نشأت تقنية الدرفلة على البارد في ألمانيا في منتصف القرن التاسع عشر واستخدمت في البداية لإنتاج الصلب المدرفل على البارد بعرض 20 - 25 مم. إذن، ما هو الصلب المدرفل على البارد؟ سوف نقدم فيما يلي الصلب المدرفل على البارد بالتفصيل من جوانب مثل تعريفه، وعملية الإنتاج، وخصائص الأداء، ومجالات التطبيق:
التعريف
يشير الصلب المدرفل على البارد إلى مادة الصلب المدرفلة على البارد التي يتم دحرجتها إلى السماكة المستهدفة من الصفيحة الفولاذية رقم 1 من خلال عملية درفلة على البارد تتم في درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة. الدرفلة على البارد هي عملية درفلة تتم تحت درجة حرارة إعادة بلورة الفولاذ، وتكون درجة حرارة الدرفلة النهائية أقل من درجة حرارة إعادة بلورة الفولاذ.
عملية الإنتاج
الإجراءات الأساسية
وعادةً ما تعتمد الدرفلة على البارد على الدرفلة الطولية، وتشمل إجراءات إنتاجها عمومًا تحضير المواد الخام، والتخليل، والدرفلة، وإزالة الشحوم، والتلدين (المعالجة الحرارية)، والتشطيب.
تحضير المواد الخام: الدرفلة على البارد تستخدم المنتجات المدرفلة على الساخن كمواد خام. قبل الدرفلة على البارد، يجب إزالة الفسفرة من المواد الخام لضمان نظافة سطح منتجات الصلب المدرفلة على البارد.
التخليل: تُستخدم وحدة تخليل مستمرة لإزالة قشور أكسيد الحديد السطحية من الملف المدلفن على الساخن. في الماضي، كان يتم استخدام حمض الكبريتيك كمحلول للتخليل، ولكن الآن يتم استخدام حمض الهيدروكلوريك بشكل أكثر شيوعًا. وقبل التخليل، يتم لحام اللفائف ولفها أولاً، كما يتم تعريض بعضها إلى “التلدين الأسود” المستمر. وبعد التخليل، يتم تنظيف الملفات وتجفيفها وتشذيبها ولفها.
يتدحرج: تتعرض الصفيحة المعدنية للضغط بواسطة بكرات مطحنة الدرفلة، مما يتسبب في تشوه اللدائن، وبالتالي تغيير شكلها وحجمها. من خلال ضبط المعلمات مثل فجوة الدرفلة، وسرعة الدوران، ودرجة حرارة الدرفلة لمطحنة الدرفلة، يمكن التحكم في درجة التشوه وخصائص الصفيحة المعدنية. في الوقت نفسه، يلزم أيضًا معالجة التزييت أثناء عملية الدرفلة لتقليل الاحتكاك بين المعدن والبكرات وتحسين جودة الدرفلة.
إزالة الشحوم: والغرض من ذلك هو إزالة شحم التشحيم الملتصق بالمادة المدرفلة أثناء الدرفلة لمنع تلوث سطح الفولاذ أثناء التلدين. وبالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ، فإنه يساعد أيضًا على منع الكربنة.
التلدين: ويشمل ذلك التلدين الوسيط والمعالجة الحرارية النهائية. يزيل التلدين الوسيط التصلب الناتج عن الشغل أثناء التشوه البارد من خلال إعادة التبلور، واستعادة لدونة المادة وتقليل مقاومة التشوه للمعدن. وبالإضافة إلى التخلص من التصلب من خلال إعادة التبلور، فإن الغرض من المعالجة الحرارية النهائية هو الحصول على الهيكل المطلوب (مثل القوام المتنوع) وخصائص المنتج (مثل السحب العميق والخصائص الكهرومغناطيسية) وفقًا للمتطلبات الفنية للمنتج.
التشطيب: ويشمل ذلك الفحص والقص والتقويم (التسطيح) والطباعة والتصنيف والتغليف. منتجات الصلب المدرفلة على البارد لها متطلبات تغليف عالية لمنع الخدوش السطحية أثناء النقل.
أنواع مصانع الدرفلة
تشتمل مصانع الدرفلة المستخدمة في درفلة الصلب الشريطي على البارد على مصانع الدرفلة ذات الارتفاعين، ومصانع الدرفلة ذات الأربعة ارتفاعات، ومصانع الدرفلة متعددة اللفائف. وتعتبر مصانع الدرفلة ذات الأربع لفات هي الأكثر استخدامًا. أما بالنسبة لدرفلة المنتجات الأقل سمكًا، فإن مصانع الدرفلة متعددة اللفائف مثل مصانع الدرفلة ذات الست لفات العالية، ومصانع الدرفلة سيندزيمير للدرفلة، ومصانع الدرفلة ذات الاثني عشر لفة، ومصانع الدرفلة ذات العشرين لفة، هي الأكثر استخدامًا. يمكن تقسيم مصانع درفلة شرائح الصلب على البارد إلى فئتين وفقًا لترتيب الحوامل: مصانع الدرفلة أحادية الحامل القابلة للانعكاس أو غير القابلة للانعكاس والمطاحن المستمرة متعددة الحوامل. الفئة الأولى مناسبة للحالات التي تحتوي على مجموعة واسعة من المنتجات، أو أحجام دفعات صغيرة، أو نسبة عالية من منتجات سبائك الصلب. تتميز بانخفاض الاستثمار وسرعة البناء، ولكن إنتاجها منخفض واستهلاكها العالي للمعادن. الدرفلة المستمرة متعددة القوائم مناسبة للحالات التي تحتوي على مجموعة متنوعة من المنتجات الفردية نسبيًا أو تنوع قليل. تتميز بمزايا كفاءة الإنتاج العالية والإنتاج الكبير، ولكنها تتطلب استثمارًا أكبر.
خصائص الأداء
المزايا
جودة سطح جيدة: نظرًا لعمليات الشغل على البارد المتعددة، يكون سطح الفولاذ المدرفل على البارد أكثر سلاسة وتسطيحًا من سطح الفولاذ المدرفل على الساخن. لا يحتوي على أكاسيد تحت السطح أو بقع زيتية أو شوائب. خشونة السطح منخفضة، كما أن مظهره جميل من الناحية الجمالية.
دقة عالية الأبعاد: دقة أبعاد ألواح أو لفائف الفولاذ المدرفلة على البارد أعلى من دقة أبعاد الفولاذ المدرفل على الساخن. تكون الانحرافات في الطول والعرض والسماكة للمنتجات صغيرة، مما يلبي متطلبات العديد من التطبيقات الصناعية ذات المتطلبات الصارمة للأبعاد.
خواص ميكانيكية فائقة: يتميز بقوة وصلابة عالية، وليونة وصلابة ممتازة، بالإضافة إلى مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة التآكل. كما أن لديها أداء معالجة جيد، وخاصة أداء التثقيب، ويمكن استخدامها مباشرة لمعالجة المنتجات النهائية.
جودة السطح المستقرة: أثناء عملية الإنتاج، وبسبب درجة الحرارة المنخفضة والتشوه الصغير، يتم تجنب العيوب السطحية المتولدة أثناء التشغيل الساخن للصلب المدلفن على الساخن، مما يؤدي إلى استقرار جودة السطح.
العيوب
صلابة عالية ومعالجة صعبة: نظرًا لأنه لم يخضع لمعالجة التلدين، فإن الصلب المدرفل على البارد يتميز بصلابة عالية (HRB أكبر من 90) وقابلية تشغيله ضعيفة للغاية. لا يمكن أن يخضع إلا للانحناء الاتجاهي البسيط بزاوية أقل من 90 درجة (عموديًا على اتجاه اللف). إذا لم يتم تلدينه، فسوف يتدهور أداء التثقيب، ولا يمكن استخدامه إلا للأجزاء ذات التشوه البسيط.
تكلفة عالية: يتطلب الفولاذ المدرفل على البارد مصانع درفلة ذات طاقة عالية، وكفاءة درفلة منخفضة، ويلزم التلدين الوسيط أثناء عملية الدرفلة للتخلص من تصلب العمل. ولذلك، فإن التكلفة مرتفعة نسبيًا.
مجالات التطبيق
يتميز الفولاذ المدرفل على البارد بمجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف المجالات نظراً لخصائصه الممتازة العديدة:
صناعة التشييد والبناء: يتم استخدامه لتصنيع الهياكل الفولاذية والجسور والمكونات الفولاذية والجدران الستائرية للمباني وإطارات الأبواب والنوافذ وما إلى ذلك، معتمدًا على سطحه الجميل وثبات أبعاده الجيد وقوته العالية.
صناعة تصنيع الآلات: يتم استخدامه لإنتاج مختلف الأجزاء الميكانيكية، والمحامل، والتروس، وما إلى ذلك، مما يلبي متطلبات دقة المواد والأداء.
صناعة السيارات: يُستخدم في صناعة العديد من الأجزاء مثل الأجزاء الخارجية للسيارة والأبواب وهياكل السيارات وكتل المحركات، وذلك بفضل قوته العالية وقابليته الجيدة للتشكيل ومقاومته للتآكل.
الإلكترونيات والصناعات الكهربائية: تُستخدم لإنتاج العديد من العبوات الكهربائية واللوحات الطرفية ولوحات الأجهزة وما إلى ذلك، مستفيدة من سطحها الأملس وأبعادها الدقيقة.
مجالات أخرى: مثل إنتاج الأثاث، والحرف اليدوية، وعلب المواد الغذائية، وكذلك في صناعة السيارات، والمنتجات الكهربائية، والقاطرات، والطيران، والأدوات الدقيقة، وما إلى ذلك.
