الابتكار في المعادن

تقسية الفولاذ والمعادن


يقوم هذا الابتكار على تقسية الفولاذ بشتى أنواعه ، لتؤدي إلى مزيج فريد من خصائص الفولاذ ، وتشمل هذه الخصائص القوة الجيدة والمرونة والمتانة التي تناسب مع مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية المختلفة منها صناعة الطائرات ، والقطارات ، والسفن ، وغيرها ، خصوصاً في مجال الصناعات العسكرية حيث تقوم برفع قدراتها وقوتها ومتانتها لتفوق نظيراتها على مستوى العالم بمراحل ، وقد أثبتت التجارب العلمية والعملية التي قامت بها شركة أهداف الاستدامة ؛ الكفاءة العالية لهذا الابتكار وحده من الهدر ، وتجاوزه على جميع التقنيات الأخرى المستخدمة في العالم ، حيث يتمتع بالقدرة على رفع المعايير الصناعية وتشكيل المستقبل بحلول حديثة ، خاصة في مجال الهندسة الصناعية .


الابتكار يقوم بزياده قساوة الفولاذ على المستوى الصناعي والنفطي ، وذلك بعد التوصل إلى رفع قساوته وما يتضمنه من فوائد صناعية وتقنية اساسية للصناعات والمكنات والمسننات والقوالب المعدنية المختلفة وكافه أعمال الحديد والبناء والجسور والمنشئات النفطية , ومن ناحية أخرى رفع قساوة الأدوات والعدد الصناعية المختلفة في كافة مجالات الحياة وبتكاليف معقولة وخاصة فيما يتعلق بالشركات البترولية لما تحتاجه من صناعات عالية الجودة والمتانة وطويلة الأجل من غير صدأ او تصدعات او اهتراء للمعدن ، أيضاً رفع مستوى خواص فولاذ المحركات والسيارات والعربات المتعددة ليصبح أكثر صلابة وأكثر تحملاً للإجهادات الميكانيكية والحرارية القاسية والعالية دون أي تغير في البنية او أي تصدعات .


نعمل أيضاً على تلوين الفولاذ من أصل المعدن مع رفع القساوة وعدم الصدأ وعدم الكسر كذلك نعمل على تليين الحديد والفولاذ إلى الصفر واعادة تشكيلة بالطرق المختلفة ثم رفع قساوته ، كذلك نعمل على اضافات بعض الخواص للحديد حسب الحاجه ، وتلبيس الحديد بنوع من البوليمرات للحماية من الملوحة ، حيث تعتبر هذه الطريقة مجدية جداً لما تحققه من ارتفاع القساوة وبسعر منافس وفي وقت قصير ، وذلك بعد الوصول الى درجة الحرارة المطلوبة للعمل ، وتعد هذه الطريقة آمنة ولايوجد فيها أي شرخ اثناء عمليه التقسية لتجاوزها النقطة الحرجة في الفولاذ ، كذلك نعمل على ابتكار نوع من انواع الفولاذ الأبيض المعالج الغير قابل للكسر او الصدأ .

عملية التصليد بالماء المعالج 


تتم هذه العملية برفع حرارة الفولاذ إلى درجة حرارة معينة وغمرها بماء معالج كيميائيا لفترة زمنية تتناسب مع سماكة الفولاذ ليعطي فولاذ قاسي يصل إلى 65 ركول دون أي تصدعات في البنية البلورية للحديد ، ويمكن إعادة التقسية مرة أخرى لرفع القساوة دون أي تشويه بالمعدن ، كذلك يمكن أن نعالجه مرة ثالثة باتجاه آخر وهو عكسي تماماً التحويل إلى أقل قساوة بمعنى أنه يمكننا ان نوصله إلى صفر ركول .


كما يمكننا العمل على رفع قساوة بعض المعادن وذلك حسب الحالة والتركيب الكيميائي المتوفر للمعدن أو الفلز .


تمتاز هذه الطريقة بسرعة الاداء وسهولة التنفيذ ووفرة المواد التي نستطيع من خلالها رفع قساوة الفولاذ إلى درجات عالية دون حدوث أي تشققات على المعدن وفي سطح المعدن ، وبطريقه معاكسة نستطيع ارجاع القساوة للحالة الأولى أو أدنى منها لعدد من أنواع ( المعادن ) ثم من جديد نرفع القساوة ، كما انها تزيل الصدأ من سطح المعدن وتكسبه لمعانا وبريقاً ..



المعاملات الحرارية للحديد والصلب

.

عملية التصليد بالتبريد في الماء المالح


هي زيادة صلادة الصلب بتبريده في ماء مالح بنسبة 10% بعد التسخين ويعتبر الماء المالح وسيط لتبريد الصلب المنخفض الكربون عند التصليد .

عملية التصليد بالتبريد بالماء


هي عملية زيادة صلادة الصلب بتبريده في الماء بعد تسخينه ، ويعتبر الماء وسيط تبريد سريع ، وهو أفضل وسيط لتبريد الصلب المنخفض الكربون عند التصليد .

عملية التصليد (التقسية)


هي زيادة صلادة الصلب من السطح إلى القلب ويسمى بالتصليد الكامل أو زيادة صلادة المعدن عند السطح فقط ، ويسمى بالتصليد الغلافي أو التغليف Case Harding وتتم عملية التصليد بتسخين القطعة بأي وسيلة إلى درجة الحرارة المحددة للتصليد ثم تبريدها فجأة في وسيط التبريد ( الماء أو الماء المالح أو الزيت أو الهواء ) .

عملية التصليد الغلافي ( التغليف )


هي زيادة صلادة الصلب عند السطح الخارجي فقط ، بينما يبقى قلب المعدن ليناً كما هو وذلك عن طريق إضافة كربون جديد خارجي داخل بلورات المعدن الموجودة عند السطح .

عملية التصليد بالتبريد بالزيت


هي زيادة صلادة الصلب بتبريده في الزيت بعد عملية التسخين ، ويعتبر الزيت وسيط تبريد متوسط .

عملية التصليد بالكبريت في الهواء


هي زيادة صلادة الصلب بتبريده بتيار هواء بعد تسخينه ، ويعتبر الهواء مادة تبريد أقل من المتوسط فهو أقل وأبطئ وسيلة للتبريد ، وأصلح وسيلة لتبريد الصلب السبائكي .

عملية الكربنة في المواد السائلة


تتم بوضع الشغلة في إناء من الزهر أو الصلب المضغوط به أملاح كيماوية منصهرة ؛ أهمها سيانيد الصوديوم أو سيانيد البوتاسيوم لمدة تتراوح بين ساعتين أو ثلاثة ساعات ، يكون المعدن بعدها قد أمتص الكربون اللازم لتصليد سطحه.

عملية الكربنة في المواد الصلبة


تتم بوضع الشغلة وأحاطتها بمسحوق الفحم النباتي مضافاً إليه مادة كيماوية تسمى أيزجيسرز لتساعد على إمتصاص المعدن للكربون ، ثم يغلق الصندوق بإحكام ويوضع في الفرن لتسخينه إلى درجة الحرارة المعينة والمدة المقررة ، حيث يتم بعدها إخراج الشغلة من الصندوق وتبرد في الحال .

عملية الكربنة ( تصليد غلافي )


هي امتصاص سطح الصلب الساخن للكربون اللازم له من المواد المكربنة المحيطة به أثناء التسخين ، وهذه المواد المكربنة إما أن تكون مواد صلبة أو سائلة أو غازية ، وتحتاج عملية الكربنة إلى مدة تسخين تتراوح بين ساعة و 12 ساعة أو أكثر تبعاً لعمق الغلاف المراد تصليده . ويتم تبريد المشغولات تبريداً سريعاً بعد اخراجها من مكان التسخين بعيداً عن المواد المكربنة ، وغالباً ما يستخدم تيار هواء في التبريد .

عملية التصليد بالسيانيد ( تصليد غلافي )


يتم تصليد السطح بوضع الشغلة في أملاح السيانيد المنصهرة فتمتص سطوحها الخارجية الكربون والنيتروجين اللازمين لتصليدها .

عملية النتردة ( تصليد غلافي )


هي إكساب السطوح الخارجية للصلب درجة حرارة عالية من الصلادة (أكبر من الكربنة) وتتم بوضع الصلب مع مواد تحتوي على النيتروجين وتسخينه لمدة قد تكون بضع دقائق وقد تكون 100 ساعة تبعاً للمشغولات وعمق الغلاف المطلوب ، ويحصل على النيتروجين اللازم لذلك ؛ إما بإمرار غاز النشادر على الصلب وهو ساخن أو بغمر الصلب في أملاح السيانيد المنصهرة .

عملية الكربنة بالمواد الغازية


تتم بوضع الشغلة في أفران تسخين خاصة محكمة وأمرار غازات غنية بالكربون كغاز أول أكسيد الكربون عليها وهي ساخنة فتمتص الكربون اللازم لتصليد سطحها .

عملية التصليد بالغمس


هي عملية تصليد الطبقة الخارجية للقطعة بعد تسخين سطحها بواسطة غمسها لفترة قصيرة في حمام معدني أو ملحي ساخن جداً .

عملية التصليد بالحث


تتم بإحاطة الجزء المراد تصليد سطحه بملف من مواسير النحاس الأحمر ، يمر داخله ماء لتبريده أثناء العمل ، ثم يميل في الملف تيار كهربائي متغير خاص تتراوح الذبذبة من 50000 إلى 500000 ذبذبة في الثانية حيث يتولد في الجزء المراد تصليده تيار كهربائي عالي الذبذبات أيضاً -مستنتج من التيار الأول– فيرفع هذا التيار درجة حرارة السطح إلى أعلى من درجة الحرارة الحرجة العليا بقليل ثم تبرد الشغلة فجأة في الماء بعد أن تكون قد تكونت بلورات الأوستينيت .

عملية التصليد باللهب


وتسمى Flam Harding تستخدم فقط في الصلب الكربوني العالي ( تقريباً من 0.4% كربون الى 0.8% كربون ) ويتم بتسخين الجزء المراد تصليد سطحه إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة العليا ثم تبريد المعدن سريعا -ويستخدم غالباً لهب الأيسى-أستلين في هذه العملية .

عملية التصليد بالماء المعالج كيميائياً


وتتم هذه العملية برفع حرارة الفولاذ إلى درجة حرارة معينه وغمرها بماء معالج كيميائياً لفترة زمنية تتناسب مع سماكة الفولاذ ؛ ليعطي فولاذ قاسي يصل الى 65 ركول ، دون أي تصدعات في البنية البلورية للحديد ، ويمكن إعادة التقسية مرة أخرى لرفع القساوة دون أي تشويه بالمعدن ويمكن أن نعالج مره ثالثة باتجاه آخر وهو عكسي تماماً التحويل إلى أقل قساوة ، بمعنى ممكن أن نصل إلى صفر ركول . وكما أنه يمكننا العمل على رفع قساوة بعض المعادن ، وذلك حسب الحالة والتركيب الكيميائي المتوفر للمعدن أو الفلز .

عملية التصليد بتدريج التبريد


هو تصليد في وسيطي تبريد مختلفين حادين واحداً بعد الآخر دون توقف في وسيط التبريد الأول حتى تتعادل درجة الحرارة .

ابتكار حلول المستقبل