أنابيب الصلب الكربوني - التركيب الكيميائي، والمعايير، والمواصفات، والتطبيقات

من المقدمة أعلاه، نحن نعلم بالفعل أن أنابيب الصلب الكربوني عبارة عن حديد + محتوى كربون متحكم فيه + كمية صغيرة من الشوائب التي لا يمكن تجنبها. ولكن هل تعرف مقدار الحديد الموجود في أنابيب الصلب الكربوني؟ وما هي تلك الشوائب التي لا يمكن تجنبها؟

• الحديد (Fe): الحديد هو الجسم الرئيسي الحقيقي للصلب. سواء كانت أنابيب الصلب الكربوني أو أنواع أخرى من الأنابيب الفولاذية، فإن الحديد عادة ما يمثل أكثر من 98%. يصل محتوى الحديد في الفولاذ منخفض الكربون إلى 99.2%. يشكل الحديد الهيكل العظمي الهيكلي لأنابيب الصلب الكربوني.
• الكربون (C): الكربون هو العنصر الأكثر أهمية في أنابيب الصلب الكربوني، ويتراوح عادةً بين من 0.061.06% إلى 0.8%. يؤثر محتوى الكربون على الأداء العام للأنبوب. فالمحتوى العالي من الكربون يزيد من قوة الأنبوب وصلابته، ولكنه يقلل من مرونته وصلابته وقابليته للتشغيل.
• المنجنيز (Mn): يتراوح محتوى المنجنيز من 0.31 تيرابايت إلى 1.01 تيرابايت إلى 1.01 تيرابايت إلى 1.01 تيرابايت، على الرغم من أن 0.81 تيرابايت إلى 1.01 تيرابايت أقل شيوعًا. إن النطاق الأكثر شيوعًا هو 0.3% إلى 0.8%. يعمل المنجنيز كعنصر مقوٍ ومزيل للأكسدة، مما يزيد من قوة وصلابة الأنابيب مع تقليل الهشاشة الساخنة.
• الفوسفور (P): الفوسفور عنصر ضار. في حين أن كمية صغيرة منه يمكن أن تعزز قوة الأنابيب ومقاومة التآكل، إلا أنه يضعف بشكل كبير اللدونة والمتانة. ولذلك، يجب التحكم بدقة في محتوى الفوسفور, يتطلب عادةً ≤ 0.040%.
• الكبريت (S): الكبريت أيضًا من الشوائب الضارة التي تتطلب رقابة صارمة. فهو يشكل شوائب كبريتيد المنجنيز، والتي يمكن أن تقلل من ليونة الأنبوب، وصلابته، وقوة إجهاده، وقابليته للحام، ومقاومته للتآكل. ولذلك، فإن محتوى الكبريت مطلوب عادةً أن يكون ≤ 0.050%.
• السيليكون (Si): يعمل السيليكون في المقام الأول على إزالة الأكسدة من الأنبوب. في حين أن السيليكون المتبقي يقلل قليلاً من المتانة واللدونة، فإنه يزيد من القوة والصلابة. محتواه هو عادةً ما بين 0.10% و0.35%.
• عناصر أخرى: يُطلق على النيكل (Ni) والموليبدينوم (Mo) والفاناديوم (V) والكروم (Cr) وغيرها من العناصر المتبقية. ومصدرها هو خردة الصلب والخام كمواد خام. يضع المعيار حدًا أعلى للمحتوى الكلي أو محتوى معين.