التركيب الكيميائي:
يُصنع كلٌّ من الفولاذ الكربوني والفولاذ الأسود أساسًا من الحديد والكربون. ولذلك، يتميزان بقوة تحمل عالية. ورغم اختلاف نسب الكربون في السبيكتين، إلا أن تركيبهما واحد.
هناك فئات مختلفة من الفولاذ الكربوني، تُصنّف حسب نسبة الكربون الممزوجة بالعنصر الأساسي، الحديد. تزداد صلابة الفولاذ الكربوني ومتانته بزيادة نسبة الكربون، بينما تقل لدونته. يُستخدم الفولاذ الكربوني على نطاق واسع في العديد من المجالات نظرًا لانخفاض تكلفته وإمكانية تشغيله الجيدة.
فئات الفولاذ الكربوني
نسبة الكربون:
فولاذ فائق الكربون: 1.00 - 2.00
فولاذ عالي الكربون: 0.60 - 0.99
فولاذ متوسط الكربون: 0.30 - 0.59
فولاذ منخفض الكربون: 0.16 - 0.29
فولاذ خفيف الكربون: 0.05 - 0.15
يُشير الفولاذ الأسود إلى مواد الفولاذ الكربوني العادية غير المجلفنة أو المطلية. المكونات الرئيسية هي الحديد والكربون. ويبدو الفولاذ الأسود أسود اللون لعدم معالجة سطحه. الفولاذ الأسود هو فولاذ سبائكي يتكون من الكربون كمكون رئيسي، ويحتوي على نسبة تتراوح بين 0.3% و1.7% كربون. وهو مناسب لصنع القطع التي تتطلب قوة ومقاومة للتآكل.
عملية الإنتاج:
من حيث تقنية الإنتاج، يحتاج الفولاذ الكربوني إلى إضافة عناصر مناسبة، والخضوع لسلسلة من العمليات مثل التبريد والتليين للحصول على المنتج المثالي. إنتاج الفولاذ الأسود بسيط نسبيًا، ويمكن تصنيعه مباشرةً بالدرفلة على البارد أو الساخن.
مقاومة التآكل:
يُعد الفولاذ الكربوني شديد التأثر بالعوامل المسببة للتآكل، بما في ذلك الكلور والمبيضات والأحماض القوية، وحتى الهواء عالي الرطوبة. ويرجع ذلك إلى تفاعل هذه العوامل المسببة للتآكل أو الهواء الرطب مع ذرات الكربون داخل الفولاذ الكربوني.
يتميز الفولاذ الأسود بمقاومته للتآكل والاهتراء بفضل ارتفاع نسبة المغنتيت على سطحه. ولهذا السبب يُستخدم الفولاذ الأسود غالبًا في تطبيقات مثل الأنابيب التي قد تتطلب ملامسة عوامل التآكل.
القوة: يتميز كلا الفولاذين بقوة هيكلية عالية جدًا، ولهما خصائص متشابهة من حيث قابلية اللحام والسحب والمرونة. ومع ذلك، يتميز الفولاذ الأسود بقدرات لحام أفضل.
مجالات الاستخدام:
نظرًا لتشابه الفولاذ الكربوني والفولاذ الأسود في الصلابة والقوة والمتانة، فإنهما يُستخدمان بشكل أساسي في تطبيقات متشابهة. يمكن العثور عليهما في البناء، والمنتجات الاستهلاكية، والهندسة، وأدوات المطبخ، والأدوات، وغيرها.
تُستخدم وصلات أنابيب الفولاذ الأسود على نطاق واسع في مختلف الصناعات، مثل الآلات، والبناء، والبترول، والصناعات الكيميائية، والطاقة الكهربائية، وغيرها. في مشاريع البناء، تُستخدم وصلات أنابيب الفولاذ الأسود غالبًا في بناء الأقواس والجسور والأرفف، وغيرها؛ وفي مجال المعالجة الميكانيكية، تُستخدم وصلات أنابيب الفولاذ الأسود عادةً في صناعة المحامل والإطارات، وغيرها.
تُصنع أنابيب الفولاذ الأسود بدون درزات، مما يجعلها خيارًا أفضل لنقل الغاز. ويمكن استخدامها في أنظمة إطفاء الحرائق، حيث إنها تمنع الحرائق بشكل أفضل من الأنابيب المجلفنة. يُطلق عليه اسم أنبوب الفولاذ الأسود نظرًا لسطحه الداكن الذي يتكون من أكسيد الحديد أثناء عملية التصنيع.
تجعله متانة أنبوب الفولاذ الأسود مثاليًا لنقل المياه والغاز في المناطق الريفية والحضرية، وللأنابيب التي تحمي الأسلاك الكهربائية، ولتوصيل البخار والهواء عالي الضغط. تستخدم صناعات النفط والبترول أنبوب الفولاذ الأسود لنقل كميات كبيرة من النفط عبر المناطق النائية. وهذا مفيد، نظرًا لقلة حاجته إلى الصيانة. تشمل الاستخدامات الأخرى لأنابيب الفولاذ الأسود توزيع الغاز داخل المنازل وخارجها، وآبار المياه، وشبكات الصرف الصحي. ولا تُستخدم أنابيب الفولاذ الأسود أبدًا لنقل مياه الشرب.
