الفولاذ الكربوني Q235: المواصفات والتطبيقات

الفولاذ الكربوني Q235 هو فولاذ هيكلي كربوني شائع الاستخدام، ومعروف بموثوقيته في مختلف تطبيقات التصنيع والبناء. توضح هذه النظرة العامة مواصفاته الفنية وفقًا للمعايير ذات الصلة.

1. فهم تصنيف الفولاذ الكربوني Q235

يُعرَّف فولاذ Q235 وفقًا للمعيار الصيني GB/T 700-2006. ويشير هذا التصنيف إلى:

• "س":يمثل قوة الخضوع.
• “235”: يشير إلى الحد الأدنى لقوة الخضوع البالغة 235 ميجا باسكال.

2. التركيب الكيميائي للفولاذ الكربوني Q235

يختلف التركيب الكيميائي قليلاً بين درجات الجودة المحددة في معيار GB/T 700-2006. على سبيل المثال، يحتوي Q235A عادةً على:

• الكربون (C):14%−0.22%
• السيليكون (Si):≤0.30%
• المنغنيز (Mn):≤1.40%
• الفوسفور (P):≤0.045% (ملاحظة: قد تسرد مصادر مختلفة حدود P/S القصوى المتباينة قليلاً للدرجة A)
• الكبريت (S):≤0.050% (ملاحظة: قد تسرد مصادر مختلفة حدود P/S القصوى المتباينة قليلاً للدرجة A)
• النيتروجين (N):≤0.008% (لـ Q235A، B، C)
• العناصر المتبقية مثل النيكل (Ni)، والنحاس (Cu)، والزرنيخ (As) لها أيضًا حدود محددة.

تتمتع الدرجات Q235B وC وD بضوابط أكثر صرامة بشكل تدريجي فيما يتعلق بمحتوى الكربون والشوائب.

3. الخصائص الميكانيكية للفولاذ الكربوني Q235

تعتمد الخصائص الميكانيكية لـ Q235، وفقًا للمعيار GB/T 700-2006، على سُمك المادة. ومن أهم خصائصها:

• قوة الخضوع (ريه​): السمك ≤16 مم هو 235 ميجا باسكال، 16-40 مم هو 225 ميجا باسكال، و>40 مم هو 215 ميجا باسكال.
• قوة الشد (غرفة​): يتراوح عادة من 315 إلى 490 نيوتن/مم²، ويختلف حسب السمك.
• الاستطالة (A%): يختلف حسب السمك والدرجة.

4. المعالجة الحرارية وتحسين السطح للفولاذ الكربوني Q235

على الرغم من استخدامه غالبًا في حالته كما تم تسليمه، يمكن أن يخضع Q235 المعالجة الحرارية لمتطلبات محددة:

• التطبيع: يتم إجراؤها عادة عند درجة حرارة 900-920 درجة مئوية.
• تصلب السطح: في التطبيقات التي تتطلب مقاومة تآكل مُحسّنة (مثل القوالب البسيطة، وأدوات المواد اللينة)، يُمكن تطبيق تقنيات مثل الكربنة، والنترتة الكربونية، أو عمليات التبريد المُتخصصة. مع معالجات مُحددة، يُمكن أن تصل صلابة السطح إلى 62-65 HRC أو أعلى.
• الإطفاء: لقد حققت عملية التبريد المباشر (أحيانًا بدون تلطيف) مستويات صلابة تبلغ حوالي 36−40 HRC للمكونات مثل اللكمات.

5. التطبيقات

إن تنوع Q235 وفعاليته من حيث التكلفة يؤديان إلى استخدامه في تطبيقات متنوعة:

• الفولاذ الهيكلي العام: يستخدم على نطاق واسع في المباني والجسور (المعينة بـ Q235q) والهياكل الأخرى.
• الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية: توفر الدرجة Q235NH مقاومة محسنة للتآكل الجوي.
• عناصر: تستخدم في الأدوات الزراعية، والأنابيب المشكلة على البارد، وأجزاء الدراجات (على سبيل المثال، أنابيب المحور عن طريق البثق البارد)، وكمادة أساسية للألواح المركبة أو الأدوات المقواة على السطح.
• الغلايات/أوعية الضغط: توجد درجات محددة، على الرغم من أن Q235R لم يتم تفصيلها في النص المصدر.

6. المكافئات المعيارية الدولية

درجات فولاذ Q235 لها مثيلات في معايير دولية رئيسية أخرى. على سبيل المثال:

• س235أ: على غرار ISO E235A، JIS SM400B، ASTM Grade 65 (240)، EN S235JR (1.0038)، DIN S235JR، ГОСТ СТЗКП2.
• س235ب: مماثل لـ EN S235JR (1.0038)، ASTM A36.
• س235ج: على غرار EN S235J0 (1.0114).
• س235د: مماثل لـ EN S235J2 (1.0117).

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من اعتبارها متكافئة في كثير من الأحيان، إلا أنه قد توجد اختلافات طفيفة في حدود التركيب الكيميائي ومتطلبات الخواص الميكانيكية بين المعايير. لذا، تحقق دائمًا من المعيار المحدد المطلوب لتطبيقك.

7. اعتبارات المعالجة

المعالجة السليمة ضرورية لمادة Q235. على سبيل المثال، قد يؤدي التلدين غير الصحيح إلى تكوّن أطوار هشة (السمنتيت الثالثي) عند حدود الحبيبات، مما يؤثر سلبًا على اللدونة والمتانة. يُعدّ الالتزام بمعايير المعالجة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء المطلوب للمادة.