة بالحرارة.
مسامير الصلب من سبائك:

قوة الشد: يمكن أن يحقق فولاذ السبائك ، مثل تلك ذات المحتوى العالي من الكربون أو عناصر إضافية مثل الكروم أو الموليبدينوم أو الفاناديوم ، 1000-1500 ميجا باسكال أو أكثر في قوة الشد. تم تصميم هذه المواد على وجه التحديد للتطبيقات عالية الأداء التي تتطلب أقصى قوة.
غالبًا ما تتفوق مسامير الفولاذ على كل من مسامير الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ في قوة الشد ، وخاصة في التطبيقات الشاقة وعالية الضغط.

2. مقاومة التعب
تشير مقاومة التعب إلى قدرة المادة على تحمل الإجهاد المتكرر أو التقلب دون كسر.
مسامير الصلب الكربوني:
مقاومة التعب: تتمتع مسامير الصلب الكربوني عمومًا بمقاومة التعب المعتدلة. تتأثر قدرتهم على تحمل التحميل الدوري بمحتوى الكربون والمعالجة الحرارية. تميل مسامير الصلب عالية الكربون ، مع توفير قوة شد أفضل ، إلى أن تكون أكثر هشاشة ، مما قد يقلل من مقاومة التعب.
في التطبيقات التي تخضع فيها البراغي للتحميل المتكرر أو الدوري ، قد يفشل الفولاذ الكربوني في وقت أقرب من المواد ذات الأداء العالي ما لم يتم التعامل معها خصيصًا أو مغلفة لتحسين المقاومة.
مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ:

مقاومة التعب: تميل مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى توفير مقاومة أفضل للإرهاق من الصلب الكربوني بسبب صلوتها وحومتها. إن وجود الكروم والعناصر الأخرى يزيد من قدرتها على امتصاص الإجهاد بمرور الوقت. إن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيين مثل 304 و 316 جيد بشكل خاص في التعامل مع الإجهاد التعب بسبب خصائصها التي لا تهدف إلى العمل.
غالبًا ما يتم اختيار مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ للتطبيقات التي تتضمن اهتزازات متكررة أو تحميل دوري لأنها تؤدي بشكل أفضل في ظل هذه الظروف مقارنة بالفولاذ الكربوني.
مسامير الصلب من سبائك:

مقاومة التعب: عادةً ما يقدم فولاذ السبائك ، وخاصة أولئك الذين لديهم صلابة أعلى أو هندسة لمقاومة التعب ، أفضل مقاومة التعب بين الثلاثة. تعزز عمليات المعالجة الحرارية مثل تخفيف أو تبريد قدرتها على تحمل التحميل المتكرر. يتم تحسين فولاذ السبائك لمقاومة التعب في التطبيقات المتطلبة مثل الفضاء والسيارات والآلات الثقيلة.
عادة ما تستخدم سبائك عالية القوة مثل 4130 أو 4340 في البيئات ذات الضغوط الدورية العالية وتحميل التعب ، مما يوفر مقاومة تعب كبيرة بشكل كبير مقارنة مع كل من الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ.

عادةً ما تكون مسامير الصلب الكربوني كافية للتطبيقات ذات الإجهاد المعتدل للحمل والإجهاد الثابت ، ولكنها قد تكافح تحت التحميل الدوري أو الإجهاد الشد الشديد دون علاجات إضافية.
توفر مسامير الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة تعب أفضل ومقاومة التآكل ولكنها عمومًا ليست قوية مثل مسامير الصلب من سبائك.
تعد مسامير الصلب من سبائك مثالية للبيئات المعرضة للملفات العالية والتعب ، مما يوفر قوة شد متفوقة ومقاومة للإرهاق بسبب تكوين سبيكة عالي الأداء والعلاجات الحرارية .