هل الفولاذ المستخدم في الأدوات مغناطيسي؟

نعم، معظم الفولاذ المستخدم في الأدوات مغناطيسي. يشير الفولاذ المستخدم في الأدوات إلى مجموعة من المواد الكربونية والسبائكية المصممة لتحمل الضغط الشديد، والاحتفاظ بصلابتها تحت درجات الحرارة العالية، وتوفير مقاومة ممتازة للتآكل.

ما الذي يجعل الفولاذ المستخدم في الأدوات مغناطيسيًا؟

نحن نعلم أن مغناطيسية الفولاذ المستخدم في الأدوات تكمن في مزيجه الخاص من المكونات وطريقة معالجته. 

نسبة عالية من الحديد

يتكون الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات بشكل أساسي من الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي، وكلاهما يحتوي على تركيز عالٍ من الحديد. والحديد نفسه عبارة عن مادة مغناطيسية حديدية. وكلما زاد محتوى الحديد في الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات، زادت قوة خصائصه المغناطيسية.

البنية الدقيقة

في معظم الحالات، يحتوي الفولاذ المستخدم في الأدوات على بنية مجهرية فيريتية ومارتنستية، وكلاهما مغناطيسيان.

البنية الفريتية:في حالته الملدنة، يكون للفولاذ المستخدم في الأدوات عادةً بنية فيريتية، وهي مغناطيسية. يتيح هذا الترتيب توجيه المجالات المغناطيسية، مما يتسبب في تفاعل المادة مع المجالات المغناطيسية.

التحول الأوستنيتي:عندما يتم تسخين الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات إلى درجات حرارة عالية (عادة أعلى من 723 درجة مئوية للفولاذ الكربوني)، فإنه يخضع لتحول طوري إلى بنية أوستنيتية. لا تظهر هذه المادة أي خصائص مغناطيسية لأن تكوينها الذري يمنع تنظيم المجالات المغناطيسية.

البنية المارتنسيتية:عند التبريد السريع، يتحول الفولاذ مرة أخرى إلى بنية مارتنسيتية، وهي مغناطيسية مرة أخرى. المارتنسيت عبارة عن بنية صلبة مستقرة للغاية تحافظ على خصائصها المغناطيسية بسبب محاذاة شبكتها البلورية.

ما هي العوامل التي تؤثر على الخواص المغناطيسية لفولاذ الأدوات؟

تتحدد الخواص المغناطيسية لفولاذ الأدوات في المقام الأول من خلال محتواه من الحديد وبنيته الدقيقة. ومع ذلك، تؤثر عوامل أخرى، مثل عناصر السبائك والمعالجة الحرارية، أيضًا على قوة مغناطيسيته.

تكوين السبائك

الكروم:تميل الكميات المرتفعة من الكروم، وخاصة في الفولاذ المستخدم في الأدوات مثل D2 أو M2، إلى خفض الخصائص المغناطيسية من خلال دعم تكوين الطور الأوستينيتي غير المغناطيسي.

النيكل:مثل الكروم، يقلل النيكل من المغناطيسية عن طريق تشجيع تطوير الهياكل الأوستنيتية، والتي تفتقر إلى السلوك المغناطيسي.

الكربون:يزيد الكربون من قوة الفولاذ، لكن تأثيره المباشر على المغناطيسية ضئيل. ويظهر تأثيره بشكل أكثر وضوحًا في صلابة الفولاذ وبنيته.

الفاناديوم والموليبدينوم:يمكن لهذه العناصر تحسين بنية الحبوب، ولكنها لا تؤثر بشكل مباشر على المغناطيسية؛ ومع ذلك، فإنها قد تساعد في تثبيت البنية المارتنسيتية، والتي تظل مغناطيسية بعد التبريد.

الشوائب غير المغناطيسية

يجب أن يحتوي الفولاذ على أقل قدر من الشوائب التي قد تؤثر على خصائصه المغناطيسية. يمكن أن يؤدي وجود عدد كبير جدًا من العناصر غير المغناطيسية إلى تقليل أو إزالة المغناطيسية.

الكبريت والفوسفور:توجد هذه العناصر عادة بكميات ضئيلة وهي غير مغناطيسية. ويمكنها تعطيل البنية البلورية للفولاذ، مما قد يؤدي إلى إضعاف استجابته المغناطيسية بشكل عام.

السيليكون والألمنيوم:على الرغم من أن هذه العناصر ليست مغناطيسية بحد ذاتها، إلا أنها بكميات معينة يمكن أن تؤثر على تكوين البنية الدقيقة للصلب، مما يؤثر على قدرته على الاحتفاظ بالمغناطيسية.

درجات الفولاذ المستخدم في الأدوات وخصائصه المغناطيسية

تظهر درجات مختلفة من الفولاذ المستخدم في الأدوات درجات متفاوتة من المغناطيسية بسبب تركيبات السبائك والبنية الدقيقة الفريدة الخاصة بها. وفيما يلي بعض درجات الفولاذ المستخدم في الأدوات الكلاسيكية:

درجات الفولاذ ذات القوة المغناطيسية القوية

1. W1 (فولاذ الأدوات المقاوم للماء)

دبليو1 هو فولاذ عالي الكربون يحتوي على الكثير من الحديد، مما يجعله مغناطيسيًا بقوة. بعد التبريد، يشكل بنية مارتنسيتية تحافظ عليه مغناطيسيًا، مما يجعله مثاليًا للأدوات التي تحتاج إلى أن تكون صلبة ومغناطيسية.

2. O1 (فولاذ الأدوات المقسى بالزيت)

O1 هو نوع آخر من فولاذ الأدوات عالي الكربون ذو خصائص مغناطيسية جيدة. يحتوي على كميات صغيرة من عناصر السبائك مثل الكروم والفاناديوم، لكن هذه العناصر لا تقلل من مغناطيسيته كثيرًا. بعد المعالجة الحرارية، يظل مغناطيسيًا بقوة بسبب بنيته المارتنسيتية.

3. D2 (فولاذ أدوات عالي الكربون وعالي الكروم)

تشتهر مادة D2 بمقاومتها للتآكل ومحتوى الكروم العالي فيها. وفي حين يقلل الكروم من مغناطيسيتها قليلاً، تظل مادة D2 مغناطيسية بدرجة معتدلة، وخاصةً عند تقسيتها إلى شكلها المارتنسيتي.

درجات الفولاذ المستخدم في الأدوات ذات المغناطيسية الضعيفة

1. M2 (فولاذ الأدوات عالي السرعة)

م2 هو فولاذ عالي السرعة يحتوي على المزيد من العناصر السبائكية مثل التنغستن والموليبدينوم، مما يقلل من مغناطيسيته. وفي حين أنه لا يزال يتمتع ببعض الخصائص المغناطيسية عند تقسيته، إلا أنه أضعف بكثير في المغناطيسية مقارنة بفولاذ الأدوات منخفض الكربون.

2. H13 (فولاذ أداة العمل الساخن)

يستخدم H13 في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية ويحتوي على الكثير من الكروم والموليبدينوم. تعمل هذه العناصر على خفض مغناطيسيته. وعلى الرغم من أنه مغناطيسي بشكل ضعيف بعد المعالجة الحرارية، إلا أنه أقل مغناطيسية بكثير من الفولاذ مثل W1 أو O1.

3. A2 (فولاذ الأدوات المقسى بالهواء)

أ2 يحتوي على الكروم والموليبدينوم، مما يقلل من خصائصه المغناطيسية. وعلى الرغم من أنه لا يزال مغناطيسيًا عند تصلبه، إلا أن مغناطيسيته أضعف من الفولاذ عالي الكربون مثل W1 أو O1.

لماذا لا تعتبر المغناطيسية مهمة بالنسبة لفولاذ الأدوات؟

1. تعتبر الصلابة ومقاومة التآكل من الأولويات. وتعتبر هذه الخصائص أكثر أهمية بالنسبة للأدوات التي تحتاج إلى البقاء حادة والأداء الجيد تحت الضغط.
2. بالنسبة لمعظم استخدامات الفولاذ للأدوات، لا تؤثر الخصائص المغناطيسية على مدى جودة عمل الأداة.
3. تركز عناصر المعالجة الحرارية والسبائك في فولاذ الأدوات على جعل الفولاذ أكثر صلابة وصلابة ومقاومة للتآكل. هذه العمليات أكثر أهمية للأداء من كون الفولاذ مغناطيسيًا.

ابحث عن أداة الفولاذ المناسبة مع SteelPro Group

بالنسبة للمشاريع التي تتطلب الدقة والأداء، تقدم مجموعة SteelPro الفولاذ المناسب للأدوات بما يتناسب مع متطلباتك. سواء كنت بحاجة إلى درجات مغناطيسية عالية مثل W1 وO1، أو درجات أكثر تخصصًا مثل M2، د2، و ح13يضمن اختيارنا حصولك على الجودة التي تدوم طويلاً.