الصلبأهم النقاط
- مقاومة الشد هي أعلى إجهاد تتحمله المادة وهي تشد، قبل أن تنكسر مباشرة.
- تعرف بواسطة اختبار الشد، تشد فيه عينة حتى الكسر بينما تسجل القوة والاستطالة.
- تكتب في سلك الصلب عادة بوحدة N/mm²، وهي رقميا نفس MPa.
- يرفع التشغيل على البارد، ومنه سحب السلك عبر القوالب، مقاومة الشد ويخفض المطيلية.
- يعكس التلدين هذا التشغيل على البارد ويعيد السلك لينا من جديد.
ماذا يعني «عالي مقاومة الشد»؟
كلمة الشد تشير إلى حمل يسحب قطعة المادة على امتداد طولها ويحاول مطها. وفي السلك المشدود إجهاد يساوي قوة الشد مقسومة على مساحة مقطعه العرضي. وإذا زيدت القوة بما يكفي استطال السلك أولا استطالة دائمة، ثم انقطع. وعلى هذا الأساس تقاس قدرة أي سلك على الصمود أمام الشد بالإجهاد، لا بالقوة وحدها.
السلك عالي مقاومة الشد هو سلك يختار لأنه يتحمل إجهادا كبيرا من هذا النوع قبل أن ينهار. والمصطلح نسبي. فلم نجد مواصفة تضع رقما واحدا يصبح السلك فوقه «عالي مقاومة الشد»، ويتوقف الحد الذي يقصده المشتري على العمل المطلوب. ولهذا يستبدل كل استفسار جاد بهذه العبارة نطاق مقاومة بوحدة N/mm²، يفحص على مواصفة مسماة، فيعرف المورد بالضبط ما يطلب منه اختباره.
مقاومة الشد وحد الخضوع
هناك رقمان يصفان سلوك السلك تحت الشد، ويسهل الخلط بينهما.
| الخاصية | مقاومة الشد | حد الخضوع |
|---|---|---|
| ما الذي يحدده | أقصى إجهاد قبل أن تنكسر العينة | الإجهاد الذي يبدأ عنده التشوه الدائم |
| تحت هذه النقطة | تظل العينة متماسكة | ترتد العينة كليا عند رفع الحمل |
| في الصلب المطيل | الأعلى من الرقمين | الأدنى من الرقمين |
| أثر التصلد بالانفعال | ترتفع | ترتفع |
| الوحدة في السلك | N/mm² أو MPa | N/mm² أو MPa |
يميل مصممو المنشآت المصنوعة من مواد مطيلة إلى العمل بحد الخضوع، لأن القطعة التي خضعت قد انحنت فعلا. أما مقاومة الشد فهي الرقم الذي يراه المشترون عادة في عرض السلك. ويرتفع الرقمان معا حين يشغل الصلب على البارد. وحين يختلف الرقمان في عرضين لا ينبغي أن يقرأ أحدهما على أنه الآخر.
كيف تقاس مقاومة الشد؟
القياس هو اختبار الشد. تمسك عينة من السلك من طرفيها في آلة اختبار عامة وتشد بمعدل مضبوط حتى تنكسر. وتسجل الآلة القوة والاستطالة طوال الاختبار. وعند قسمة القوة على المقطع العرضي الأصلي يتحول السجل إلى منحنى للإجهاد والانفعال، وأعلى نقطة على هذا المنحنى هي مقاومة الشد القصوى. وتحدد المواصفة طريقة الاختبار، حتى لا تختلف النتائج باختلاف المختبر.
ولأن النتيجة إجهاد، فإن القوة تقسم على المساحة. والسلك السميك يحتاج إلى قوة أكبر بكثير ليتقطع من السلك الرفيع، ومع ذلك يمكن أن يظهر الاثنان مقاومة الشد نفسها بوحدة N/mm².
الوحدات N/mm² وMPa وpsi
الإجهاد هو القوة لكل مساحة. وفي النظام الدولي وحدته الباسكال، أي نيوتن واحد لكل متر مربع، وفي المعادن يفضل مضاعفه الميغاباسكال. والميغاباسكال الواحد مليون نيوتن لكل متر مربع. وفي المتر المربع مليون مليمتر مربع، فالميغاباسكال الواحد يساوي أيضا نيوتن واحدا لكل مليمتر مربع.
وعمليا يمثل N/mm² وMPa الرقم نفسه: 1000 N/mm² تقرأ 1000 MPa. وتستخدم صفحات منتجاتنا وحدة N/mm². أما الوثائق الأمريكية فكثيرا ما تستخدم psi، أي الرطل-قوة لكل بوصة مربعة، أو ksi وهو ألف psi. وعند المقارنة بين عرضين حولوا كل شيء إلى وحدة واحدة أولا، حتى لا يبدو الرقم الأكبر أقوى وهو يقاس بمقياس مختلف.
كيف يصبح السلك عالي مقاومة الشد؟
هناك عاملان يحددان متانة سلك الصلب: مقدار ما شغل على البارد، وأي صلب سحب منه.
السحب على البارد. يصنع السلك بسحب لفائف الأسلاك الأولية عبر قالب ذي ثقب أصغر، وعادة عبر سلسلة قوالب يقلل كل منها المقطع قليلا. ويتم ذلك دون أن يسخن الصلب إلى الحد الذي تبدأ عنده إعادة التبلور، وعادة بلا تسخين أصلا، ولذلك يحسب تشغيلا على البارد. وكل مرور يشوه المعدن تشويها لدنا، ويزداد هذا الأثر كلما تكررت المرات، فيصبح الصلب أصلد وأقوى في الشد وأعلى في حد الخضوع. وهذا هو التصلد بالانفعال. والمقابل هو المطيلية: فينحني السلك أقل سهولة مما كان.
صنف الصلب. تضع مراجع الصلب الكربوني الصلب عالي الكربون مع النوابض والأسلاك عالية المتانة، ومعظم صلب النوابض أصناف متوسطة أو عالية الكربون. والمقايضة هي نفسها كما في التشغيل على البارد: تأتي المتانة مع انخفاض المطيلية، فيختار الصنف للعمل المطلوب بدلا من دفعه إلى أقصى حد. وجانب المادة مشروح في دليل سلك الصلب عالي الكربون.
وقد تجعل التخفيضات الكبيرة السلك أصلد من أن يسحب أكثر، ولذلك يمكن إضافة تلدين وسيط بين المرات. ويلغي التلدين النهائي التصلد كليا. وهذه الخطوة هي التي تفصل سلك الربط اللين عن السلك المسحوب القوي (راجعوا السلك المسحوب الصلد أو الملدن)؛ ويشرح دليلنا عن السلك المسحوب على البارد خط السحب خطوة بخطوة.
فيم يستخدم السلك عالي مقاومة الشد؟
المتانة في الشد هي الخاصية التي يقدر بها معظم السلك، ولذلك فالقائمة طويلة، ويظهر السلك المسحوب في منتجات صغيرة وكبيرة على حد سواء. وتذكر مراجع السحب النوابض ومشابك الورق وأسلاك عجلات الدراجات والأجزاء الإنشائية المحملة بالشد بين المنتجات المصنوعة من السلك المسحوب.
النوابض هي الحالة الأوضح. فصلب النوابض له حد خضوع مرتفع جدا، ما يسمح للقطعة بأن تنحني أو تلتوي كثيرا ثم تعود إلى شكلها. ولهذا الاستخدام اقرأوا الشرح المرافق ما هو سلك صلب النوابض، وراجعوا صفحة سلك صلب النوابض عندنا لمعرفة المدى الذي نورده.
يعرض سلكنا المسحوب على البارد بأقطار من 0.8 إلى 6 mm، وبمقاومة شد من 500 إلى 1000 N/mm²، وفق EN 10218-2. ويدخل في المسامير والدبابيس والبراغي وغيرها من المثبتات والعتاد الصغير. وكل أنواع الأسلاك مدرجة في مركز أسلاك الصلب.
كيف تحددون السلك عالي مقاومة الشد في طلب العرض؟
الطلب المفيد لا يترك مجالا لعرضين يبدوان متشابهين لكنهما يختبران بطريقتين مختلفتين. اذكروا:
- القطر بالمليمتر. وإذا كان مخططكم يستخدم أرقام المقاييس فحولوها بجدول مقاييس الأسلاك.
- نطاق مقاومة الشد بوحدة N/mm²، بحد أدنى وحد أقصى. فالنطاق، لا كلمة «عالي»، هو ما يستطيع الموردون الاختبار عليه.
- المواصفة، حتى تثبت طريقة الاختبار والتفاوتات.
- السطح، مثل اللامع أو المطلي (راجعوا ما هو السلك اللامع).
- الكمية وشكل اللفات والوجهة.
وللسلك المطلي بالزنك راجعوا مقاومة الشد للسلك المجلفن. وإذا كنتم تشترون من الخارج فتغطي صفحتنا عن السلك المسحوب على البارد من تركيا (Türkiye) خطوات الطلب، ويشرح دليل تحميل الحاويات للفات الأسلاك كيف تشحن اللفات. Reinwent شركة توريد ولا تدير مصنعا. اطلبوا عرضا ونجمع لكم العروض من المصنعين، أو راسلونا أيضا على contact@reinwent.com.
