إذا كنت تحتاج إلى صلابة خام، وسلوك بسيط يمكن التنبؤ به في المعالجة الحرارية، ومقاومة ممتازة للصدمات وسهولة الشحذ الميداني لأدوات القطع أو التقطيع الشاقة, 1095 فولاذ عالي الكربون هو الخيار الأفضل عادةً. إذا كنت بحاجة إلى مقاومة أعلى للتآكل، ومقاومة فائقة للتآكل/مقاومة التآكل مع صلابة عالية وطلاء نهائي غير قابل للصدأ لبيئات قليلة الصيانة, 440 (ولا سيما 440C) هو الأفضل عادةً. كلاهما فولاذ غير مكلف ومتوفر بسهولة مع مفاضلات واضحة: يضحّي 1095 بمقاومة التآكل من أجل الصلابة والبساطة؛ 440C يقايض بعض الصلابة بالصلابة ومقاومة التآكل والسلوك المقاوم للصدأ. اختر على أساس البيئة، ومستوى سوء الاستخدام المقصود، وخطط الترميم/الصيانة، والقدرة على المعالجة الحرارية.
الفولاذ عالي الكربون 1095 مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ 440/440C
-
1095 - فولاذ عادي عالي الكربون (~ 0.95% C) مع الحد الأدنى من السبائك (كروم منخفض). يتم تقويته بسهولة إلى صلابة معتدلة/عالية مع دورات إخماد/إخماد متوقعة؛ صلابة ممتازة بالنسبة للفولاذ عالي الكربون ولكن غير قابل للصدأ (عرضة للصدأ بدون حماية). يستخدم على نطاق واسع في السكاكين التقليدية والسيوف والنوابض وأدوات القطع الأساسية.
-
440 (440 أ/440 ب/440 ج) - عائلة من المارتنسيتي المقاوم للصدأ الفولاذ; 440C هو العضو عالي الكربون (حوالي 0.95-1.1% C) مع حوالي 16-18% Cr، وهو قادر على تحمل صلابة عالية جدًا ويوفر مقاومة تآكل أفضل بكثير من 1095 مع الحفاظ على مقاومة جيدة للتآكل. أما 440A و440B فهما نوعان منخفضا الكربون يوازنان بين التآكل والصلابة.
التركيب الكيميائي
| العنصر / الدرجة | 1095 (نموذجي) | 440 أمبير (تقريبًا) | 440 ب (تقريبًا) | 440 درجة مئوية (تقريبًا) |
|---|---|---|---|---|
| الكربون (C) | ~0.90 - 1.001 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت | 0.60-0.75% 0.60-0.75% | 0.75-0.95% 0.75-0.95% | 0.95-1.95-1.20% |
| الكروم (Cr) | ~ 0.25 - 0.401 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت | ~16% | ~16% | ~16-18% |
| المنجنيز (Mn) | ~حوالي 0.3-1.0% | ~1.0% | ~1.0% | ~1.0% |
| السيليكون (Si) | ~حوالي 0.2-0.4% | ~1.0% | ~1.0% | ~1.0% |
| الكبريت/الفوسفور | منخفضة | يختلف (440F يضيف S) | - | منخفضة |
| أخرى (م، ف) | التتبع | الأثر (أحيانًا م، ف بكميات صغيرة جدًا) | التتبع | في بعض الأحيان صغيرة مو للتصلب العميق |
الملاحظات: تختلف الكيميائيات الدقيقة حسب المنتج والمواصفات. فالكروم العالي في 440C يجعله غير قابل للصدأ ويتيح الكربيدات التي تزيد من مقاومة التآكل؛ بينما ينتج عن 1095 الذي يحتوي على 1.0% C القريب من 1.0% إمكانية زيادة المارتينسيت ولكن لا توجد حماية من الفولاذ المقاوم للصدأ تقريبًا.
المعادن والبنية المجهرية
-
1095 هو في الأساس الفولاذ الكربوني. وتتكون بنيته المجهرية بعد التسقية/التبريد من المارتينسيت في المقام الأول بالإضافة إلى بعض الفريت/البيرلايت المحتفظ به اعتمادًا على المسار الحراري. عند 0.95%TC تقريبًا، يشكل الكربون الحر الوفير المارتينسيت الصلب وأحيانًا الكربيدات الكبيرة إذا كانت المعالجة قاسية؛ وهذا يعطي صلابة عالية واحتفاظًا جيدًا بالحافة ولكن أيضًا هشاشة إذا كان مفرط الصلابة أو خفف بشكل غير صحيح.
-
440C هو المارتنسيتي المقاوم للصدأ-يوفر الكروم في النافذة 16-18% مقاومة للتآكل من خلال تشكيل طبقة Cr₂O₃O₃ سلبية. يشكّل مستوى الكربون المرتفع كربيدات الكروم الصلبة (أنواع M₇C₃/M₂₂₂₃₃₃₃₆₆ اعتمادًا على الكيمياء والتبريد الدقيق)، مما ينتج مقاومة ممتازة للتآكل. ونظرًا لأنه غير قابل للصدأ، تقل الأكسدة السطحية (الصدأ) بشدة مقارنةً بـ 1095.
الوجبات الهندسية الرئيسية المستخلصة: تحسّن الكربيدات من التآكل وثبات الحافة ولكنه يقلل من الصلابة؛ حيث يستبدل الكروم الصلابة بمقاومة التآكل والصلابة ضد التآكل.
الخواص الميكانيكية ونطاقات الصلابة العملية
| الممتلكات | 1095 (نموذجي، معالج حرارياً) | 440C (نموذجي، معالج حرارياً) |
|---|---|---|
| الصلابة النموذجية (Rockwell C) | 56-62 درجة مئوية (حسب درجة الحرارة) | 57-62 درجة مئوية (يمكن أن تتجاوز 440 درجة مئوية في المعالجات العدوانية 60 درجة مئوية) |
| قوة الشد | متوسط إلى مرتفع (يختلف باختلاف المعالجة الحرارية) | مرتفع بعد الإخماد/التبريد |
| الصلابة | صلابة نسبية أعلى (أقل هشاشة من الفولاذ المقاوم للصدأ شديد الصلابة) | صلابة أقل في نفس الصلابة بسبب الكربيدات |
| مقاومة التآكل | رديء - سيصدأ بدون تشطيب واقٍ | متوسط إلى جيد - "غير قابل للصدأ" في العديد من البيئات |
| البلى/الاحتفاظ بالحواف | جيد (إذا كانت صلبة) | أفضل - تعمل الكربيدات + الصلابة العالية على تحسين مقاومة التآكل |
ملاحظة عملية: تؤثر وصفة المعالجة الحرارية وسُمك المقطع بشدة على هذه الأرقام؛ يتطلب 440C تحكمًا دقيقًا في المعالجة الحرارية لتجنب التشقق ولكنه يصل إلى صلابة عالية جدًا ومقاومة للتآكل عند القيام به بشكل صحيح.
المعالجة الحرارية: وصفات ونصائح (من منظور صانع السكاكين/صانع الأدوات)
1095 (طريق مروي بالزيت للسكاكين):
-
تطبيع عند درجة حرارة 800-830 درجة مئوية (1475-1525 درجة فهرنهايت) (دورة واحدة أو دورتين).
-
يتم التقسية عند درجة حرارة 780-820 درجة مئوية (1435-1510 درجة فهرنهايت) حسب التحكم في الحبوب.
-
التسقية بالزيت (سريع بما يكفي لتشكيل المارتينسيت ولكن بطيء مقابل الماء لتقليل التشقق).
-
المزاج: مزاج مزدوج شائع عند درجة حرارة 200-250 درجة مئوية (390-485 درجة فهرنهايت) لتحقيق التوازن بين الصلابة/الصلابة؛ درجات حرارة أعلى (350-450 درجة مئوية) صلابة أقل للشفرات الأكثر صلابة. الصلابة النهائية النموذجية 56-60 درجة مئوية للعديد من السكاكين.
440C (طريق الفرن/ورشة التصلب):
-
التلدين بالمحلول إذا تم توريده في حالة التلدين.
-
تصلب أعلى من 1095 درجة مئوية: 1000-1040 درجة مئوية (1830-1900 درجة فهرنهايت) لإذابة الكربيد وتصلب مناسب.
-
التبريد في الزيت؛ بسبب ارتفاع نسبة الكروم والكربيدات، يعد التحكم في التبريد أمرًا بالغ الأهمية - قد تتطلب الأجزاء معالجة تحت الصفر (اختياري) لتقليل الأوستينيت المحتجز.
-
يتم التقسية في درجات حرارة معتدلة للوصول إلى الصلابة المرغوبة - الصلابة النهائية غالبًا ما تكون 58-62 RC لحواف القطع المستخدمة في السكاكين.
يمكن أن يكون 440C أكثر عرضة للتشقق أثناء دورات التبريد أو التبريد العنيف؛ ومن الشائع التحكم في المعالجة الحرارية الاحترافية أو المعالجة الحرارية الخارجية للشفرات عالية الأداء غير القابلة للصدأ. 1095 أكثر تسامحًا في المقاطع الصغيرة ولكنها ستصدأ بدون طلاء.
مقاومة التآكل
-
1095 - توقع حدوث صدأ مرئي في البيئات الرطبة أو المالحة ما لم يكن الفولاذ مدهونًا بالزيت أو مطليًا أو مطليًا بالباركير أو محفوظًا جافًا جدًا. حتى 1095 المصقول 1095 يتأكسد بسهولة. بالنسبة للسكاكين الخارجية التي قد تتعرض للرطوبة أو السوائل الجسدية، يجب التخطيط للصيانة الدورية (التزييت، التخزين الجاف).
-
440C - مقاومة أفضل بكثير في الظروف العادية (المطبخ والاستخدام الخارجي المعتدل)، ولكن لا محصن: في الظروف شديدة الملوحة أو الحمضية، يمكن أن يظل الفولاذ المقاوم للصدأ في حالة تلف الطبقة الواقية وتركها رطبة. وللاستخدام البحري، يمكن اختيار الفولاذ المقاوم للصدأ ذو السبائك العالية (مثل 154CM، CPM-S30V، 316) أو الفولاذ المطلي.
الاحتفاظ بالحافة، ومقاومة التآكل، والشحذ
-
الاحتفاظ بالحافة يعتمد على الصلابة وتوزيع الكربيد والبنية المجهرية. في صلابة مماثلة, 440C عادةً ما تحتفظ بحافة 440C لفترة أطول من 1095 بسبب كربيدات الكروم الصلبة. ومع ذلك، على أساس كل صدمة على حدة، فإن صلابة 1095 الأكبر تساعده على مقاومة التقطيع تحت الإساءة الشديدة. وتؤكد اختبارات منتدى الشفرات واختبارات علماء المعادن هذه المفاضلة العملية في العديد من التقارير الميدانية.
-
الشحذ: يميل 1095 إلى أن يكون من الأسهل إعادة تشكيله بسرعة في الميدان باستخدام الأحجار لأنه يشكل نتوءًا أكثر ليونة؛ أما 440C فهو أكثر صلابة وأكثر حدة ولكنه يحتاج إلى مزيد من الجهد ومواد كشط أكثر خشونة لإعادة التشكيل. بالنسبة للمستخدمين الذين يعيدون الشحذ في الحقل بشكل متكرر، يمكن أن يكون 1095 أكثر ودية.
التطبيقات النموذجية
اختر 1095 عندما: الشفرات الخارجية الكبيرة (الشفرات الخارجية الكبيرة (المناجل ومقطعات النجاة)، وشفرات الحلاقة التقليدية المستقيمة والمستنسخة التاريخية، والأدوات التي تكون فيها المتانة والمعالجة الحرارية البسيطة المتوقعة أكثر أهمية من مقاومة التآكل، وعندما تكون الأولوية للتكلفة/إمكانية الإصلاح.
اختر 440C عندما: السكاكين الصغيرة إلى المتوسطة التي تحتاج إلى سلوك غير قابل للصدأ (سكاكين المطبخ، وسكاكين الجيب القابلة للطي)، والمحامل أو أجزاء الصمامات حيث يكون التآكل وبعض المقاومة للتآكل مهمة، والتطبيقات التي تقلل فيها الطلاء غير القابل للصدأ من الصيانة.
الآثار المترتبة على التصنيع: التشكيل، والتصنيع الآلي، واللحام، والفحص
-
التزوير: 1095 سهل التشكيل، وهو شائع في التشكيل اليدوي. إن 440C أصعب في التشكيل لأن الكربيدات والكروم يزيدان من صلابة العمل؛ العديد من الورش تستخدم تشكيل 440C من مخزون القضبان أو تستخدم التشكيل بالتفريغ متبوعًا بمعالجة حرارية محكومة.
-
التصنيع الآلي: يمكن تصنيع 440C الملدنة بشكل جيد، ولكن عندما يتم تقويتها تكون كاشطة؛ 1095 في الحالة الملدنة يمكن تصنيعها بسهولة ولكنها تصبح قاسية بعد المعالجة بالحرارة. يوجد 440F (تشغيل آلي مجاني) لسهولة الإنتاج.
-
اللحام: 1095 قابلة للحام باستخدام بروتوكولات التسخين المسبق/ما بعد التسخين، ولكنها ليست سهلة بسبب ارتفاع الكربون (خطر حدوث هشاشة صلبة في منطقة HAZ). لحام 440C صعب وغالبًا ما يتم تثبيطه؛ يتم استخدام معادن الحشو غير القابل للصدأ والإجراءات المتخصصة إذا لزم الأمر. استشر دائمًا مهندس لحام للأعمال الحرجة.
مصفوفة القرار: كيفية الاختيار
-
البيئة الرطبة/المالحة؟ → مفضلة 440C (أو أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ).
-
التقطيع الشديد/التأثير؟ → يفضل 1095.
-
هل تريد أقل صيانة؟ → 440C.
-
هل تحتاج إلى إعادة شحذ ميداني سهل؟ → 1095.
-
هل تريد أقصى قدر من الاحتفاظ بالحافة للقطع الدقيق؟ → 440C (إذا تمت معالجته بالحرارة وتلطيفه بشكل مناسب).
-
حساسية التكلفة + سلسلة التوريد البسيطة؟ → 1095 عادةً ما تكون أرخص ومتاحة على نطاق واسع.
العناية والصيانة
لـ 1095 الاحتفاظ بالزيت أو الشمع في حالة التخزين؛ بعد الاستخدام في ظروف رطبة، جفف الشفرة وزيتها؛ ضع في اعتبارك الطلاءات الواقية (الاحتفاظ بها أو طلاء الباركير أو التزرق أو التزرق أو DLC الحديث) للأغراض عالية الاستخدام.
لـ 440C تمسح جافة ونظيفة؛ لا يزال يوصى بالتزييت الخفيف من حين لآخر لإطالة عمر الخدمة في البيئات الهامشية. 440C قليلة الصيانة ولكنها ليست خالية من الصيانة.
المعايير والاختبار ومراقبة الجودة
-
1095 يُشار إليها عادةً بالرمز SAE/AISI 1095 / UNS G10950، مع إدراج المكافئات في كتالوجات EN/DIN (مفيد عند التوريد دوليًا).
-
440C هو صنف قياسي غير قابل للصدأ (UNS S44004 / W.Nr.1.4125) مع أوراق البيانات وملفات PDF الخاصة بالموردين (نطاقات الصلابة، وقابلية التشغيل الآلي، والتطبيقات النموذجية) التي تصف الخصائص المتوقعة. بالنسبة لقطع الإنتاج، اطلب شهادات اختبار المواد (MTCs)، وملفات الصلابة، ووثائق الصور المجهرية عند الاقتضاء.
1095 فولاذ عالي الكربون 1095 مقابل 440 فولاذ مقاوم للصدأ 440 جداول مقارنة
أ - إيجابيات/سلبيات سريعة
| الصف | الإيجابيات | السلبيات |
|---|---|---|
| 1095 | متينة، وسهلة التشكيل، ومقاومة ممتازة للصدمات، وسهولة الشحذ الميداني، وتكلفة منخفضة | يصدأ بسهولة، ويحتاج إلى طلاء/صيانة، ومقاومة التآكل أقل من الكربيدات غير القابل للصدأ |
| 440C | غير القابل للصدأ، احتفاظ ممتاز بالتآكل/الحافة ممتاز، صلابة عالية يمكن تحقيقها، صيانة منخفضة | صلابة أقل في الصلابة العالية، وأصعب في المعالجة الحرارية واللحام، وقد تكون المعالجة أغلى ثمناً |
ب - تخطيط حالة الاستخدام
| حالة الاستخدام | اختيار أفضل | لماذا |
|---|---|---|
| سكين صيد (دم، رطب) | 440C (أو غير ذلك من الفولاذ المقاوم للصدأ) | تقليل التآكل؛ سهولة النظافة الصحية |
| مروحية "بوش كرافت | 1095 | المتانة وسهولة إعادة التشكيل |
| سكين المطبخ القابل للطي | 440C | ستانليس ستانلس + حافة التثبيت |
| منجل كبير للبقاء على قيد الحياة | 1095 | المتانة والبساطة |
حكايات الأداء الواقعي من الصانعين وعلماء المعادن
تُسلّط الاختبارات الميدانية التي يجريها الصانعون ومنتديات السكاكين وخبراء المعادن الضوء باستمرار على النقاط العملية نفسها: 1095 سيقبل 1095 حافة صلبة للغاية وسيقاوم التقطيع تحت الصدمات الشديدة؛ أما 440C فسيحافظ على حافة أكثر صلابة وأطول أمدًا لمهام التقطيع ويتطلب حماية أقل من التآكل اليومي. تتوافق هذه التقارير المجتمعية مع أوراق البيانات الفنية وأدبيات الموردين.
قائمة الاختيار النهائي
-
تقييم بيئة التشغيل (جافة، رطبة، مالحة).
-
رتبة التحميل المتوقع (الصدم مقابل التقطيع).
-
اتخاذ قرار بشأن الرغبة في الصيانة (التزييت المنتظم مقابل عدم التزييت).
-
تأكيد القدرة على المعالجة الحرارية (داخل الشركة أو الاستعانة بمصادر خارجية).
-
اختر 1095 للصلابة وقابلية الإصلاح؛ واختر 440C للصدأ والتآكل.
الأسئلة الشائعة
س1: هل 1095 أفضل من 440C للأدغال؟
ج: بالنسبة لحرف الأدغال التي تنطوي على الضرب بالمضرب والصدمات الشديدة والشحذ الميداني، غالباً ما يكون أداء 1095C أفضل بسبب المتانة العالية، ولكن إذا كنت تتوقع الكثير من الظروف الرطبة وتريد صيانة أقل، فإن 440C هو الأفضل.
س2: هل يصدأ 1095 في المطبخ؟
ج: نعم. 1095 ليس مقاومًا للصدأ. في بيئة المطبخ سوف يصدأ إذا تُرك رطباً أو لم يتم تزييته؛ للاستخدام في الطعام، ضع في اعتبارك أنواعاً أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ مثل 440C أو الفولاذ المقاوم للصدأ ذو السبائك العالية.
س3: ما هو الفولاذ الذي يحافظ على الحافة لفترة أطول - 1095 أم 440C؟
ج: عندما يكون كلاهما مقوى بقيم روكويل مماثلة, تحافظ 440C بشكل عام على حافة 440C لفترة أطول بسبب كربيدات الكروم الصلبة، على الرغم من أن الأداء الحقيقي يعتمد على المعالجة الحرارية والهندسة.
س4: هل يمكنني لحام 1095 أو 440C؟
ج: يمكن لحام 1095 مع التسخين المسبق/ما بعد التسخين المناسب؛ 440C صعب اللحام وعادةً ما يتم تجنبه؛ راجع مواصفات اللحام لكل استخدام.
س5: س5: أيهما أسهل في الشحذ في الميدان؟
ج: من الأسهل إعادة تشكيل 1095 بالحجارة في الميدان نظرًا لخصائصه الأكثر ليونة نسبيًا.
س6: هل سكاكين 440C هشة؟
ج: يمكن أن تكون 440C أكثر هشاشة في الصلابة العالية جدًا مقارنةً ب 1095؛ وتقلل التقسية الصحيحة وهندسة الحافة من مخاطر التقطيع.
س7: ما هي الصلابة التي يجب أن أستهدفها؟
ج: للسكاكين: 56-60 RC لـ 1095 (متوازن). بالنسبة لـ 440C: 58-62 RC لمقاومة التآكل القوية (ولكن اضبطها حسب الاستخدام المقصود).
س8: هل 440B أفضل من 440C؟
ج: تقع 440B بين 440A و440C؛ فهي تقايض بعض الصلابة/التآكل مقابل مقاومة التآكل المحسنة قليلاً وقابلية التشغيل الآلي. يتم اختيار 440C عند الرغبة في الحصول على أقصى قدر من الصلابة/مقاومة التآكل.
س9: بالنسبة للمحامل والأجزاء البالية، أيهما أفضل؟
A: 440C نظرًا للصلابة العالية وكربيدات الكروم، يشيع استخدام 440C في المحامل وأجزاء الصمامات ومكونات التآكل حيث تكون هناك حاجة إلى مقاومة التآكل بالإضافة إلى مقاومة التآكل.
Q10: أين يمكنني العثور على المواصفات الرسمية وأوراق الاختبار؟
ج: استخدم أوراق البيانات الموثوقة من الموردين (على سبيل المثال، السبائك المدرفلة، فولاذ أطلس)، AISI/SAE والبوابات المرجعية القياسية للحصول على أرقام UNS/AISI وإرشادات المعالجة الحرارية. انظر القائمة المنسقة أدناه.
AR 
EN 
JA 
KO 
DE 
IT 
ES