خواص المواد – Properties of Materials

خواص المواد – Properties of Materials
اسم المؤلف
م. إسراء سيد غنيم , م. سيد كامل محمد جاد
التاريخ
24 مارس 2022
المشاهدات
997
التقييم
(لا توجد تقييمات)
Loading...

خواص المواد
Properties of Materials
الوحدة الثالثة
مصلحة الكفاية الإنتاجية والتدريب المهني
الإدارة المركزية لشئون التدريب
الإدارة العامة للبرامج والمواصفات
المهنة : الصيانة الميكانيكية
(نظام وحدات تدريبية)
للصف : الأول
إعداد:
مهندسة: إسراء سيد غنيم
أخصائى برامج ومواصفات
المراجعة الفنية والتصميمية
مهندس : سيد كامل محمد جاد
مدير إدارة البرامج .
المهنة : الصيانة الميكانيكية (نظام وحدات تدريبية)
الصف : الأول
رقم الوحدة: ()3
)Properties of Materials( إسم الوحدة: خواص المواد
مدة التنفيذ : 37ساعة
المعارف النظرية: ( 2ساعة)

  • المصطلحات الفنية والتعريفات
  • اختيار مواد التصنيع
  • خواص المواد ( الطبيعية – الكيميائية)
  • إختبارات المواد المعدنية
    المهارات العملية: ( 01ساعة)
    مطلوب تنفيذ التدريبات العملية التالية:
    رقم إسم التدريب العملى الزمن بالساعة
    0تحديد الخصائص الفيزيائية للمواد الهندسية 2
    4 Tensile test إختبار الشد7
    4 Compression test اختبار الانضغاط3
    4 Hardness test اختبار الصلابة1
    إجمالى 01
    مستلزمات التدريب:
    المكان: ورشة الصيانة الميكانيكية
    الخامات/ طالب:
  • نماذج مشغولات جاهزة
  • الخامات المذكورة بالتدريبات العملية أو بدائلها المتاحة بحيث لاتؤثر على تنفيذ المهارات العملية
    العدد والأدوات: وسائل وقاية – اخرى
    المعدات والأجهزة : – إخرى
    المساعدات التدريبية : بروجيكتور – نماذج محاكاة – وسائل إيضاح – لوحات إرشادية – إخرى عند الحاجة
    ملاحظات هامة :
  • يتم تقسيم زمن الوحدة التدريبية بحيث يكون حوالى ( ٪ 03للمعارف النظرية و ٪ 03للمهارات العملية.)
  • يلزم تدريب القائم بالتدريب (المدرب) على المهارات الجديدة وإسلوب التدريب بنظام الوحدات التدريبية.
  • يلزم توفير جميع مستلزمات التدريب للوحدات التدريبية قبل بدء التنفيذ بوقت مناسب
    الوصف العام للوحدة ()Unit Summary
    هذه الوحدة تحدد مجموعة من الكفاءات الأساسية التي تحتاجها للعمل بأمان فى ورش الصيانة ، وسوف تعدك
    وتؤهلك للدخول فى العمل بالقطاعات الهندسية والتصنيع ، وتخلق تناغم وتقارب بين التعليم والعمل ، وسوف
    توفر لك مهارات إضافية من الكفاءات المهنية في مجال الصيانة الميكانيكية.
    وتعمل على خلق إحترافية عالية للكفاءات الفنية وذلك بشرح المعارف النظرية وتنفيذ المهارات العملية
    والفنية طبقا للمعايير المهنية ، وذلك باستخدام إسلوب لماذا وكيف تتم عمليات التشغيل فى كل خطوة عند
    القيام بأعمال وواجبات تشغيل وصيانة ماكينات الورش ، والتدريب على الإلتزام بقوانين وإشتراطات السلامة
    الصناعية والبيئية أثناء الممارسة العملية ، مع فهم لماذا وكيف يتم مراعاة الدقة فى قراءة وفهم الرسومات
    الفنية وأعمال القياس والمهارة فى تصنيع الأجزاء وفحص الأجزاء التالفة وتحديد أسباب التلف طبقاً لمعايير
    ومواصفات فنية محددة .
    الأهـداف التفصيلية:
    بنهاية التدريب على هذه الوحدة يكون المتدرب قادرا على:
    .1تحديد انواع المخاطر المختلفة وتنفيذ تعليمات السلامة المهنية والبيئية بموقع العمل.
    .2ارتداء ملابس الوقاية بطريقة صحيحة.
    .0المصطلحات الفنية والتعريفات
    .4اختيار مواد التصنيع
    .5التعرف على خواص المواد ( الطبيعية – الكيميائية)
    .6المعادن الحديدية وغير الحديدية
    ( .0المطروقات – المسبوكات – المدرفلات)- 3 –
    -0كيفية إستخدام هذه الوحدة
    عزيزى المتدرب (الطالب) يجب عليك تنفيذ الخطوات التالية تحت إشراف مدربك :
    )1اقرأ صفحات المعارف النظرية الخاصة بالمهنة وناقشها مع المدرب.
    )2شاهد واستمع بإستخدام المساعدات التدريبية او الوسائل التعليمية السمعية والبصرية الملائمة اوالمحاكاة
    بالمواقع الإلكترونية و ناقشها مع زملائك بنظام مجموعات وفرق العمل .
    )0تأكد من استيعابك للمعارف النظرية الخاصة بالوحدة بالإجابة علي أسئلة الاختبار الذاتى للمعلومات.
    )4تأكد من صحة إجاباتك بالرجوع إلى الإجابات النموذجية ، إذا فشلت فى الإجابة على أحد الأسئلة بعد عدة
    محاولات ، راجع مع مدربك.
    )5تابع مدربك أثناء عرضه للمعارف النظرية وتنفيذ بعض التطبيقات العملية للوحدة .
    )6قم بتنفيذ التدريبات العملية باتباع الخطوات الموضحة في التمارين العملية تحت اشراف مدربك.
    )0تأكد من صحة أدائك للتدريب العملي باستخدام قائمة مراجعة الأداء المحددة لكل تدريب عملى .
    )8عندما تعتقد انك نفذت التدريب العملي طبقا للمعايير الموضحة فى قائمة مراجعة الأداء، يمكنك عمل بحث
    عن المخاطر الموجودة بورشتك بنظام المشاركة مع مجموعات العمل وإستنتاج مقترحات للتغلب عليها
    وعرضها على مدربكم لمراجعة أدائكم .
    )9عليك أن تجتاز اختبار المعارف النظرية الخاصة بالمهنة بنسبة لا تقل عن ، %03بالإضافة إلى اجتيازك
    التام لاختبار العملي طبقا للمعايير الموضحة في قائمة مراجعة الآداء.
    )13إذا صادفتك أية صعوبة أو كان لديك أى استفسار لا تردد واطلب المساعدة من مدربك .
    تحذيرات هامة :
    -1لا يتم تدريب الطلبة على تشغيل الماكينات والأجهزة أو تنفيذ تمارين عملية إلا بعد تدريبهم حرصا على عدم
    تعريضهم للمخاطر وغرس مفاهيم ومبادئ الأمان الصناعى والسلامة والصحة المهنية فيهم .
    -2جميع التدريبات العملية المذكورة بالوحدة لايتم تنفيذها إلا تحت إشراف المدرب
  • 1 –
    -7المعارف النظرية
    -0تصنيف وخواص المواد الهندسية
    المواد الهنسية: هى أى مادة تدخل فى أى عمل من أعمال التشغيل والتصنيع.
    مواد التصنيع :
    هى مواد طبيعيه مثل الحديد الخام والخشب وزيت البترول مرت بمراحل معالجه متعددة ومختلفة حتةى صبةب
    مواد صالحه للتبنيع مثل البلب والزهر وسبائك الالمنيوم .
    وصسمى المواد التى لا يمكن صحليلها إلى مواد أخرى بالعناصةر او المةواد ااساسةيه وهنةا حةوالى 29عنبةرا
    طبيعيا و 29عنبرا إصطناعيا ، والمقبود بالعناصر الإصطناعيه إصحاد عدة عناصر طبيعيه كيميائيا لتكوين
    عنبر جديد وهى العمليه التى صعرف بالتحضير، وكمثال على ذلك إنتاج اللدائن أى أن العناصةر الإصةطناعيه
    هى مركبات كيميائيه لا يمكن صحليلها إلى العناصر الطبيعيه.
    ويمكن صقسيم مواد التبنيع كما هو موض بالشكل التالى:
    وسوف نقتبر فى هذا الباب على المواد المركب والمعادن نظرا لشيوع إستخدامها فى عمليات
    التشغيل والتبنيع الميكانيكي .- 5 –
    خواص مواد التصنيع:
    إختيار مواد التبنيع بحسب خواصها الفيزيائيه والكيميائيه والميكانيكي والتكنولوجيه وإذا كانت الخواص
    الميكانيكيه والفيزيائي والكيميائي المطلوبة فةى المنةتت يتحةدد علةى أساسةها إختيةار نةوع المةادض لضةمان صحقية
    المنتت للأداء المطلوب وصحمله لظروف الإستخدام فةإن الخةواص التكنولوجيةه للمعةادن صةر ر علةى إختيةار نةوع
    المادض حسب طبيع عملي الإنتاج المناسب أو بمعنى اخر فالخواص التكنولوجيةه صحةدد اابلية المعةادن لتحويلهةا
    إلى أجزاء مبنعه.
    –1الخواص الفيزيائية :
    يميةز النةاض بعةا المةواد بةالنظر إليهةا أو برائحتهةا أو بملمسةها أو طعمهةا أو سةماع رنينهةا. فيمكننةا معرفة
    الذهب والنحاض من لونهما ، والسكر من طعمه ، والبترول من رائحته. وهذض أمثل لةبعا الخةواص الفيزيائية
    للمادة. والخاصي الفيزيائي ااخرى للمادة هي الكثاف أو كمي الكتل الموجودة فى وحدة حجمي واحدة.
    ولإختلاف الكثاف بين المواد فإن كتلة مةن الفلةين صةزن أاةل مةن كتلة مسةاوي لهةا فةى الحجةم مةن نةوع خةر مةن
    ااخشاب المعروف .
    والذوباني هى مقدرة نوع معين مةن أنةواع المةادة علةى الةذوبان فةى مةادة أخةرى، والموصةلي أو التوصةيل هةى
    مقدرة المادة على صوصيل الحرارة أو التيار الكهربائى، وهما أيضا من الخواص الفيزيائي.
    –2الخواص الكيميائيه:
    صبف الخواص الكيميائي للمادة الكيفي التي صتغير بها المادة كيميائيًا، فمثلاً نجةد مةن خةواص الحديةد الكيميائية
    مقدرصه على الإصحاد بااكسجين فى الهواء الرطب لتكوين أكسيد الحديد أو البدأ، وصردى بعا التغييرات إلةى
    صغيير في ايم بعا الخواص الفيزيائي كالوزن أو الكثاف ولكن دون أن يحدث صغيير في صركيب المادة.
    وصسمى هذض التغييرات بالفيزيائي ، فمثلاً عندما يتحول الماء إلى بخار فإنه يتغير فيزيائيًا وليس كيميائيًا.
    وصشةمل الخةواص الكيميائية مقاومة التمكةل الكيميةائى واابلية الاحتةرا ودرجةه السةمومه والتفاعةل مةع المةواد
    الاخرى.
    –3الخواص الميكانيكيه وتشمل:
  • المتانة : وهى قدرة الماده على مقاومة تأثير القوى الخارجية دون أن تنهار أو تتحطم وهىى تعبىر أيضىا
    على مقدار تحمل الماده للصدمات وهى عكس الهشاشة.
  • الصلادة: هى قدرة الماده على مقاومة الخدش او التآكل بالاحتكاك ( البرى) وهى عكس اللدونة.
  • المرونة: هى قابلية الماده لتغيير شكلها تحت تىأثير قىوى خارجيىة ثىم إسىتعادة شىكلها الأصىلى بعىد زوال
    تلك القوى ( وهى عكس الجساءه).
  • الجساءه: وهى قابلية الماده لتغيير شكلها مع عدم إستعادة شكلها الأصلى بعد زوال القوى المؤثرة.- 6 –
  • اللدونة: هى قدرة المادة على تغيير شكلها دون إنهيار تحت تىأثير قىوى خارجيىة وثبىوت الشىكل المتغيىر
    بعد زوال هذه القوى.
  • الهشاشة: هى تفكك المادة وإنهيارها إلى أجزاء عنىد تعرضىها الىى أحمىال وقىوى ديناميكيىة وهىى أيضىا
    قابلية المعدن للكسر عند تعرضه للصدمات وهى عكس المتانة.
  • الممطولية : وهى قابلية المادة للإستطالة عند شدها بنسبه كبيره قبل إنهيارها .
  • الليونة : هى قابلية المادة للثنى أو الإنحناء.
  • الصلابة: هىى مقاومىة المىاده للإلتىواء أو مقاومىة التغييىر فىى الشىكل والتشىوه وتغييىر الحجىم وهىى تشىير
    بشكل عام إلى اللا مرونة.
    –4الخواص التكنولوجيه
  • الانسيابية: هى قدرة المادة على ملء فراغ قالب السىباكة جيىدا وهىى فىى الحالىة السىائلة ، وهىى خاصىيه
    لازمه للمشغولات التى تصنع بطريقة السباكة.
  • قابلية التشكيل اللدن: وهى خاصية لازمة للمواد التى تصنع بطريقة التشكيل ويعبر عنها بمدى إسىتجابة
    المعدن للضغط أو الطرق أو السحب.
  • قابلية اللحام: هى خاصية لازمة للمواد التى يشكل بها منتجات بإسىتخدام عمليىات اللحىام والمعىادن التىى
    لها قابلية للحىام يجىب أن تكىون موصىلة جيىدة للحىرارة وقابليىه قليلىة الانكمىاش وأن يكىون معامىل التمىدد
    الطولى لها صغير.
  • قابلية التشغيل: هذه الخاصية لازمة للمواد التى تصنع بواسطة عمليات التشغيل وتتم عملية التشغيل عن
    طريق إزالة اجزاء من المادة (رايش) بواسطة آلات قاطعة.- 2 –
    -7أنواع وخواص المعادن غير الحديدية Non-Ferrous Metals Proparties
    تتمتع معظم المعادن غير الحديدية بمقاومة جيدة للتآكل وسهولة تقبلها للتشكيل والتشغيل وتوصيليتها الجيدة
    للكهرباء والحرارة، وهذه الخواص تؤدى إلى زيادة إستعمالات سبائك هذه المعادن ومن النادر إستعمال
    المعادن غير الحديدية بشكلها النقى فى الصناعة وذلك لضعف متانتها.
    وسوف نتعرض فى هذا الباب إلى المعادن غير الحديدية الشائعة الإستخدام فى عمليات التشغيل المختلفة.
    Copper and its alloys :- النحاس وسبائكه0
    يعد النحاس أول المعادن التى عرفها الإنسان واستعملها منذ عصور ما قبل التاريخ وذلك لإمكانية وجوده
    حرا فى الطبيعة ومن أهم مركباته الموجودة فى الطبيعة هى أكسيده الأحمر وكبريتيده المزدوج مع الحديد
    والمعروف باسم بيرايت النحاس copper puriteويعد هذا من أهم خامات النحاس الموجودة فى الطبيعة
    حيث يحتوى على %00نحاس.
    ويستخرج النحاس من خاماته إما بالطريقة الجافة أو بالطريقة الرطبة وتعد الطريقة الأولى هى الأكثر شيوعا
    ويستعمل فيها أفران خاصة عاكسه حيث تتم فيها العمليات المختلفة لتنقية الخامات ثم من بعدها تصفية
    النحاس الناتج أما الطريقة الثانية فتعامل خامات النحاس بالأحماض ثم يستخلص النحاس بعملية الترسيب
    الكهربى.
    الخواص الكيميائية:
  • رمزه الكيميائي ” ” Cuوتكافؤه أحادى وثنائى وعدده الذرى , 29وزنه الذرى .60.54
  • لا يتأكسد فى الهواء الجاف ولكنه يتأكسد بسهولة فى الهواء الرطب مكونا أكسيد النحاس الأحمر
    وعند تعرضه للهواء فترة طويلة تتكون عليه طبقة خضراء من كربونات النحاس المائية.
  • لا يتفاعل مع المحاليل القلوية ولكنه يتأثر بالأحماض المختلفة وخاصة حمض النيتريك المخفف
    والمركز وحمض الكبريتيك المركز الساخن.
  • يتفاعل مع كبريتيد الهيدروجين مكونا كبريتيد النحاس على السطح.
  • يتفاعل فى الأكسجين الموجود فى محلول الآمونيا ويمكن أن يسبب ذلك تآكل لمعدن النحاس.
    الخواص الميكانيكية:
    الخواص الميكانيكية للنحاس تعتمد على طريقة تصنيعه وأهم هذه الخواص:
  • معدن قابل للطرق والسحب وتسهل درفلته إلى شرائح رقيقة وسحبه إلى أسلاك دقيقة.
  • صلادة النحاس تبلغ نصف صلادة الحديد تقريباً ،حيث أن درجة صلادته تصل الى 00على مقياض
    فيكرز، ويكتسب بعض الصلادة إذا ما درفل أو سحب ولكنه يلين مرة ثانية عند تسخينه إلى درجة
    حرارة °023وتبريده.
  • مقاومة الشد للنحاس المصبوب قد تصل إلى ( 153أو )103نيوتن / مم ،2بينما هذه المقاومة قد
    تزداد إلى ( 215او )203نيوتن / مم 2عند طرق النحاس أو درفلته.
  • مقاومة الشد لأسلاك النحاس المسحوبة قد تصل إلى ( 083أو )463نيوتن / مم. 2- 2 –
    : (Copper alloys ) سبائك النحاس
    يتم سبك النحاس مع العديد من العناصر لإنتاج سبائك مختلفة وأهم هذه السبائك هى:
    اسم السبيكــة مكونات السبيكـة
    البـراص (النحاس الاصفر) النحــاس – الزنــك
    البرونــز النحــاس – القصديـر – ( الخارصين )
    البرونــز الألومينى النحـــاس – الألومنيوم
    النيكـل النحاســى النحـــاس – النيكـل
    مواصفات بعض أنواع سبائك النحاس والزنك (النحاس الأصفر):
    لرفع الخواص الميكانيكية للنحاس الأصفر ولتحسين قابليته للتشغيل ومقاومته للصدأ تضاف إليه العناصر
    الآتية: السيليكون , الالومنيوم، النيكل , القصدير , الرصاص ، وغيرها، وفيما يلى بعض هذه الأنواع:
    النحاس الأصفر الرصاصى:
    يحتوى على ( )%04 – 63نحاس و ( )%0 – 1رصاص لتحسين قابليته للتشغيل بالقطع، والباقى
    زنك وتصنع منه الأجزاء المختلفة بكبسه على الساخن ثم تشغيله بالقطع على الماكينات.
    النحاس الأصفر القصديرى:
    يحتوى على ( )%03 -62نحاس و ( )%1تقريبا قصدير، والباقى زنك ويستعمل لصناعة الأجزاء
    المستعملة فى صناعة السفن البحرية، لإرتفاع مقاومته للصدأ فى ماء البحر.
    النحاس الأصفر النيكلي )الفضة الألمانية(:
    يتكون من ( )%65نحاس و ( )%5نيكل والباقي زنك يستعمل بدل البرونز لصناعة كراسي المحاور
    وغيرها.
    النحاس الأصفر الالومنيومى :
    يتكون من ( )%60نحاس و ( )%2.5ألومنيوم , والباقيى زنك.
    نحاس أصفر الالومنيومي الحديدى:
    يتكون من ( )%63نحاس و ( )%1ألومنيوم و ( )%1حديد والباقى زنك.
    نحاس أصفر سليكونى:
    يتكون من ( )%83نحاس و ( )%0سيليكون, ( )%0رصاص, والباقى زنك.
    النحاس الأصفر المنجيزى – الحديدى:
    يتكون من ( )%52نحاس و ( )%4منجنيز ، و ( )%1حديد , والباقى زنك.
    النحاس الأصفر المنجنيزي – الرصاصى:
    يتكون من ( )%58نحاس و ( )%2منجنيز و ( )%2رصاص, والباقى زنك.
    النحاس الأصفر المنجنيزي – القصديري – الرصاصى:
    يتكون من ( )%58نحاس , ( )%2منجنيز و ( )%2قصدير و ( )%2رصاص, والباقى زنك.- 9 –
    إستخدامات النحاس:
    -1النحاس هو أول مادة أستخدمت فى صناعة الأوانى المنزلية غير أن استعماله لهذا الغرض فى الوقت
    .
    الحاضر يكاد يكون معدوماً
    -2معدن النحاس من أجود المعادن المستخدمة فى الصناعات الكهربائية، فتصنع منه الأسلاك والكابلات
    الكهربائية، وكذلك القطع والأجزاء الناقلة للتيار الكهربائى والمستخدمة فى الأجهزة الكهربائية، ويستهلك
    نصف الإنتاج العالمى من النحاس فى الوقت الحاضر فى الصناعات الكهربائية.
    -0نتيجة لقابلية النحاس العالية لتوصيل الحرارة فقد أستخدم أيضا على نطاق واسع فى صناعة مختلف
    أجهزة التبادل الحرارى وفى إنتاج الأنابيب وملفات التسخين والتبريد المستعملة فى السخانات والثلاجات
    ومبردات (راديترات) المحركات ذات الاحتراق الداخلى وغيرها.
    -4نظرا لمقاومة النحاس للصدأ والتآكل بواسطة السوائل فإنه يستعمل فى صنع صناديق وأجهزة تسخين
    الماء وفى صنع أنابيب الماء والخزانات المستعملة فى المصانع الكيماوية.
    -5يستخدم النحاس فى صنع السبائك المختلفة مثل البرونز والنحاس الأصفر وغيرها والتى تستعمل فى
    الصناعات الكيميائية بكثرة.
    -6يستعمل النحاس أي ًضا فى إنتاج ألواح الحفر النحاسية والأسطوانات النحاسية المستخدمة فى طباعة
    النسيج.
    -0تستخدم أملاح النحاس ولاسيما الزاج الأزرق (كبريتات النحاس) ) (Cu So4فى الكيمياء ودباغة الجلود
    وصناعة الفرو، كما يستعمل الزاج الأزرق أيضا كعامل للمواد الملونة فى الصباغة وكذلك يستعمل فى
    صناعة الحرير الصناعى، ويستعمل محلول الزاج الأزرق أيضا فى الخلايا الكهربائية، وتضاف كبريتات
    النحاس عادة إلى مستودعات مياه الشرب وذلك لمنع نمو النباتات التى تحدث روائح كريهة فى الماء.- 00 –
    : Aluminum and its alloys – الألومنيوم وسبائكه7
    الألومنيوم هو أهم المعادن المتواجدة بكثرة فى القشرة الأرضية، وهو معدن خفيف الوزن سهل الصهر ولدن
    ينتج الألومنيوم بطريقة التحليل الكهربائى لمحلول من الألومينا ( )Al2O3والكريولايت المعدنى
    ( )Na3AlF6فى درجة حرارة °(953م) ونقاوة الألومنيوم المنتج بهذه الطريقة تتراوح بين (-99،5
    )%88،8وبقية المواد المتواجدة مع الألومنيوم عبارة عن حديد وسليكون ومنجنيز، ويمكن أن تصل نسبة
    نقاوة الألومنيوم إلى ( )99،99بالتحليل الكهربائى مره أخرى.
    الألومنيوم النقي:
    الخواص الرئيسية للألمنيوم النقى ( )%99،99كما يلى :
  • درجة حرارة الانصهار °660م.
  • البنية البلوريـــــة مكعب متمركز الوجـه.
  • الكثافــــــــة 130 × 2،0كجم/م. 0
  • مقاومة الشد القصـوى 136 × 45نيوتن/م. 2
  • المقاومة الكهربائيــة 8-13 × 2،66اوم متر فى درجة حرارة 23م .
  • جيد التوصيل للكهرباء ( % 63من توصيل النحاس).
  • مقاومة التآكــــل جيــده جـدا.
  • للألومنيوم شراهة عالية للأكسجين وأى سطح جديد منه يتأكسد بسرعة وتحمى طبقة الأوكسيد المتكونة
    على السطح المعدن الذى يقع تحتها لذا فان مقاومة الألومنيوم للتآكل تعزى لهذا السبب.
  • يتمتع الألومنيوم بمطيلية عالية جدا لذا فإنه من الممكن تشكيله بطرق كثيرة مختلفة.
  • توصيلته الكهربائيه العالية تجعله ملائما لكثير من الإستعمالات فى المجالات الصناعية الكهربائية.
    إستخدامات الألومنيوم العالى النقاوة:
  • الأوراق المعدنية الرقيقة المستخدمة فى التغليف.
  • المكثفات .
  • أدوات المطبخ .
  • القضبان والأسلاك المستخدمة فى كابلات النقل الكهربائى .
    سبائك الألومنيوم:
    كما أنه من الممكن سبك الألومنيوم مع العديد من العناصر الأخرى لإنتاج الكثير من السبائك النافعة
    المستخدمة فى الصناعة ، ومن الممكن تقسيم سبائك الألومنيوم إلى نوعين رئيسيين هما:
    الأول: غير القابل للمعالجة الحرارية
    من الممكن إضافة المتانة اللازمة على سبائك هذا النوع بتشكيلها على البـــارد والسبيكة التجارية الوحيدة فى
    هذا النظام هى السبيكة التى تحتوى على ( )%1،25منجنيز وهذه السبيكــة متينة كما أن مقاومتها للتآكل
    أفضل من الألومنيوم النقى التجارى، وتستخدم بشكل رئيسى فى إنتاج الأدوات المنزلية ومنها قدور الضغط
    وكذلك الصفائح المتموجه لاكساء الأبنية.
    الثانى: القابل للمعالجة الحرارية
    من الممكن إضافة المتانة اللازمة إليه بمعالجته حررياً.
    من أهم السبائك القابلة للمعالجة الحرارية هى التى تحتوى على النحاس، النحاس والنيكل ، النحاس
    والخارصين ، المغنيسيوم والسليكون والتى تستجيب للتصلد ويسمى بتصلد التقادم أو تصلد الترسيب وفى- 00 –
    السبائك الثلاثية للألمنيوم والنحاس والنيكل يساهم كل من النحاس والنيكل فى عملية تصلد التقادم (الإزمان).
    وتتمتع السبائك الثلاثية للألمنيوم والنحاس والخارصين لأعلى متانة مقارنة بسبائك الألومنيوم الأخرى لذا فإنه
    من الصعب تشكيلها .
    ان المغنيسيوم والسليكون يكونان مركبا معدنيا ( ، )Mg2Siلذا فان سبائك الألومنيوم والتى تحتوى على
    مغنيسيوم وسليكون بتناسب صحيح عبارة عن سبائك ثنائية من الألومنيوم والمركب المعدنى ()Mg2Si
    ويتميز هذا النوع من السبائك بمقاومته العالية للتآكـل لذا فإنها تستعمل فى بناء وإكساء وسائل النقل المستعملة
    فى الطرق والسكك وكذلك تستخدم فى بناء صناديق الشحن.
    والسليكون يزيد من سيولة الألومنيوم لذا فان هذه السبائك تصلح لإنتاج المسبوكات الرملية وفى قوالب معدنية
    تحت الضغط .
    أما المغنيسيوم فأنه يضيف متانة متميزة على السبيكة، وكذلك يحسن المغنيسيوم المقاومة ضد التآكل وعلى
    الأخص التآكل فى المجالات البحرية وهناك أنواع كثيرة من سبائك الألومنيوم التى تسوق تجاريا لهذه الأنواع
    وتحتوى لغاية ( )%10مغنيسيوم وتستخدم فى صنع صناديق وأقفاص الشحن البحرى وفى بناء أجزاء كثيرة
    من السفن.
    -3القصدير Tin
  • معدن لدن و قليل المقاومة ومرن
  • موصل جيد للتيار الكهربائي ( %15من توصيل النحاس)
  • يستخدم في أعمال الطلاء و اللحام و صناعة السبائك
    -1الرصاص Lead
  • معدن هش قليل المرونة وعالي المقاومة
  • موصل ردىء للتيار الكهربائي ( %3.0من توصيل النحاس)
  • يستخدم فى صناعة السبائك و البطاريات
    -5الزنك Zinc
  • صلب عالى المقاومة
  • موصل للتيار الكهربائي ( %26من توصيل النحاس)
  • يستخدم فى صناعة السبائك و أعمال الطلاء
    -6الماغنيسيوم Magnesium
  • معدن مرن ومقاومته قليلة
  • موصل للتيار الكهربائي ( %08من توصيل النحاس)
  • يستخدم فى صناعة السبائك والأشرطة فى مصابيح ماكينات التصوير و فى تركيب بعض الأدوية- 07 –
    -2الذهب Gold
  • معدن عالى المقاومة للتآكل والصدأ
  • له مظهر لامع و براق
  • غالى الثمن و قليل الوجود فى الطبيعة
  • يستخدم فى صناعة حلى الزينة و التحف الثمينة
  • موصل جيد للتيار الكهربائى ( %233من توصيل النحاس)
    Silver – الفضه2
  • معدن عالى المقاومة للتآكل والصدأ
  • لها مظهر لامع وبراق
  • غالية الثمن و قليلة الوجود فى الطبيعة
  • موصله جيده للتيار الكهربائى ( %153من توصيل النحاس)
  • تستخدم في صناعة حلى الزينة و التحف الثمينه و بعض الأدوات للأغراض الطبية و اللوحات
    الإلكترونية .- 03 –
    -3أنواع وخواص المعادن الحديدية Ferrous Metals
    المصطلحات الفنية
    قبل الحديث عن خواص وإستخدامات الحديد والصلب لابد من معرفة بعض المصطلحات الفنيه الهامه وهى:
    الفريت (الحديديك (ح : ))Feالفريت هو الحديد النقى وهو معدن ذوممطوليه عاليه قليل الصلاده ضعيف
    المتانه وهوأكثر ليونة من الألومنيوم، لكن يتم زيادة صلادته بإضافة بعض العناصر السبائكية كالكربون
    بنسب معينة.
    السمنتيت (ح3ك : )Fe3Cهو بلورات كربيد الحديد وهو مركب كيميائى من الحديد والكربون ونسبة
    الكربون فيه تصل الى %6.0وهى أكثر نسبة كربون يمكن إذابتها فى الحديد وهو أصلد مكونات بنية
    الصلب وأكثرها قصافه وتتحسن خواص الصلب بإضافة نسبه منه.
    البرليت ( :(Pearliteوهو عباره عن بنية رقائقية تتكون من طبقات متبادلة من الفيريت ( ٪ 88من
    الوزن) والسمنتيت ( ٪ 12من الوزن) وهى ماده قويه تتحمل قوى الشد ولها ممطوليه منخفضه وسميت بهذا
    الإسم بسبب أنها تظهر تحت المجهر على شكل يشبه اللؤلؤ لذا أطلق عليه الشكل اللؤلؤى ( بيرلايت) وكلما
    زادت نسة الكربون فى الصلب كلما زادت نسبة السمنتيت المتكون وبالتالى تزداد نسبة البرليت وعندما تصل
    نسبة الكربون % 3.80يكون الصلب المتكون ذو بنيه برليتيه بالكامل.
    الأوستنيت ( محلول الصلب ) : (نسبة الى العالم الانجليزى أوستن) وهو الحديد المذيب للكربون أوهو بنية
    الصلب عندما يتفكك وينحل الكربون فى الحديد تماما وهو فى الحاله الصلبه وعند درجة حراره أعلى من
    ° 020مئوية.
    المارتنزيت (نسبه الى العالم الألمانى مارتنز) وهو إسم بنية الصلب الذى أجريت له عملية سقيه بالتبريد
    الفجائى ويحدث بالتبريد السريع للأوستنيت وهو ذو قصافه عاليه وصلاده وله شكل إبرى.
    درجة االحراره الحرجه العليا للصلب:
    هى درجة الحراره التى يتم بعدها تحول بنية الصلب بالكامل الى الأوستنيت وهى تتأثر بنسبة الكربون فنجد
    أنه بزيادة نسبة الكربون فى الصلب تقل درجة الحراره الحرجه العليا حتى تصل إلى أقل قيمه لها وهى
    °020درجه مئويه عندما تصل نسبة الكربون إلى حوالى %3.86أى عندما تكون بنية الصلب بالكامل
    برليت ثم تزداد بزيادة نسبة الكربون.
    درجة الحراره الحرجه السفلى للصلب: وهى درجة الحراره التى يبدأ فيها تحول بنية الصلب من البنيه
    البرليتيه الى البنيه الأوستنيتيه وهى لا تتأثر بنسبة الكربون الموجود فى الصلب.
    التصليد (التقسيه): التصليد هو تسخين الصلب إلى درجة حرارة أعلى من درجة الحراره التى يبدأ فيها
    تحول بنية الصلب ثم إبقائه عند تلك الدرجة لفترة زمنية مناسبة ثم طشه بعد ذلك باإستخدام الماء أو الزيت أو
    الهواء.- 01 –
    التقسية السطحية: هى عملية تصليد لسطح المعدن تتم عن طريق إشباع سطح المعدن ببعض العناصر
    السبائكية (الكربون – النتروجين)، لتشكيل طبقة رقيقة قابله للتصليد ، غالبا ما تكون لسبائك الصلب
    منخفض الكربون.
    المراجعة الحرارية : تهدف المراجعة الحرارية إلى إزالة الإجهادات الداخلية الناشئة عن الصلادة وتتم بإعادة
    تسخين الماده إلى درجات حراره معينه بعد تصليدها.
    التلدين : هى معالجة حرارية ينتج عنها إنشاء بنية داخلية جديدة متجانسة ذات خصائص جيدة تزيد من
    مطيلية المعدن وتقلل من قيمة إجهاد الخضوع وإجهاد الشد.
    التطبيع : هو عباره عن تصليد متبوع بمراجعه فى درجات الحراره العاليه ولا تهدف هذه المعالجه للتصليد
    وإنما للحصول على بنيه دقيقة الحبيبات عالية المتانه والصلابه.
    الحديد الصلب:
    يعتبر الحديد الصلب من أهم المواد المستخدمة فى الصناعة على نطاق واسع تكنولوجيا حيث يمكن التحكم
    فى خواصهما ومواصفتهما والتى تناسب الغرض من إستخدامهما وذلك بواسطة الطرق المختلفة لتحضيرهما
    وتجهيزهما وتصنيعهما أو بعمل سبائك منهما أوعن طريق معالجتهما حراريا.
    هناك ثلاث مسميات لسبائك الحديد والكربون :
    -0الحديد (: )Iron
    وهو الذى يحتوى على نسبة كربون اقل من %3.338
    : )Steel ( – الصلب7
    وهو الذى يحتوى على نسبة كربون بين %3.338و %2.2
    -3الحديد الزهر (: )Cast iron
    وهو الذى تتراوح نسبة الكربون فيه من %2الى %6.0وعادة فى الحياه العمليه لاتتجاوز نسبة الكربون فى
    الحديد الزهر .%4.5
    والمخطط الاتى يوضح الطرق المختلفة لانتاج الحديد والصلب من الفرن العالى :- 05 –
    مخطط يوضح الطرق المختلفة لانتاج الحديد والصلب من الفرن العالى
    أولا: الحديد الزهر ()Cast Iron
    إن الفرق الأساسى بين الحديد الزهر وبين الصلب يتلخص ببساطة فى إختلاف نسبة الكربون فى كل منهما ،
    وهى تتراوح فى أنواع الحديد الزهر بين ( )%4 – 2بالإضافة إلى وجود نسبة من السليكون والمنجنيز
    والكبريت والفسفور ، أما نسبة الكربون فى الصلب فلا تتجاوز %2وعمليا ( )%1,7وإذا كان الكربون فى
    الصلب يتواجد متحدا مع الحديد مكونا السمنتايت ، فإنه فى الحديد الزهر يتواجد على شكل جرافيت (مستقر)
    أو سمنتايت (غير مستقر).
    تأثير العناصر المضافة على خواص الحديد الزهر:
    الكربون :
    مع إزدياد نسبة الكربون تقل درجة حرارة الإنصهار للمعدن وتتولد كمية أكبر من الجرافيت ولذلك فإن توفر
    كميه كبيرة من الكربون يساعد فى تكوين حديد زهر قابل للتشغيل بسهولة .- 06 –
    السليكـون :
    إن وجود السليكون يعزز من وجود الفرايت فى البنية الداخلية لحديد الزهر ، وذلك لأن السليكون يذوب فى
    الفرايت وعلى هذا الأساس يعمل السليكون كمخفض لصلادة الحديد ، كما أن لوجود السليكون تأثيرا آخر، إذ
    أنه يزيد من سيولة الحديد المنصهر فيحسن من خواصه فى عمليات السباكة .
    الكبريت والمنجنيز:
    يتواجد الكبريت فى الحديد إما على هيئة كبريتيد الحديد ( )FeSالذى يزيد من استقرارية السمنتايت فيزيد
    بذلك من صلادة حديد الزهر، أو على هيأة كبريتيد المنجنيز (( )MnSفى حالة إضافة المنجنيز إلى الحديد
    الزهر) والذى يطفو على سطح المنصهر حيث يختلط مع الخبث نظرا لكونه غير قابل للذوبان فى المعدن
    المنصهر، اذ أن التأثير المباشر للمنجنيز هو تكوين الجرافيت لأنه يتحد مع الكبريت ويقلل من نسبته فى
    الحديد الزهر ، وعندما تزيد كمية المنجنيز عن الكمية اللازمة للاتحاد مع الكبريت فإنه يسبب زيادة صلادة
    الحديد الزهر .
    الفسفور:
    إن عنصر الفسفور له تأثير قليل على نسبة وجود كل من السمنتايت والجرافيت ويتواجد فى الحديد الزهر
    على هيئة فوسفيد ( )Fe3Pالذى يكون يوتكتيك مع الحديد فى حالة الحديد الزهر الرمادى ، ومع الفرايت
    والسمنتايت فى حالة الحديد الزهر الأبيض ، مما يجعل أنواع الحديد الزهر ذات نسبة الفسفور العالية تتميز
    بسيولة عالية.
    أنواع الحديد الزهر:
    تنقسم أنواع الحديد الزهر إلى الأنواع الرئيسيه الآتيه :
    -0الحديد الزهر الحاوى على صفائح جرافتييه (الزهر الرمادى)
    الرمز GG
    نسبة الكربون من 2.5الى %0.6
    درجة حرارة الإنصهار حوالى 1233درجة مئوية
    توجد منه أنواع كثيرة يمكن تصليدها ومراجعتها حراريا، يستخدم فى صناعة هياكل الآلات وقواعدها
    وصناعة المواسير وأجسام التروس والمجارى والدلائل الإنزلافيه، وهو أكثر أنواع الزهر إستخداما وتعود
    كثرة الإستخدامات الصناعية له لعدة أسباب منها:
  • رخص ثمنه وسهولة تشغيلـه .
  • درجة حرارة إنصهاره المنخفضة والتى تتراوح بين ( °)1233-1143م.
  • سيولته العالية مما يسهل إنتاج مسبوكات معقدة الشكل منه .
  • مقاومتــه للبلى .
  • قدرته العالية لإمتصاص الصدمات .
  • بعض أنواعه (ذات التركيب الكيماوى المناسب) تتمتع بمتانة شد جيدة .- 02 –
    -7الحديد الزهر الحاوى على كريات جرافيتية (الحديد الزهر المرن)
    يتم إنتاجه بإضافة نسبة ضئيلة من عنصر الماغنسيوم للتركيب الكيميائى للحديد الزهر الرمادى قبل الصب
    والتحكم فى معدلات التبريد الأمر الذى يؤدى الى تكور القشور الجرافيتية وينتج عن ذلك إرتفاع فى نسبة
    الممطولية والمرونة، ويستخدم فى العديد من التطبيقات الهندسية:
    الرمز GGG
    نسبة الكربون فيه 2.5الى ، %0.6ودرجة حرارة الانصهار 1433م
    يمكن تصليده ومراجعته كما يمكن تصليدة سطحيا ويستخدم فى صناعة اجزاء الجرارات والآلات الزراعية
    وهياكل المضخات والتوربنيات وصناديق التروس والمواسير .
    -3الحديد الزهر المصلد (الزهر الأبيض)
    ويتم إنتاجه بالتبريد السريع للزهر الرمادى أو بزيادة نسبة المنجنيز أو بتقليل نسبة السليكون الذى يؤدى إلى
    تكون بنية مجهرية خالية من الكربون المنفصل (الجرافيت) ويتصف بالصلادة العالية ويعتبر مادة قصيفة
    منخفضة المتانة وعند فحص سطح الكسر يظهر سطح الكسر باللون الأبيض اللامع لعدم وجود جرافيت
    بالبنية المجهرية:
    الرمز GH
    نسبة الكربون 2،8الى %4
    درجة حرارة الانصهار1433م
    مقاوم جيد للتآكل الإحتكاكى شديد الصلاده لايمكن تشغيله الا بالتجليخ أو بعدد مزوده بلقم من الخزف
    الأكسيدى .
    يستخدم فى صناعة دلائل فرش المخرطه وعجلات القاطرات والدرافيل بأنواعها.
    -1الحديد الزهر الطروق (القابل للطرق)
    درجة حرارة الانصهار 1033م
    وهو أحد أنواع الحديد الزهر يتم إنتاجه بالمعالجة الحرارية للخام الأبيض (للحديد الزهر الأبيض) بعد عملية
    الصب بهدف زيادة مطيليته وتحسين قابليته للطرق وذلك بالتسخين فى أفران خاصة لمدة زمنية طويلة
    ويستخدم فى العديد من التطبيقات الهندسية الخاصة بالرغم من التكلفة الإضافية المطلوبة للمعالجة الحرارية.
    -5الحديد الطروق ذو القلب الأسود
    الرمز GTS
    تصنع مسبوكاته من الحديد الزهر الأبيض (الخام الأبيض) الذى يكون تركيبه الكيميائى كالتالى:
    كربون ( ، )%2.5سليكون ( ، )%1منجنيز ( ، )%3.4كبريت ( ، )%3.38فسفور (، )%3.1
    والمسبوكات من هذا النوع (الحديد الطروق ذو القلب الأسود) حظيت بتطبيقات عملية واسعة فى مجال
    صناعة السيارات وذلك لأنها تجمع بين سهولة الصب وسهولة التشغيل بالقطع إضافة إلى مقاومتها الجيدة
    للصدمات.- 02 –
    -6الحديد الطروق ذو القلب الأبيض (الحديد المطوع) الرمزGt w
    يصنع من حديد الزهر الأبيض (الخام الأبيض) الذى يكون تركيبه الكيميائى كالآتى : كربون (، )%0.0
    سليكون ( ، )%3،6منجنيز ( )%3،5كبريت ( ، )%3.25فسفور ( )%3.1بعد تطويعه أى إمتصاص
    الكربون من سطحه (التصفيه بالتطويع).
    والمنتجات ذات المقاطع الرقيقة التى تتطلب مطيلية عالية تصنع دائما على هيأة مسبوكات ذات قلب أبيض
    كإنتاج وصلات أنابيب الغاز والماء والبخار وعموما فهو حديد لين يمكن تشغيله بالقطع بسهوله كما يمكن
    تصليده ومراجعته (يقبل السقيه) كما يمكن تصليده سطحيا.
    يستخدم نوعى الزهر الطروق للمسبوكات التى يجب أن تكون متينه ولدنه مثل المسامير والصواميل
    والسلاسل وأقفال الابواب والصنابير والروافع والحدافات.
    -7الحديد الزهر السبائكى
    أكثر أنواع عناصر التسابك شيوعا والخاصة بالحديد الزهر هى النيكل والكروم والنحاس والمولبيديوم
    أ- النيكل:
    هو أكثر عناصر التسابك شيوعا وكمثال يبين مفعوله عند إضافته فإنه يشجع على تكوين الجرافيت وفى نفس
    الوقت يعمل على تقليل حجم الحبيبات ، فبينما يعمل النيكل على منع حدوث التبريد السريع فى المقاطع
    الرقيقة فإنه يمنع تكوين الحبيبات الكبيرة فى المقاطع السميكة ويعمل النيكل على تقليل ميل المقاطع الصغيرة
    للتشرخ أو التصدع.
    ب- الكـروم:
    له مفعول قوى فى تثبيت الكاربيدات وبذلك يمنع تكوين الجرافيت إضافة إلى أن كاربيدات الكروم أكثر
    استقرارا وثبوتا وأقل ميلا للجرفتة تحت تأثير الحرارة العالية وكاربيد الحديد، لذلك فإن أنواع الحديد الزهر
    الحاوية على الكروم تكون أقل تعرضا للنمو، وكما هو الحال فى الصلب فإن عيوب إستخدام كل من النيكل
    أو الكروم على حدة يمكن التغلب عليها بإضافتهما معا بنسبة معينة ( جزءين أو ثلاثة من النيكل إلى جزء
    واحد من الكروم ) .
    ج- المولبيديوم :
    ان اضافة كمية صغيرة من المولبيديوم تذوب فى الفرايت ولكن الكميات الكبيرة منه تكون كاربيدا مزدوجا
    (ثنائى) وهو يزيد من صلادة المقاطع السمكية ويحقق التجانس فى البنية الداخلية، كما تتحسن مقاومة المعدن
    للصدمات بإضافة المولبيديوم بنسبة (. )%3.5
    د- الفناديـوم : يزيد من مقاومة حديد الزهر لفعل الحرارة وذلك لأن الكاربيدات التى بكونها مستقرة لاتتفكك
    بفعل الحرارة كما يزيد من متانة وصلادة حديد الزهر خاصة إذا أستعمل مع بعض العناصر التسابكية
    الأخرى.
    هـ- النحـاس : قليل الذوبان فى الحديد وله تأثير قليل لتكوين الجرافيت وتأثير قليل أيضا على الخواص
    الميكانيكية ولكنه يزيد من مقاومة الحديد للتآكل عند تعرضه للجو .- 09 –
    ثانيا: الحديد الصلب ()Steel
    يمكن تصنيف الأنواع العديدة للصلب المستخدمه فى الصناعه إى مجموعتين رئيسيتين هما صلب الإنشاءات
    وصلب العده، وتصنف هاتان المجموعتان بدورهما إلى صلب لاسبائكى و صلب سبائكى منخفض الخلط ،
    وصلب سبائكى عالى الخلط وتحتوى أنواع الصلب اللاسبائكى على نسبة كربون تتراوح من 3.36إلى
    %1.5وكميات ضئيلة من المنجنيز، السليكون، الفوسفور، والكبريت. وإلى جانب نفس نسبة الكربون تصل
    نسبة الإضافات السبائيكيه فى أنواع الصلب السبائكى منخفض الخلط إلى .%5أما فى انواع الصلب
    السبائكى عالى الخلط فتتراوح نسبة الكربون فيها من 3.30الى %2.2ونسبة الإضافات السبائيكيه من 5
    إلى .%45ولا يمكن فى جميع الحالات وضع حد فاصل تماما بين الأنواع المختلفة للصلب.
    -0الصلب الإنشائى
    أ- صلب الإنشاءات العامة
    نسبة الكربون من 3.10الى ، % 3.5الرمز ST
    مثال ST37حيث يدل الرقم 00على مقاومة الشد بالكيلوبوند/مم.2
    لايحتاج إلى أى معالجة حرارية ويستخدم فى صناعة المحاور والأعمدة للصناعات الميكانيكية أو كحديد
    تسليح للصناعات البنائية أو كقطاعات معدنيه لصناعة الجسور والجمالونات.
    ب- الصلب الانشائى اللاسبائكى
    نسبة الكربون من 3.1إلى ، % 3.6الرمز C
    مثال C42حيث يدل الرمز Cعلى أنه صلب إنشائى لاسبائكى كما يدل الرقم 42على نسبة الكربون
    .)%ك3.42(
    يعرف الصلب حتى C20أى الذى لاتزيد نسبة الكربون فية عن % 3.2بصلب التصليد الغلافى الذى يقبل
    التصليد السطحى أما الصلب من C20الى C60فيسمى بصلب التطبيع أى القابل للتصليد والمراجعه .
    يستخدم الصلب الإنشائى اللاسبائكى على نطاق واسع فى صناعة أجزاء الماكينات كأعمده المحاور والتروس
    وأعمدة المرفق كما يستخدم فى صناعة المسامير وغيرها.
    ج- الصلب الإنشائى السبائكى
    هو أكثر أنواع الصلب إستخداما وفيه تبلغ نسبة الكربون من %3.1الى %3.6وهو ذو أنواع كثيرة منها
    صلب التصليد الغلافى الذى يصلد سطحيا ومنها صلب التطبيع الذى يقبل التصليد والمراجعة ومنها الصلب
    الخاص كالصلب المقاوم للحرارة الذى تصنع منه المراجل البخارية و صمامات محركات الاحتراق الداخلى
    والصلب المقاوم للصدا وغيرها كثير وبصفه عامه فإن أنواع الصلب السبائكى كثيرة وكلها تعالج حراريا
    للحصول على خواص محددة، ومثال ذلك الصلب 34crmo4حيث يدل الرقم 34على النسبة المئويه
    للكربون ( %3.04ك) أما الرموز والأرقام التالية فتدل على الرموز الكيميائية والنسبة المئوية للعناصر
    السبائكية الرئيسية فيه.- 70 –
    -7صلب العدة
    يستخدم صلب العدة فى صناعة عدد القطع المستخدمه فى تشكيل مواد التصنيع الأخرى” الأقل صلاده”
    بالقطع أو بدون قطع ويصنف صلب العدة حسب نسبة الكربون إلى:
    ويتم التبنيف أيضا حسب نوع الوسيط المستخدم فى السقيه ( أى السائل الذى يطش فيه اثناء عمليه السقيه )
    إلى:
    كما يصنف حسب نوع الإستخدام إلى :
    وعموما فإن كل أنواع صلب العدة تعالج حراريا وهنا يجب أن ننوه أن صلب العده يتداول فى الاسواق تحت
    أسماء تجارية تخص الشركات المصنعه مثال ذلك k100,k110وغيرها.- 70 –
    ويتم تصنيف الصلب بأنواعه إلى قسمين رئيسيين هما الصلب الكربونى والصلب السبائكى
    الصلب الكربونى
    الصلب السبائكى
    -0الصلب الكربونى واستخداماته:
    الصلب الكربونى هو سبيكة من الحديد والكربون لاتتعدى نسبة الكربون فيها عمليا ( )%1,7مع وجود بعض
    العناصر الأخرى مثل المنجنيز والسليكون والفسفور والكبريت والتى تعتبر كشوائب نتيجة لعملية إنتاج
    الصلب ، ويجب ألا تزيد نسبتا الفسفور والكبريت فى الصلب الكربوني عن ( )%0,05إلا فى حالات خاصة
    ونسبة المنجنيز Mnوالسليكون Siعن ( )%0,5وحيث أن خواص الصلب الكربونى تتأثر كثيرا بنسبة
    الكربون الموجودة فيه مما يغير مجالات إستخدامه لذلك يمكن تقسيم الصلب الكربونى إلى ما يلى:
    أ – صلب منخفض الكربون:
    وهو الصلب الذى لاتزيد نسبة الكربون فيه عن ( ) % 0,25ويتميز بمتانته وكونه سهل التشكيل والتشغيل ،
    أما استخداماته فهو يستخدم بتصنيع الصفائح، الأسلاك، الأسلاك الشائكة ، المسامير، البراغى التى تستخدم
    لربط الأجزاء الخشبية ، وكل الأجزاء التى تشكل على البارد والتى لاتحتاج إلى متانة عالية، وعلى الرغم
    من أن الصلب منخفض الكربون لايتمتع بصلادة عالية إلا أنه من الممكن زيادة صلادته السطحية بطرق
    التصليد السطحى مثل عملية الكربنـة.
    ب – صلب متوسط الكربون:
    وفيه تتراوح نسبة الكربون من ( )% 0,25إلى ( )% 0,5ويتميز بكونه ذو متانة عالية وقابلية للتصليد أكثر
    من الصلب المنخفض الكربون وذلك نتيجة لإرتفاع نسبة الكربون فيه لاحظ شكل رقم ( )1وبناء على ذلك
    فهو نسبيا يعتبر صعب التشكيل على البارد، ويستخدم الصلب متوسط الكربون فى تصنيع الأجزاء التى
    تتطلب متانة عالية نسبيا مثل الأعمدة والمحاور والتروس وغيرها من الأجزاء التى تتعرض لحمل أو
    إصطدام مفاجىء .
    ج – صلب عالى الكربون:
    وهو الصلب الذى تكون نسبة الكربون فيه ( )%1.5 – %3.55ويستخدم فى تصنيع المعدات التى تتطلب
    متانة عالية مثل النوابض (اليايات) والمطارق ومفاتيح الربط، أما العدد التى تتطلب صلادة عالية جدا مثل
    المناشير الحديدية قتصنع من صلب نسبة الكربون فيه لاتقل عن (.)% 1،5
    -7الصلب السبائكى:
    هو صلب كربونى يحتوى على بعض العناصر التسابكية الأخرى مثل النيكل، المولبيديوم، الكروم، الفناديوم
    التنجستن، الكوبلت، التتانيوم ويعتبر المنجنيز وكذلك السليكون من ضمن العناصر التسابكية إذا تعدت نسبتـــه
    عن ( ،)% 0,5والغرض من إضافة هذه العناصر إلى الصلب هو زيادة متانتة ومقاومته للصدمات والتآكل
    ومقاومتة لفقد خواصه الميكانيكيه عند درجات الحرارة العالية.- 77 –
    تأثير العناصر المضافة على خواص الصلب ويمكن تحديدها كما يلى :
  • تقلل من حساسية الصلب لفعل الحرارة فتجعله يحتفظ بخواصه كالصلادة فى درجات الحرارة المرتفعة
    نسبيا ومثال على هذا صلب العدد الذى يمكن إستخدامه فى مدى من درجات الحرارة تصل الى ( 550م)
    دون أى انخفاض فى قيمة صلادته.
  • تؤثر كيماويا على الشوائب الموجودة فمثلا إضافة كمية قليلة من الفناديوم إلى الصلب يجعله نظيفا ويخلصه
    من الخبث الموجود فيه.
  • تكون بعض العناصر مثل الكروم، الألومنيوم، السليكون ، النحاس طبقة رقيقة من أوكسيدها على سطح
    الصلب مما يزيد من مقاومته للصدأ أو التآكل.
  • تزيد من مقاومة الصلب للزحف (الزحف هو الاستطالة الدائمة التى تحدث فى المادة نتيجة التحميل بحمل
    ثابت لفترة طويلة، والزحف يحدث فى المواد فى أى درجة حرارة ولكنه يظهر بصورة أكبر في درجات
    الحرارة المرتفعة ) حيث تكون كاربيدات دقيقة وهذا ما يفعله عنصر المولبيديوم.
    أنواع الصلب السبائكى حسب مجالات استخدامهـا:
    -1صلب الإنشاءات:
    ينقسم إلى عدة مجاميع حسب مجال الإستخدام، ولو أنه لايمكن وضع حد فاصل بين كل نوع وآخر، فخواص
    كل نوع يمكن أن تتغير بالمعاملات الحرارية بحيث تصبح مشابهة لخواص نوع آخر يختلف عنه فى
    التركيب، ويستخدم هذا النوع من الصلب فى بناء الجامالونات وأجزاء الآلات كالأعمدة والمحاور، المسامير،
    البراغى وغير ذلك.
    وهناك بعض أنواع صلب الإنشاءات الخاصة التى تستخدم لتصنيع أجزاء معينة مثل :
    أ- الصلب المستخدم فى تصنيع النوابض (اليايات):
    يحتوى عادة على ( )%1،5كروم + ( )% 0,2فناديوم أو ( )%2سليكون + ( )%1منجنيز والباقى حديد.
    ب- صلب معامل تمدده الحرارى مرتفع أو منخفض:
    حيث أن بعض الأجزاء المصنعة من الصلب تحتاج لمعامل حرارى مرتفع وذلك ليتوافق معاملها مع أجزاء
    أخرى مرتبطة بها مصنوعة من سبائك معامل تمددها مرتفع كما فى مسامير ربط رؤوس الإسطوانات
    المصنوعة من سبائك الألومنيوم المستخدمة فى محركات الطائرات ومن أمثلة هذا النوع الصلب الاوستنيتى
    الذى يحوى على ( )% 0,59كربون ، ( )% 12نيكل ، ( )% 5,1منجنيز ، ( )% 3,4كروم والباقى حديد
    وعلى عكس ذلك فقد تحتاج بعض الأجزاء المصنعة من الصلب إلى أن يكون معامل تمددها منخفضا جدا
    مثل أجهزة القياس.
    ج- صلب كراسى المحاور:
    وتركيبه ( )%1كربون ، ( )%0,5منجنيز ، ( )%1,36كروم والباقى حديد .
    د- الصلب المقاوم للزحف:
    إن هذا النوع من الصلب يقاوم الزحف عند درجات حرارة تصل إلى ( 550م) ولذلك فهو يستخدم فى
    تصنيع مواسير نقل البخار وهو يحتوى على ( )%0,2 – %0,10كربون ، ( )%0,5مولبيدنوم ،
    ( )%0,25فناديوم والباقى حديـد .- 73 –
    -7صلب العدد والقوالــب: وينقسم إلى عدة أنواع منها:
    أ- صلب عدد القطع:
    تركيبـه ( )%0,3فناديوم ، ( )%1,4-1,1كربون ، ( )%4تنجستين ، ( )%1,5-0,7كروم والباقى حديد.
    ب- صلب القوالب المستخدمة فى التشكيل البارد:
    وتركيبه ( )%1كربون ، ( )%1,0منجنيز ، ( ) %1,6 – 0,3تنجستين ، ( )%5كروم ،والباقى حديد.
    ج- صلب القوالب المستخدمة فى التشكيل على الساخن:
    وتركيبه ( )%3،0كربون، ( )%3،0منجنيز، ( )%13تنجستين، ( )%0كروم، ( )%3،0فناديوم ،
    ( )%3،0مولبيدنوم والباقى حديد .
    د- الصلب المستخدم فى مطارق الحدادة:
    هناك أربعة أنواع منه تختلف حسب تركيبها :
    )%3،6( -1كربون والباقى حديد .
    )%3،6( -2كربون ، ( )%1نيكل والباقى حديد .
    )%3،6( -0كربون ، ( )%3،6كروم ، ( )%1،5نيكل والباقى حديد .
    )%3،6( -4كربون ، ( )%3،0كروم ، ( )%1،5نيكل ، ( )%3،25مولبيدنوم والباقى حديد .
    هـ – صلب السرعات العالية: ()HSST
    هو الصلب المستخدم فى تصنيع عدد القطع التى تعمل بسرعات قطع عاليه ومن أهم عناصر التسابك
    المضاف فى صلب السرعات العالية عنصرا التنجستن والكروم حيث تكون نسبة التنجستن ( )%14أو
    ( )%18أما الكروم فتتراوح نسبته من ( )%5 -0ونسبة الكربون حوالى ( )%3،6وهناك بعض الأنواع
    الحديثة من صلب السرعات العالية التى تدخل فى تركيبه عناصر تسابكية مولبيدنوم ، كوبلت وغيرها .- 71 –
    -3الصلب المغناطيسى:
    وينقسم إلى نوعين:
    صلب مغناطيسى مؤقت: ويحتوى على نسب معينة من المنجنيز والزنك بالإضافة للحديد والكربون .
    صلب مغناطيسى دائم: ويحتوى على نسب معينة من الكروم والتنجستين والكوبلت وغيرها بالإضافة للحديد
    والكربون .
    -4الصلب الذى لايصدأ ٍ(: )SST
    إن مقاومة الصدأ العالية التى يمتلكها الصلب الذى لايصدأ تعود بالدرجة الأولى إلى وجود الكروم فيه وهو
    يقسم بدوره إلى نوعين، يمكن معالجة الأول حراريا ويدخل فى تركيبه الكروم فى الدرجة الأولى حيث
    تتراوح نسبته بين ( )%14-12مع نسبة ضئيلة من الكربون تتراوح بين ( )%3،4-3،1والنوع الثانى
    لايمكن معالجته حراريا .
    وأخيرا يجدر الإشاره إلى أن تنوع أساليب إنتاج الصلب يحقق المتطلبات المختلفة فيما يختص بالخواص
    المطلوبة أيضا فإن خواص الصلب تتوقف إلى حد كبير على التركيب الكيميائى وعلى المعالجه الحراريه
    التى تمت عليه وبمعنى آخر فإن الذى يحدد نوعية الصلب هو العناصر الثلاث الآتيه مجتمعه :
    -1طريقة إنتاجه
    -2التركيب الكيميائى من حيث نوعية العناصر السبائكية والنسب المئوية لها
    -0المعالجه الحراريه التى تمت عليه
    ويمكن القول أنه يوجد عدد لا نهائى من أنواع الصلب المختلفة لذلك فلابد من الرجوع إلى المنتج أو إلى
    المورد لمراعاة تعليمات المعالجه الحراريه لمصنع الصلب بكل دقه كما سنوضح ذلك لاحقاعند شرح
    المعالجه الحراريه للصلب.- 75 –
    -1المعالجة الحرارية للمعادن Heat Treatment For Metals
    مقدمة
    تعرف المعالجة الحرارية بأنها تغيير التركيب البنائى للمادة بواسطة الحرارة للحصول على خواص ميكانيكية
    معينه تلائم إستعمالاتها ، حيث أنه من النادر أن توجد المواد المعدنية بالخواص المطلوبة .
    وعلى سبيل المثال وجود الحديد لدناً (طرياً) ومن ثم فإنه لا يتحمل الإجهادات المطلوبة ، ولا يقاوم البرى
    بالإحتكاك أو التآكل، لذلك نجد الحاجة إلى إكساب هذه المعادن خواص أخرى مفتقدة مثل تحويل المعادن
    اللينة (الطرية) إلى صلدة ، أو تليين الصلد منها، أو إكساب هذه المعادن مقاومة البرى والتآكل.
    فمئلا يجب أن يكون الحد القاطع للأزميل مصلدا بالكامل فى حين يجب أن تكون أسنان التروس مصلده
    سطحيا لتقاوم التآكل بالإحتكاك بينما تبقى نواة السنه متينه ومرنه لتقاوم الطرق والحنى.
    يمكن تحقيق هذه الخواص المتفاوته بإختيار مادة التصنيع المناسبة والمعالجة الحرارية اللازمة لذلك وهنا
    يجب أن نشير إلى أنه ليس كل مواد التصنيع تقبل المعالجة الحرارية كما أن طرق المعالجة تختلف بإختلاف
    المادة من حيث تركبيها الكيميائى وبنيتها.
    أهم الخواص التى نحصل عليها بواسطة المعالجة الحرارية:
    -1زيادة المرونه والليونه.
    -2زيادة المقاومة للخدش والتآكل بالاحتكاك )زيادة الصلادة).
    -0تقليل الهشاشة.
    -4إعادة تنظيم بنية المعدن التى تغيرت أثناء عمليات التشكيل او التشغيل على البارد.
    -5زيادة المطيلية والمتانة.
    -6زيادة قابلية المعدن لعمليات التشكيل والتشغيل.
    -0إزالة الإجهادات الداخلية الناتجة عن عمليات التشغيل.
    وسوف نتناول فى دراستنا كيفية معالجة الصلب ذلك أنه أكثر المعادن إستخداما فى الصناعة ولا يمكن فهم
    المعالجه الحراريه للمعادن الحديدية إلا بعد دراسة منحنى الإتزان الحرارى للحديد والكربون ودراسة النسق
    البلورى (البنيه الذريه) له.
    ونظرا لشيوع الصلب اللاسبائكى فى عمليات التشغيل المختلفة سوف نقوم بدراسة منحنى الاتزان الحرارى
    للحديد والكربون له كالأتى:- 76 –
    منحنى الإتزان الحرارى للحديد والكربون
    منحنى الإتزان الحرارى للحديد والكربون
    قبل البدء فى شرح المنحنى لابد من التنويه إلى أن هذا المخطط يسرى فقط على الصلب اللاسبائكى (حديد +
    كربون) ولا يسرى على أنواع الصلب السبائكى حيث تتداخل تاثير المواد السبائكية المضافة مع تأثير
    الكربون.
    ويوضح مخطط التوازن الحرارى بين الحديد والكربون الحالات المختلفة لبنية الصلب اللاسبائكى والتى
    تتوقف على درجة الحرارة ونسبة الكربون فى الحديد وتبعا لنسبة الكربون تجرى التفرقه بين ثلاث
    مجموعات رئيسية للصلب اللاسبائكى
    .0الصلب الحاوى على نسبة %0826كربون:
    يسمى هذا الصلب بالصلب اليوتكتويدى وهو يحتوى على كميه متوازنه من الفرييت وكربيد الحديد
    (السمنتيت) ولذا تكون بلوراته متماثلة وتسمى هذه البلورات بالبرليت (خليط من الفريت والسمنتيت).
    .7الصلب الحاوى على نسبة اقل من %0826من الكربون:
    يسمى أيضا بالصلب تحت (دون) اليوتكتويدى أى ذو البنيه غير المتوازنه بمعنى وجود فريت (ح )Feزائد
    عن الكميه المطلوبه لتكوين بلورات البرليت (فريت + سمنتيت) أوبمعنى آخر يحتوى هذا الصلب على نسبه
    قليله من الكربون لا تكفى لتحويل البنيه بالكامل إلى البرليت لذا يستمر وجود الفريت بجانب البرليت ويسمى
    الصلب بذو البنيه الفريتيه البرليتيه.
    .3الصلب اللاسبائكى الحاوى نسبه أكبر من %0826من الكربون:
    ويسمى أيضا بالصلب فوق اليوتكتويدى ويحتوى هذا الصلب على نسبه كبيره من الكربون تسبب بقاء بعض
    كربيد الحديد ( السمنتيت ) بعد تكون البرليت وبالنظر إلى منحنى التوازن الحرارى نلاحظ أنه يحدث تحول
    فجائى فى بنية الصلب اللاسبائكى الحاوى على نسبة %3.86من الكربون (اليوتكتويدى) وهى بنيه برليتيه
    بالكامل وذلك عند درجة حراره 020درجه مئويه (نقطه التحول أو درجة الحراره الحرجه السفلى) بحيث
    يتحطم (يتفكك) البرليت وينحل الكربون فى الحديد تماما ويتم ذلك كله فى الحاله الصلبه ليتكون ما يسمى
    بمحلول الصلب .- 72 –
    ملحوظات هامه:
    -1لتصليد الصلب اللاسبائكى يجب تسخينه أعلى من الخط الحرارى جـ س ك بمقدار من °03مئوية الى63
    مئوية لضمان حدوث التغيير التام فى بنية الصلب من برليت الى اوستنيت (الخط الحرارى هـ – ى).
    -2بالتبريد البطىء للصلب تعود بنيته إلى حالتها الاصلية.
    -0بالتبريد الفجائى (السقيه) للصلب المسخن أعلى الخط الحرارى هـ – ى فإن الصلب لا يتمكن عندئذ من
    إستعادة بنيته الأصلية وإنما تتغير بنيته حيث يتحول الأوستنيت إلى بنيه جديده تسمى المارتنزيت وهى
    بنيه ذات بلورات دقيقه أو إبريه ويصبح الصلب صلدا أكثر بعدة مرات من الصلب ذو البنيه الفريتيه.
    -4عند تسخين الصلب فى النطاق الحرارى أعلى من ° 020مئويه يتحول البرليت إلى أوستنيت وهو بنية
    غير مستقرة بحيث يتحول الصلب عند التبريد البطىء إلى بنيته الأصلية وللمحافظه على الصلب ذو بنيه
    أوستنيتية (الصلب الأوسستنيتى) حتى عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفه فإنه يضاف بعض المكونات
    السبائكيه مثل النيكل والكروم إلى سبيكة الصلب.
    مكبره 533مره
    المارتنزيت- 72 –
    المعالجات الحرارية للصلب:
    يوضح المخطط التالي أنواع المعالجات الحرارية التى من خلالها تتغير الخواص الميكانيكية للصلب
    أولا التخمير:
    )Annealing( :التخمير
    يقصد بتخمير الصلب تسخينه ببطء إلى درجة حراره محددة وإبقاؤه عندها لفترة معينة ثم تبريده ببطئ ،
    ويستخدم التخمير لتحسين ليونة السبيكة وتقليل الإجهادات الداخلية وتحسين البنية الداخلية للسبيكة عن طريق
    جعلها أكثر تجانساً، وتحسين قدرتها على التشغيل على البارد.
    ويحدث التخمير عن طريق إنتشار الذرات داخل المادة الصلبة، مما يعطى الفرصة للمعدن للإستقرار،
    ويحدث الإنتشار عن طريق إستغلال الطاقة الحرارية الناتجة عن التسخين فى كسر الروابط بين الذرات،
    وإكسابها طاقة حركية تعيد بها الذرات ترتيب نفسها فى مصفوفة الذرات، مما يجعل المعدن أكثر ليونة
    وأسهل في التشكيل، وأقل صلادة.
    وهناك ثلاثة اساليب للتلدين هى التلدين المزيل للإجهادات ، والتلدين اللين، وتلدين الموازنة ( المعادلة
    الحرارية).- 79 –
    التلدين المزيل للإجهادات )التخمير دون الحرج(:
    الغرض منه تقليل الإجهادات الداخلية الناتجه عن السباكة اوالدرفله أوالطرق أواللحام أوالتشغيل بالقطع بقوة
    كبيرة، وغالباً ما تستخدم أفران الغاز للتسخين حيث تحمى المشغولات إلى درجة حرارة عادة أقل من درجة
    حرارة إكتمال تح ّول المعدن إلى أوستنيت، وتركها لفترة كافية حتى تخترق الحرارة وتتوزع بإنتظام داخل
    جسم المشغوله لمده تتراوح بين ساعة وساعتين للتخلص من الإجهادات الداخلية وبمجرد إنتهاء عملية
    التسخين بنجاح، يتم ترك المشغوله داخل الفرن ، لكى لتبرد ببطء وتتراوح درجات حرارة التلدين لأنواع
    الصلب اللاسبيكى بين 533و °633م (أنظر منحنى التوازن الحرارى), وللأنواع السبيكية منخفضة الخلط
    . °م033 و653بين
    التلدين اللين (التخمير التام):
    هى معالجة حرارية ينتج عنها إنشاء بنية داخلية جديدة متجانسة ذات خصائص جيدة تزيد من مطيلية المعدن
    وتقلل من قيمة إجهاد الخضوع وإجهاد الشد حيث يعاد تليين الصلب المصلد بالحرارة أو بالتشغيل على البارد
    لتزيد من ليونته وتقلل من قابليته للكسر عند إعادة تشغيله وهى خواص هامه للمعادن فى بعض العمليات
    الصناعية مثل الدرفلة والسحب والطرق والبثق، ويتم ذلك بتسخين الصلب وفقا لتعليمات الصانع إلى درجة
    حرارة تقارب درجة حرارة إتمال تح ّول المعدن إلى أوستنيت (أنظر منحنى التوازن الحرارى) وتركه لفترة
    كافية لعدة ساعات للسماح للمعدن بالتحول الكامل إلى بنية داخلية تتكون من حبيبات الأوستنيت أو الأوستنيت
    مع السمنتيت ثم تبريده ببطء، وتعالج أنواع الصلب اللاسبائكى بالتلدين اللين بين 683و°003م , والأنواع
    السبيكية منخفضة الخلط بين 013و°003م, وللأنواع السبيكية عالية الخلط بين 833و. °853
    تلدين الموازنة (المعادله الحرارية):
    وهى عمليه الهدف منها تنظيم بنية المشغولات ذات الحبيبات الخشنة غير المتجانسة، الناتجة عن الحدادة أو
    السباكة أو المعالجه الحراريه كالتصليد الغلافى مثلا وتحويلها إلى بنيه ذات حبيبات دقيقه تجعل المعدن أكثر
    تحملا للصدمات مع تحسين خواص المرونة والوصول إلى جهد شد معتدل كما تعمل المعادله الحرارية على
    تح ّول حبيبات المعدن التى إستطالت أثناء عمليات الدرفلة إلى حبيبات شبه كروية فى البنية الداخلية للمعدن،
    بل وتزيل التجمعات المعدنية لبعض العناصر السبائكية التى قد تحدث أثناء عمليات السباكة كما تحسن من
    قابلية المعدن للتشغيل (.)Machinability
    حيث تسخن القطعة حتى درجة حرارة أعلى بقليل من درجة الحرارة الحرجة التى يحدث عندها إعادة البلورة
    للبنية الداخلية للمعدن(انظر منحنى التوازن الحرارى،) ثم تخرج القطعة من الفرن قبل أن تنمو حبيبات
    المعدن المتكونة حديثاً فى البنية الداخلية للمعدن لتبرد فى الهواء، وفى العادة يكفى التلدين لمدة قصيرة لأنواع
    الصلب السبائكى بين 823و°913م , وللأنواع السبيكية منخفضة الخلط بين 853و °923م.- 30 –
    أخطاء التلدين:
  • لا يعطى التلدين فى درجات حرارة أقل من اللازم التحول المطلوب فى البنية، ويؤدى ذلك مثلا الى عدم
    تليين الصلب المصلد بالتشغيل على البارد بشكل كاف.
  • بالتلدين فى درجات حرارة أعلى من اللازم يتسخن الصلب بإفراط ويصبح خشن الحبيبات إلا أنه يمكن
    تصحيح ذلك بإجراء تلدين موازنة (معادلة) لتعود الحبيبات إلى دقتها.، واذا سخن الصلب الكربونى حتى
    الإشعاع (الحرارة البيضاء) فانه يحترق ويصبح عديم الفائدة. (ألوان التلدين انظر جدول الالوان).
  • يؤدى التلدين لمدة أطول من اللازم عند درجة الحرارة الصحيحة للتلدين إلى تقليل المتانة لتكون حبيبات
    خشنة كما يؤدى إلى خطر إزالة الكربنة من الطبقات السطحية نتيجة إتحاد الكربون مع أكسجين الهواء (لا
    يكون الصلب صلدا فى الطبقات مزالة الكربنة) وقد تتسبب فى أكسدة سطح المعدن، ولتجنب ذلك يتم
    التخمير فى جو خال من الأكسجين والنيتروجين والكربون لتجنب الأكسدة والكربنة والنتردة وذلك
    بإستخدام الغازات المختزلة مثل أول أكسيد الكربون والهيدروجين.
    جدول الوان التلدين
    درجة حرارة التلدين (° مئويه) لون التلدين
    553بنى داكن
    603احمر بنى
    683احمر داكن
    043احمر ققانى داكن
    083احمر قانى
    813احمر قانى فاتح
    853احمر فاتح
    933احمر ساطع
    953احمر مصفر
    1333احمر مصفر فاتح
    1133اصفر
    1233اصفر فاتح
    1033فأكثر ابيض مصفر- 30 –
    ثانيا: التصليد والمراجعه:
    -0التصليد (التقسية) ومراجعة أنواع الصلب اللاسبائكى
    تهدف هذه العمليه إلى زيادة صلادة الصلب ورفع مقاومته لإجهاد الشد ومقاومة التآكل بالإحتكاك .
    ونعني بالتصليد تسخين الصلب الى درجة حرارة فوق الخط الحرارى جـ س ك الموضح بمخطط الأتزان
    الحرارى بدرجه تكون كافية لتكوين أوستنايت متجانس من حيث التركيب الكيميائى ودرجة الحرارة ثم إبقائه
    عند تلك الدرجة لفترة زمنية مناسبة تعتمد على سمك المقطع ونوع الصلب ثم طشه بعد ذلك بإستخدام الماء
    او الزيت أو الهواء.
    يتم تصيد الصلب على ثلاث مراحل هى :
  • التسخين الى درجة حرارة التصليد .
  • إبقاء الصلب عند هذه الدرجه لفتره زمنيه محدده.
  • التبريد الفجائى ( السقيه).
    والشكل التالى يوضح الأوضاع الصحيحة والخاطئه لعملية طش بعض للمشغولات
    الغمر الصحيح
    الغمر الخاطئ
    يتم حشوها بمعجون حاجب- 37 –
    المراجعة الحرارية: Tempering
    تهدف المراجعة الحرارية إلى إزالة الإجهادات الداخلية الناشئة عن عملية التصليد ويجب أن تتم المراجعة
    بقدر الإمكان بعد التصليد مباشرة.
    وتجدر الإشارة هنا إلى أن سرعة التسخين وسرعة التبريد لا تلعبان دوراً مهماً فى عملية المراجعة، ونعنى
    بالمراجعة إعادة تسخين الصلب بعد التصليد، وهذه العمليه تؤدى بجانب إزالة الإجهادات الداخلية إلى ازالة
    قصافة المشغولات وزيادة متانة الصلب قليلا أو كثيرا على حسب درجة حرارة المراجعة، كما تقل صلادته
    بمعدل مناظر.
    وعند المراجعة تظهرعلى أسطح المشغولات ( إذا كانت مجلخه ومصقوله) مايسمى بألوان المراجعة ( انظر
    الجدول الألوان ودرجات الحرارة ) يناظر كل لون منها درجة حرارة معينة.
    وتنشأ ألوان المراجعة عن إزدياد تخانة القشرة الأكسيدية السطحية بزيادة درجة الحرارة وبالتالى تغير انكسار
    الضوء على هذه القشرة.
    يمكن أن تتم المراجعه فى رمل ساخن أوعلى مسطح محمى أو داخل فرن التصليد بعد إيقاف تشغيله ، أو
    على لهب مشعل بورى اللحام أو فى أفران مراجعة خاصة مزودة بمغاطس (بأحواض) زيتية أو ملحية.
    ويمكن أن تجرى المراجعه دون أن تتأثر الصلاده بالتعتيق (التخزين لمدة طويلة ) حيث تتخلص المشغولات
    من الاجهادات الداخلية الناشئة عن المعالجة الحرارية دون أن تفقد شيئا من صلادتها.
    ويمكن أن يجرى التعتيق فى درجة حرارة الغرفة وهو مايعرف بالتعتيق الطبيعى وذلك بتخزين المشغولات
    المصلدة بعد التشغيل الأولى لفترة تصل الى 12شهرا، قبل تشغيلها بالمقاسات النهائية أوبالتعتيق
    الإصطناعى حيث يتم ازالة الإجهادات فى فترة أقل كثيرا وذلك بتسخين المشغولات إى درجة حرارة تتراوح
    بين 133و °153م ، لمدة 233ساعة.
    والجدول التالى يوضح الألوان ودرجات الحراره للمراجعه الحراريه :
    الألوان ودرجات الحراره للمراجعه الحراريه
    درجات التصليد لون المراجعه درجة حرارة
    المراجعه م° الإستخدام
    صلد جدا
    ابيض مصفر
    اصفر قشى
    اصفر ذهبى
    بنى مصفر
    233
    223
    203
    243
    ادوات القياس
    البراغل
    شوك العلام
    ذكر القلاووظ
    صلد
    احمر بنى
    احمر
    احمر قرمزى
    253
    263
    203
    المطارق , المخاوش
    البنط
    الأزاميل
    متين صلد
    بنفسجى
    ازرق داكن
    أزرق
    ازرق فاتح
    283
    293
    033
    023
    الذنب
    المفكات
    السنابك
    الفؤوس والبلط- 33 –
    -7تصليد ومراجعة أنواع صلب العدة :
  • تتطلب أنواع صلب العدة اللاسبائكى والسبائكى منخفض الخلط والسبائكى عالى الخلط معالجات
    حرارية مختلفة بسبب إختلاف تركيبها الكيميائى،ولذا يجب معرفة نوع الصلب بدقة,قبل إجراء
    المعالجة الحراريه.
  • تصليد ومراجعة أنواع صلب العدة اللاسبائكى.
  • أنواع صلب العدة اللاسبائكى هى أنواع كربونية نقية (مكررة) تتراوح نسبة الكربون فيها من 3.6الى
    %1.5
    التسخين:
  • يتم التسخين إلى درجة حرارة تتراوح من 063الى °853م ( لون احمر كرزى الى احمر فاتح).
    السقيه ( التبريد الفجائى ):
  • تسقى أنواع صلب العده اللاسبائكى فى ماء درجة حرارته °23م (المصلدات بالماء)، ويجب أن يتم
    الغمر فى الماء بسرعة معقولة.
  • ولا تتصلد المشغولات المصنوعة من صلب العده اللاسبائكى ذات المقاطع الكبيرة كلية لعدم إمكانية
    إمتصاص الحرارة من الأجزاء الداخلية للمشغولة بسرعة كافية ولذا تنبعج هذه المشغولات قليلا.
  • ولتحاشى التشدخ والتشوه الناشئ عن التصليد يستحسن سقية المشغولات بالماء حتى تصل درجة
    الحرارة الى نحو °233م، ثم إستكمال التبريد تماما فى الزيت. وتعرف هذه الطريقة بالتصليد
    التجزئى.
    المراجعة:
  • يجب أن تتم المراجعة بقدر الإمكان بعد التصليد مباشرة.
  • وتراجع انواع صلب العدة اللاسبائكى فى درجة حرارة تتراوح من 223الى °023م ثم يلى ذلك
    التبريد النهائى فى الماء ويؤدى ذلك الى زيادة المتانه.
  • واذا كان المطلوب إزالة الاجهادات الداخلية للصلب فقط,فانه تكفى المراجعة فى درجة حرارة تتراوح
    بين °233 & 133م، ويمكن بواسطة ألوان المراجعة (انظر جدول الالوان) تقدير درجات حرارة
    المراجعة الواقعة بين 223و °023م ويجب تلميع أسطح المشغولات المراد مراجعتها قبل العملية,كى
    تظهر ألوان المراجعة بصورة جيدة.
  • تصليد ومراجعة أنواع صلب العدة السبائكى منخفض الخلط.
  • تحتوى أنواع صلب العدة السبيكى منخفض الخلط بالاضافه لـ 3.8الى % 1.0كربون على نسب من
    المكونات السبائيكيه مثل الكروم والتنجستن والنيكل والموليبديم والفانديوم لا تتعدى الـ . %5
    التسخين:
  • تسخن أنواع الصلب وفقا لتركيبها الكيميائى الى درجة حرارة تتراوح بين °853 & 083م ( لون
    أحمر كرزى الى احمر فاتح).
    السقيه :
  • تسقى هذه الأنواع من الصلب فى الزيت وأحيانا فى الماء ويمكن إستخدام أملاح منصهره (حمام
    ملحى) تصل درجة حرارتها الى 233م° بدلا من الزيت تغمر فيه المشغولات المسخنه وتترك إلى أن
    تأخذ درجة حرارة الحمام ثم تبرد فى هواء ساكن الى درجة حرارة الغرفه وتسمى هذه الطريقه
    بالتصليد الحرارى أو المرحلى وتمتاز أنواع صلب العدة السبائكى منخفض الخلط بتصلدها بشكل تام
    كما تمتاز بإنعدام خطر التشوه والتشدخ.
    المراجعه: تتراوح درجة حرارة المراجعه بين °023 & 223م وتتم بنفس الأسلوب المتبع فى المراجعه
    الحراريه للصلب السبائكى.- 31 –
    تصليد ومراجعة أنواع صلب العدة السبائكى عالى الخلط
    تحتوى أنواع صلب العدة السبائكى عالى الخلط بالاضافه لـ 3.0الى % 2.2كربون على نسب من
    المكونات السبائيكيه تتعدى الـ %3.5فقد تصل الى %18من التنجستن و%11من الكوبالت مع إضافات من
    الموليبديم والفانديوم والكروم.
    التسخين:
    تتراوح درجة حرارة التصليد بين 1233 & 953م° ( لون أحمر مصفر الى أبيض مصفر) ويجب مراعاة
    الإلتزام بدرحة الحراره المحدده من قبل الشركه المصنعه.
    السقيه:
    تسقى هذه الأنواع من الصلب فى الزيت أو فى تيار من الهواء المضغوط الجاف أو فى حمام أملاح
    منصهره (حمام ملحى) تصل درجة حرارتها من 433م° الى 633م° حيث تغمر فيه المشغولات المسخنه
    وتترك اإلى أن تأخذ درجة حرارة الحمام ثم تبرد فى هواء ساكن الى درجة حرارة الغرفه وتتصلد أنواع
    صلب العدة السبائكى عالى الخلط بشكل تام كما أن تشوهها قليل جدا
    المراجعه:
    تتوقف درجة حرارة المراجعه لاأنواع صلب العدة السبائكى عالى الخلط على تركيبها الكيميائى وأسلوب
    السقيه وتتراوح بين °633 & 133م فمثلا تتم مراجعة صلب السرعات العاليه عند درجة حراره من503
    الى 583م° ومع ذلك لاتقل صلادته كما هو الحال فى أنواع صلب العده اللاسبائكى والسبائكى منخفض
    الخلط بل تزداد الصلاده ( المراجعه المزيده للصلاده) ويعود السبب فى هذه الظاهره إلى أن اثر السقيه فى
    الأنواع السبائكيه عالية الخلط يكون حاد للغايه بحيث لا تجد المكونات السبائكيه الوقت الكافى لتأخذ وضعها
    الصحيح فى البنيه المارتنزيه المتشكله اثناء التصليد وإنما يتم ذلك بالمراجعه اللاحقه وتسمى هذه العمليه
    بالتصليد بالترسيب.- 35 –
    مثال لتصليد سطحى لشغله مصنوعه من الصلب الأنشائى منخفض الكربون بواسطة الكربنه
    ويشمل على تصليد مزدوج مصحوب بمعادلة القلب وتلدين مرحلى :
    م العملية النتيجه
    1
    التصليد الغلافى فى مسحوق عند 883الى
    °903م. (تقلل درجة الحرارة العالية من زمن
    التصليد الغلافى)
    كربنة الطبقة الخارجية
    2تترك المشغولات لتبرد فى الصندوق ببطء
    موازنة الإجهادات عند الحدود الفاصلة بين البنية
    السطحية وبنية القلب (حبيبات البنية خشنة فى
    الطبقة السطحية والقلب)
    0التسخين إلى درجة حرارة تتراوح بين &883
    °903م. تنظيم بنية النواة وإعادة دقة حبيباتها.
    4السقية فى ماء درجة حرارته °23الإحتفاظ بدقة حبيبات النواة مع تصليد السطح.
    5
    تلدين مرحلى فى درجة حرارة تتراوح بين 653
    & °683م, ثم التبريد البطئ فى الفرن
    موازنة الإجهادات من جديد, عند الحدود الفاصلة
    بين البنية السطحية وبنية القلب
    6تسخين فجائى إلى درجة حرارة تتراوح بين083
    & °833م ثم السقيه فى ماء درجة حرارته °23م.
    إعادة ترتيب البلورات ودقة الحبيبات وتصليد
    الطبقة الخارجية ومراجعة القلب
    0المراجعة إذا إستدعى الأمر إلى درجة حرارة
    تتراوح بين °105 & 153م لمدة ساعة واحدة. تخليص الطبقة الخارجية من الإجهادات
    الأخطاء المحتملة أثناء التصليد الغلافى:
    العيب المكتشف أسبابه
    طبقة التصليد الغلافى ليست عميقة بالقدر المطلوب قصر مدة التسخين أو إنخفاض درجة حرارة التلدين
    أكثر من اللازم، أو أن يكون وسيط التصليد مستهلكا.
    إمتصاص الكربون لايتم فى بعض المواضع وجود بقع من الصدأ أو الشحم على سطع الشغلة
    إمتصاص الكربون يتم بصورة غير متجانسة
    للمشغولات المختلفه
    قصر المسافة بين المشغولات وبعضها فى صندوق
    التصليد الغلافى أكثر من اللازم، أوعدم إنتظام
    وتجانس التركيب الكيميائى لوسيط التصليد الغلافى
    تقشر طبقة التصليد الغلافى وجود نسبة عالية من الفوسفور أو الكبريت فى
    الصلب أو سوء نوعية وسيط التصليد الغلافى- 36 –
    -7النترده
    النترده هى عباره عن تصليد سطحى يخترق فيه النتروجين (الأزوت) سطح الشغله لتتكون فى الطبقه
    الغلافيه مركب من الحديد والنتروجين يسمى بالنتريدات يؤدى إلى تصليد الطبقه الغلافيه دون الحاجه إلى
    السقيه، وتعطى النترده صلاده تفوق بكثير الصلاده الناتجه بالكربنه إلا أن أقصى عمق تصليد يكون اأقل مما
    هو فى الكربنه.
    وعند النتردة الغازية توضع المشغولة فى فرن مسخن كهربائيا عند درجة حرارة تتراوح بين & 533
    °523م وتعرض لتيار من غاز النشادر (ن يد )NH3 ، 0لمدة تتراوح بين & 96ساعة فيتغلغل الآزوت
    الموجود فى غاز النشادر فى الطبقة الخارجية للمشغولة، وعند الرغبة فى عدم تصليد بعض المواضع فى
    المشغولة فإنه يتم قصدرتها أو تغطيتها بمعجون خاص.
    وتصلح النتردة بالغاز لأنواع الفولاذ السبيكى الحاوية على الكروم والألومنيوم فقط ،كما يوضح الشكل التالى
    النتردة بالغمر (السيندة)
    عبارة عن نتردة فى حمامات ملحية تحتوى على السيانيد (سيانيد البوتاسيوم وسيانيد الصوديم) مضافا اليها
    النتروجين ولتحاشى تبلورالملح المصهور تسخن المشغولات مسبقا ثم تغمر فى الحمام المسخن إلى درجة
    حرارة تتراوح بين °553 & 533م وتترك فيه لمدة تتراوح بين 93 & 13دقيقة ثم بعد ذلك تبرد
    المشغولات فى هواء ساكن ثم تشطف بالماء.
    وتصلح النتردة بالغمر لأنواع صلب الانشاءات السبائكية واللاسبائكية وأنواع الصلب المقاومة للصدأ أو
    الأحماض، وكذلك الحديد الزهر والحديد الملبد ، وتطيل النتردة بالغمر أعمار عدد التشغيل المصنعة من
    صلب السرعات العالية أو صلب التشغيل على الساخن بدرجة كبيرة.
    ويمتاز التصليد بالنتردة عن الاساليب الاخرى للتصليد السطحى بما يلى:
  • انخفاض درجة حرارة المعالجة الحرارية نسبيا ( 533الى °523م).
  • عدم الإحتياج إلى سقية المشغولات وبالتالى عدم تشوهها .
  • الحصول على أعلى صلادة ممكنة للصلب .
  • بقاء الصلادة ثابتة حتى °533م وأكثر (استدامة الصلادة).
  • إمكانية تشطيب الأجزاء بصورة نهائية قبل نتردتها لعدم تقشر الطبقة السطحية وعدم إزدياد حجم
    المشغولة بدرجة محسوسة.
  • الحصول على تزليقية ممتازة وأكبر مقاومه للتأكل بالاحتكاك بين الأسطح المنتردة.- 32 –
    النوع الثانى: تصليد الطبقة الخارجية للصلب القابل للتصليد:
    وهوصلب يحتوى على نسبه من الكربون تتراوح بين % 0.6 & 0.3ك
    التصليد باللهب:
    يتم التصليد باللهب بتسخين الطبقة السطحية للمشغولة بلهب غاز الإستصباح أولهب من غازى الأكسجين
    والأستيلين إلى درجة حرارة التصليد فى وقت قصير ج ًدا، ثم تسقى المشغولة بدش مائى مطابق لشكلها ،
    وذلك قبل وصول الحرارة إلى الطبقات الداخلية للمشغولة مما يؤدى إلى تصليد السطح فقط بينما يبقى القلب
    لي ًنا، وتستخدم هذه الطريقه فى تصليد العديد من العدد، وعلى سبيل المثال تصليد التروس وأعمدة
    المحاوروالبنوز وغيرها وغالبا ما تستخدم ماكينات تصليد باللهب خاصة فتوضع ضمن خطوط الإنتاج
    ويتم التصليد باللهب بعدة أساليب كما هو موضح بالشكل وهى:
  • التصليد الدائرى.
  • التصليد الخطى.
  • التصليد الحلزونى.
    وتتوقف تخانة طبقة التصليد على مدة تعرض المشغولة لتأثير اللهب.
    ويمكن فى التصليد الخطى والحلزونى التحكم تنظيميا فى مدة تعرض المشغولة لتأثير اللهب بتحريك لهب
    المشعل أو المشغولة بسرعة منتظمه ، ويتناسب عمق التصليد عكسيا مع سرعة التغذية.
    التصليد الدائرى التصليد الخطى
    التصليد الحلزونى- 32 –
    يناسب التصليد باللهب أنواع الصلب السبائكى الذى يحتوى على نسبة من الكربون تتراوح ما بين& 0.35
    ،% 0.70وأنواع صلب الإنشاءات ذات النسب السبائيكية الضئيلة من الكروم والموليبدنم التى تتراوح
    نسبة الكربون فيها ما بين .% 3.5 & 3.0
    التصليد بالغمر:
    عبارة عن تسخين الطبقة الخارجية للمشغولة إلى درجة حرارة التصليد بغمرها فى حمام ملحى متعادل ،
    بحيث يكون التسخين سريعا جدا ومتجانس، ويتم ذلك بمعزل عن الهواء، وتسمح طريقة الغمر بتسخين
    المشغولة جزئ ًيا ، وبالتالى تصليدها جزئ ًيا أي ًض، وتسحب المشغولة من الحمام الملحى قبل تغلغل الحرارة
    إلى قلبها، وتغمر فى حمام سقيه بالماء أو الزيت.
    ويناسب التصليد بالغمر نفس أنواع الصلب الصالح للتصليد باللهب.
    التصليد بالحث:
    وتتم بإحاطة الجزء المراد تصليد سطحة بملف من مواسير النحاس الأحمر ملفوف حوله بصوره مطابقه
    لشكله ويبعد عن سطحه بمسافه تتراوح بين 1.5 &1مم، يمر داخله ماء لتبريده أثناء العمل، ثم يمر فى
    الملف تيار كهربى متغير عالى التردد تتراوح ذبذبتة بين 533333 & 5333ذبذبة فى الثانية حيث يتولد فى
    الجزء المراد تصليده تيارات حثيه دواميه عالية الذبذبات مستنتج من التيار الأول فيرفع هذا التيار درجة
    حرارة السطح إلى أعلى من درجة الحرارة الحرجة العليا بقليل ثم تبرد الشغلة فجأة فى الماء بعد أن تكون قد
    تكونت بللورات الأوستينيت ونظرا لعدم تمكن الحراره من التغلغل إلى داخل الشغله فإن السطح يتصلد بينما
    يبقى القلب لينا ومتينا ويمكن ضبط عمق التسخين بدقه بالتحكم فى تردد التيار الحثى ويصغر العمق بزيادة
    التيار ولإزالة الإجهادات تراجع الشغله بعد تصليدها بتسخينها إلى درجة حراره تتراوح بين 233 &153م°
    ويناسب التصليد بالحث نفس أنواع الصلب الصالح للتصليد باللهب.- 39 –
    ثالثا: التطبيع ()Normalizing
    وهو عباره عن تصليد متبوع بمراجعه فى درجات الحراره العاليه ولا تهدف هذه المعالجه للتصليد ولكن
    تهدف للحصول على بنيه دقيقة الحبيبات عالية المتانه والصلابه ويستخدم لهذا الغرض ما تسمى بأنواع صلب
    التطبيع وهى اأنواع تتراوح نسبة الكربون فيها بين % 3.6 &3.22وتحتوى على العناصر السبائكيه مثل
    السليكون أو المنجنيز أو الكروم أو الموليبيدنيوم ، وتسخن أنواع صلب التطبيع إلى درجات حراره تتراوح
    بين 1333 & 823م° لتصليدها ثم تسقى فى الماء أو الزيت ثم تراجع إلى درجات حراره أعلى بقليل من
    درجة الحرارة الحرجة التى يحدث عندها إعادة البلورة للبنية الداخلية للمعدن ثم ُتخرج القطعة من الفرن قبل
    أن تنمو حبيبات المعدن المتكونة حديثاً فى البنية الداخلية للمعدن لتبرد فى الهواء وبرغم خفض الصلاده بشده
    نتيجه لهذه العمليه إلا أن حبيبات المعدن الصغيرة المتكونة تجعل المعدن أكثر صلابه وأكثر تحمل للصدمات
    (زيادة المتانه) وتتحسن خواص المرونة مع جهد شد معتدل.
    وتستخدم عملية التطبيع عادة لأجزاء الماكينات المعرضه للإجهادات العاليه مثل المحاور وأعمدة المرفق
    وأذرع التوصيل وغيرها .- 10 –
    Materials Testing – إختبار المواد5
    هو قياس خصائص المواد وسلوكها فى الظىوف المختلفه ، وتفيد النتائج المستخلصة من هذا القياس فى تحديد
    المواد وصفاتها المميزة فى مختلف الإستعمالات.
    ويمكن أن يُجرى الإختبار على نموذج مصغر للآلة أو المادة ، وقد يستعاض عن ذلك ببناء نموذج هندسى
    بالإعتماد على خصائص المادة وسلوكها المعروفين مسبقاً للتنبؤ بقدرات النموذج.
    International Organisation for Standardization (ISO) وقد حددت المنظمة العالمية للمعايرة
    ومقرها جنيف خمسة اختبارات رئيسة للمواد وهى:
    .1الإختبارات الميكانيكية .
    .2إختبارات الخصائص الحرارية.
    .0إختبارات الخصائص الكهربائية.
    .4إختبارات تلف الصدأ والإشعاع والتلف البيولوجى.
    .5الإختبارات غير الإتلافية.
    -0الاختبارات الميكانيكية:
    تتعطل معظم الآلات والقطع ومكوناتها نتيجة تصدعها أو تشوهها الزائد، ومنعاً لحدوث هذا التعطل يقوم
    المصمم عادة بدراسات تحليلية على نموذج رياضى أو دراسات تجريبية على نموذج حقيقى لمعرفة مدى
    تحمل الآلة للإجهادات وظروف التشغيل ، كما يقوم بإختبار المواد التى يجب تصنيع كل جزء من الآلة منها
    لضمان حسن أدائها، وفيما يلى بعض الإختبارات التى يمكن توظيفها للوصول إلى هذه الغاية.
    إختبار الشد والضغط :
    تستطيل كل مادة عند تعرضها للشد ) (Strainوتنهار إذا ما إستمرت هذه العملية، ويحدد إختبار بسيط
    للشد السكونى نقطة إنهيار المادة بعد استطالتها، ويتطلب هذا الإختبار توافر عينة اختبار أسطوانية أو يكون
    جزؤها الأوسط أصغر قطراً من نهايتيها، وآلة اختبار تطبق مختلف الأحمال وتقيسها وتسجلها، ومجموعة
    مناسبة من المقابض ) (Gripsللإمساك بعينة الاختبار.
    تقوم آلة الاختبار بشد جزء صغير من العينة (يسمى عادة مقطع الإختبار) شداً متسقاً ويستخدم بعدئذ مقياس
    الاستطالة Extensometerلقياس طول جزء الإختبار ويسمى طول المعيار )) Guageعند مختلف
    الأثقال توصلاً لحساب الشد.
    إختبارات الإنضغاط :
    فتحدد إستجابة المادة لحمل ساحق Crushingأو لحمل إستنادى كما فى حالة دعامات المنازل ويكون
    للعينات شكل أسطوانى ويكون الطول المعيارى فى إختبار الإنضغاط مساوياً طول العينة كله.
    ويجب الإنتباه فى هذه الإختبارات إلى وجوب إبقاء قطع الإختبار قصيرة وغليظة منعاً لانثنائها أثناء
    الإختبار.
    ويمكن تصنيف آلات الاختبار التقليدية الى ثلاثة أنواع هى:
    -1الآلات ذات الحمل الثابت Constant load
    -2الآلات ذات معدل الحمل الثابت Rate Constant load
    Rate Constant Desplacement – الآلات ذات معدل الإزاحة الثابت0- 10 –
    والشكل التالى يوضح رسم تخطيطى لآلات الاختبار الميكانيكى
    وتستخدم الآلات ذات الحمل الثابت أثقالاً لتطبيق الحمل وقياسه في حين تستخدم الآلات ذات معدل الحمل
    الثابت وحدتي تحميل وقياس منفصلتين ويستخدم مكبس هيدروليكي عادة لتطبيق الأحمال، ويتم التحكم فى
    آلات الإختبار ذات معدل الإزاحة الثابت بواساطة مسننات لولبية.- 17 –
    إختبارا القص واللي السكونيين:
    تشير إختبارات القص فى مستوى إلى قيمة التشوه فى المادة نتيجة للقوى المطبقة مماسياً، وتطبق مبدئياً على
    المواد ذات الصفائح الرقيقة سواء كانت معدنية أو مركبة كاللدائن المقواة بألياف الزجاج.
    وتتولد في اختبار اللى إجهادات شد على وجهى العنصر المعرض للى وتتولد إجهادات ضغط مقابلة على
    الوجه الآخر.
    ويمكن إستخدام هذا الإختبار فى قياس مقاومة الشد للمواد التى يصعب إجراء إختبار الشد عليها مباشرة إذ
    يختلف تشوه المادة على وجهى العنصر المختبر بإختلاف مقاومته للشد والضغط وبذلك يمكن معرفة قيمة
    مقاومة المادة للشد.
    إختبار قابلية السحب: Ductibility
    قابلية السحب هى: صفة للمادة تبين قابليتها للتشوه تشوهاً دائماً نتيجة لتطبيق إجهاد عليها.
    وتتشوه المادة عادة فى البداية تشوهاً مرناً يزول بزوال الإجهاد الموضعى ثم يصبح دائماً.
    فمثلاً تأخذ إسطوانة فولاذية شكل عنق متطاول نتيجة شدها، وتكون المادة قابلة للسحب إذا كان هذا التشوه
    دائماً لا تعود معه الإسطوانة إلى شكلها السابق.
    ويمكن التعبير عن قابلية الإسطوانة للسحب بالشد وبتقلص المساحة فى وحدة المساحة أو بالمتانة
    Toughnessالتى هى كمية القدرة اللازمة لإحداث تشوه دائم فى المادة.- 13 –
    إختبارات الصلاده: Hardness Tests
    تعرف صلادة الماده فى التكنولوجيا بأنها المقاومه التى تبديها الماده تجاه محاولة اختراقها بواسطة جسم آخر،
    وهناك عدة أساليب لقياس هذه المقاومه وبالتالى استنباط الصلاده وبحسب صلادة الشغله ونوع مادتها وشكلها
    وحجمها يجرى إختبار الصلاده بأساليب عده هى برنيل ، أوفيكرز أو روكويل .
    وعادة مايستخدم الألماس فى صناعة الأداه المستخدمه فى قياس
    الصلاده.
    إختبار برينل للصلادة:
    إختبار برينل للصلادة ( :)Test Brinell Hardnessهو أحد الطرق
    أو الإختبارات المستخدمة لقياس صلادة المادة، إبتكره المهندس السويدى
    جون أغسطس برينل، وتتلخص طريقة الإختبار فى ضغط كرة من
    الصلب المصلد، أو كرة مصنعة من مادة كربيدات التنجستن الملبد، على
    سطح العينه المراد قياس صلادتها بعد تجهيزه حيث يجب أن يكون نظيفا
    ومستويا وناعما ومجلخا كما يجب ان يكون فى مستوى عمودى على
    إتجاه الضغط، ويفضل فى هذا الإختبار ألا يقل سمك العينة عن 13
    أمثال عمق الأثر (العلامة التى تتركها الكرة فى العينة). وعادة ما
    تستخدم كرة من كربيدات التنجستن قطرها 13مم مع حمل 0333
    ث.كجم عند اختبار الصلب والمعادن الصلده وعادة ما تستخدم كره من كربيدات التنجستن قطرها 13مم الى
    5مم مع حمل 533ث.كجم عند اختبار المعادن الطريه مثل الألومنيوم، ولكن حجم هذه الكره لايصلح فى
    حالة العينات الرقيقة ولذا تستخدم كره قطرها أقل من 5مم (يتم إختيار قطر الكره وفقا لتخانة العينه أنظر
    الجدول،) وعموما تستخدم الأحمال من 533ث كجم الى 1533ث كجم مع العينات ذات المعادن الطريه
    كما تستبدل كرة الصلب بأخرى من كربيدات التنجستن فى حالة المواد الأكثر صلادة.
    يجرى الإختبار على ماكينه خاصه مزوده بشاشه مكبره بها تدريج لقياس قطرى الأثر(حفره كرويه ) الذى
    أحدثته الكره على سطح العينه الذى غالبا ما يكون قريبا من الشكل
    البيضاوى ثم نحسب القطر المتوسط من العلاقه :
    ثم حساب الصلادة من العلاقة:
    تخانة العينه (مم) اقل من 0 0الى 6اكبر من 6
    قطر الكره (مم) 1الى 13 5 2.5- 11 –
    حيث:
    HBرقم برينل للصلادة كجم/مم2
    Pالحمل بالكيلو جرام
    Dاطر الكرة المستخدم بالملليمتر
    dاطر اا ر على سط العين بالملليمتر
    نتائج الإختبار:
    عند ذكر نتيجة إختبار برينل يجب ذكر نوع مادة الكرة وقطرها ( ) Dوالقوة المؤثرة ( )Pالتى أدت إلى
    الحصول على هذه النتائج، وتوجد إختصارات للدلاله على نوع مادة الكره HBWتدل على أن الكره
    المستخدمه فى الإختبار من مادة تنجستن كربيد و HBSتدل على ان المادة المستخدمه مصنعه من الصلب.
    وعندما تكون ظروف إختبار HBW20/3000فهذا معناه إستخدام كره مصنعة من مادة التنجستن كربيد
    بقطر 23ملي متر وقوة تقدر ب 0333ثقل كيلو جرام .
    وعموما لا يتم إستنباط البلادة البرينيلي حسابيا وإنما صرخذ من جداول خاص فعلى سبيل المثال إذا نتجت عن
    إختبار البلادض بكرض صلب اطرها D=2.5 mmوحمل اختبارى ادرض P=187.5KGا ر اطرض
    d=1mmفاننا نحبل من الجدول على البلادة البرينيي HBS=229 Kg/mm2ويتكون الرمز الكامل
    للبلادة البرينيلي من الحروف الابجدي اللاصيني HBSاو HBWواطر الكرض الاختباريه ومقدار الحمل
    الاختبارى وزمن صا ير الحمل الاختبارى مثال ذلك:
    HBS5/250/25=120kg/mm2
    صدل على صلادة برينيلي مقدرها 291كيلوجرام/مم 9مستنبطه بكرض اطرها 5مم مبنوعه من البلب وحمل
    إختبارى مقدارض 951كيلوجرام يو ر لمدة 95اني .
    أما إذا كان اطر الكرة 21مم والحمل 0111كيلوجرام وزمن صا ير الحمل من 21الى 25انيه فإنه يمكن
    إهمال كتاب هذض المعطيات فى رمز البلادض البرينيليه الذى يتكون فى هذض الحاله من الحروف الابجدي
    اللاصيني HBSاو HBWفقط مثال ذلك:
    HBS=350 kg/mm2 -2
    صدل على صلادض برينيليه مقدرها 051كيلوجرام/مم 9ناصج عن الإختبار بكرض صلب اطرها 21مم وحمل
    إختبارى مقدارض 0111كيلوبوند ير ر لمدض صترواح من 21الى 25اني .
    HBS2.5/62.5=170Kg/mm2 -9
    صدل على صلادض برينيلي مقدارها 271كيلوجرام/مم 9مستنبط بكرض صلب اطرها 9.5مم وحمل إختبارى
    مقدارض 59.5كيلوجرام ير ر لمدة صتراوح من 21الى 25اني .
    ويختلف هذا الترميز الذى يتم وفقا للمواصفات القياسي االماني ( )Dinعن الترميز وفقا لتوصيات المواصفات
    الدولي ( )ISOالتى صكتب فيها القيم العددي للبلادة البرينيلي ابل الحروف H HBSو HBWمثال ذلك .
    120HPS5/250/30
    وعلى سبيل المثال صبلغ البلادض البرينيلي المستنبط لبلب الانشاءات St37مقدار 116HB Kg/mm2
    وعموما فأن رقم برينل يتراوح بين 53الى HB 053حيث يزداد بزيادة صلادة العينه.- 15 –
    كيفية إختيار الحمل الإختبارى المناسب:
    يجب إختيار الحمل الإختبارى بحيث يترواح اطر اا ر الكروى الناصت عنه ( )dمن 1.9الى 1.7من اطر
    الكرض الإختباريه ( )Dويتم الحبول على القيم العياريه للحمل الإختبارى بضرب إحدى درجات التحميل
    الإختبارى 01او 21او 5او 9.5او 2.5فى مربع القيم العددي لقطر الكرض الإختباريه .
    عادة يختبر البلب بحمل إختبارى مقدارض ( )30 x D2فإذا إستخدمت كرض اطرها 21مم على سبيل المثال
    لبلغ الحمل الاختبارى Pمقدار:
    P= 30 x 102= 3000 Kg
    كما صختبرالمعادن اللين مثل الرصاص والقبدير بالحمل الإختبارى( )1.5 x D2فإذا إستخدمت لإختبار عينه
    من النحاض ااصفر كرض اطرها 5مم لبلغ الحمل الإختبارى Pمقدار :
    P= 1.5 x 52= 12 Kg
    ولا يمكن مقارن أراام البلادض البرينيلي ببعضها البعا إلا اذا صم إستنباطها بإستخدم نفس درج التحميل
    الإختبارى وصوجد بين البلادض البرينيلي وإجهاد الشد علااه صقربييه هى:- 16 –
    إختبار الصلاده باسلوب فيكرز:
    صم صطوير اختبار صلاب فيكرز في عام 2292من ابل شرك فيكرز
    كبديل لـطريق برينل لقياض صلادة المواد وصمتاز بإمكاني إستخدامها
    لإختبار جميع المواد بغا النظر عن صلادصها، كما صمتاز بالقدرض
    على اياض صلادة العينات الرايقه أو المبلدض غلافيا بعم اليل.
    وفى إختبار البلادة بأسلوب فيكرز يضغط على سط العين
    الإختباري بالحاف المسلوبه لهرم ماسى رباعى ااوجه صبلغ الزاوي بين
    جوانبه °205درجه وصتراوح ايم الحمل الاختبارى من 2الى 291
    كيلوجرام
    وصستخدم فى لات إختبار البلادة للأحمال البغيرة أحمال اختباري
    صبدأ من 1.19كيلوجرام، والمقادير المفضله للحمل الإختبارى هى
    211 , 51 , 01 , 91 , 21 , 5كيلو جرام وصنتت أراام صلادة
    فيكرز ( )HVبقسم الحمل المستخدم ( )Fعلى مساح سط اا ر
    المستديم الذى يحد الهرم الماسى عند ضغط على العين ولحساب
    مساح سط اا ر يقاض كل من اطرى اا ر ( ) d1 , d2ويتم
    القياض بإظهار اا ر مكبرا على شاش التركيز لآل إختبار البلادة
    التى صبل دا القياض عليها الـى 1.112مم ويوخذ المتوسط
    الحسابى ( )dللقطرين ( )d1, d2أساسا لحساب مساح اا ر .
    حيث:
    HVرام صلادة فيكرز بالكيلوجرام /مم9
    Fالحمل المستخدم بالكيلوجرام
    Aمساح سط اا ر مم9
    dالمتوسط الحسابى لقطرى اا ر مم
    ( ) d1 , d2اطرى اا ر مم- 12 –
    ويجب أن يكون السط المراد إختبارض مستويا ساطعا، وعموديا على إصجاض ضغط الهرم، كما يجب أن
    صرصكزالعين الإختباري فى الآل بحيث لاصتر فجوات هوائي بين العينه و ااعدة إسنادها فى الآل و يبل
    إختبارفيكرز لجميع أنواع المشغولات ومواد التبنيع، كما يستخدم ببورض ممتازض للأجزاء الرفيع
    والمشغولات ذات البلادض الغلافي اليل العم نظرا انه يتر ارا ضئيل فقط على سط العينه.ويشبه
    إختبار فيكرز إختبار البلادة البرينيلي كما صتطاب صقريبا ايم صلادة فيكرز حتى HV350 Kg/mm2
    مع نظائرها المستنبطه باختبار برينيل وذلك إذا إستخدمت لبلادة فيكرز القوة الاختباريه 5≤ Fكيلوجرام
    وللبلادة البرينيلي درج التحميل ( )30 x D2كما هوموض بالجدول ااصى :- 12 –
    وفى أغلب ااحوال يشتمل رمز صلادة فيكرز على ايم الحمل الإختبارى فقط بالرغم من أن نتيج القياض لا
    تتأثر بقيمة الحمل ويهمل كتابة زمن تأثير الحمل الإختبارى فى رمز صلادة فيكرز إذا تراوحت قيمته من
    13الى 15ثانية ومن أمثلة ذلك:
    -1
    HV30=580kg/mm2
    تدل على صلادة فيكرز مقدارها 583كيلوجرام /مم 2مستنبطة بحمل إختبارى مقداره 03كيلوجرام يوثر
    على العينه الإختبارية لمده تتراوح من 13الى 15ثانية.
    -2
    HV80/30=210kg/mm2
    تدل على صلادة فيكرز مقدراها 213كيلوجرام /مم 2مستنبطة بحمل إختبارى مقدارة 83كيلوجرام يوثر
    على العينه الإختبارية لمدة 03ثانية.
    ويختلف هذا الترميز الذى يتم وفقا للمواصفات القياسية الالمانية ( )Dinعن الترميز وفقا لتوصيات
    المواصفات الدولية ( )ISOالتى تكتب فيها القيمة العددية للصلادة الفيكرزيه قبل الحرف HVمثال ذلك
    .210HV80/30
    أمثل من أراام صلادة فيكرز لمواد مختلفه نيوصن/مم9
    الماده قيمة الصلاده
    البلب المقاوم للبدأ (HV30=140 )L025
    البلب المقاوم للبدأ (HV30=180 )L047
    البلب الكربونى HV5/120=55
    HV5/80=30 حديد
    وصوجد بين البلادض الفيكرزيه واجهاد الشد علااه صقربيي هى:
    حيث:
    cهو ابت صحددض عوامل هندسي وصتراوح عادة بين 9و 4- 19 –
    إختبار روكويل للصلادة: ()Rockwell scale
    إختبار روكويل للبلادض هو اختبار للبلادض يعبر عن مدى مقاوم
    مادض ما للخدش.
    صتحدد ايم البلادض بإستخدام إختبار روكويل لمادض ما عن طري
    التأ ير عليها بحمل صغير يليه حمل كبير، م المقارنه بين عمق ّي
    الإخترا م صستخرج بعد ذلك ايم البلادة إما باستخدام جداول
    خاصه أوحسابيا أومن على شاش الجهاز مباشرة.
    مستويات اختبار روكويل:
    هنا عدة مستويات (طر ) لإختبار روكويل صختلف عن بعضها
    بحسب ايم الحمل المستخدم أو نوعي أداة الخدش، وأكثرها شيوعاً
    الطريقه المستخدمه لإختبار البلب المبلد ويطل عليها طريق
    HRCوالطريقه المستخدمه لإختبار البلب غيرالمبلد ويطل
    عليها طريق ( HRBانظر الجدول):
    مستويات إختبار روكويل
    المستوى الرمز الحمل
    المستخدم أداة الخدش الإستخدام
    100 kgf HRB Bكرة من الصلب قطرها 6 /1
    بوصة
    الألومنيوم والنحاس الأصفر والصلب
    غيرالمصلد
    150 kgf HRC Cمخروط ماسى زاوية رأسه 123الصلب عالى الصلادة
    *تعتبر القراءات التى تقل عن HRC 20غير مقبولة- 50 –
    الأختبار بطريقة :HRC
    فى إختبار الصلاده بطريقة HRCيضغط بمخروط ماسى زاوية رأسه °123على سطح العينه بحمل أولى
    مقداره 13كيلو جرام فيتغلغل المخروط الماسى فى العينه، ثم نقوم بتصفير الجهاز (ندير قرص التدريج
    للمؤشر على القراءه صفر) ثم نزيد الحمل بالتدريج وخلال 6ثوانى ليصل الى 153كيلو جرام ويترك حتى
    يتوقف المخروط الماسى عن التغلغل ويستقر المؤشر ثم يقلل الحمل حتى يعود الى مقداره الأولى وقدره 13
    كيلو جرام فيرتد الهرم الماسى حتى يستقر عند عمق تغلغل مستديم وبالتالى يتحرك المؤشر فى الإتجاه
    العكسى حتى يستقر عند قيمه تكون هى قيمة صلادة روكويل للعينه.
    وفى بعض الأجهزه تكون القيمه المعطاه على شاشة أو مؤشر الجهازهى قيمة عمق التغلغل ( )dوليس قيمة
    صلادة روكويل للعينه فى هذه الحاله يتم حساب الصلاده من العلاقه الأتيه:
    ولكن فى معظم الأجهزه الحديثه تظهر قيمة صلادة روكويل للعينه على شاشة الجهاز مباشرة.
    تتراوح صلادة روكويل لصلب العده الكربونى المصلد بين 60HRC & 58HRCوتبلغ صلادة الماس
    وفقا لصلادة روكويل الى . 100HRC
    الحرفان HRيدلان على إستخدام طريقة روكويل والحرف Cيدل على الأسلوب المستخدم كما هو موضح
    بجدول مستويات إختبار روكويل أما الرقم المكتوب بجوار HRCفيعبر عن قيمة الصلادة بأرقام لا بعديه
    ) الكمية اللابعدية هى كميه بدون أى وحدات فيزيائيه مادية وبالتالى هى عدد محض، ويعرف هذا العدد بأنه
    ناتج أو نسبة كميات لها وحدات، بحيث تم اختصارها جمي ًعا).
    الأختبار بطريقة :HRB
    تشبه طريقة HRBلأختبار صلادة روكويل طريقة HRCالا أنه بدلا من المخروط الماسى تستعمل كره
    من الصلب المصلد قطرها بوصه يتم ضغطها على سطح العينه بحمل أولى قدره 13كيلو جرام يتبعه
    حمل إختبارى قدره 133كيلو جرام .
    ولا يمكن إجراء أى تحويلات حسابيه لقيم الصلاده المستنبطه بهذه الطريقه إلى نظائرها المستنبطه بطرق
    اخرى إلا انه توجد للإستخدامات العمليه جداول مقارنه تضم مجموعات من متواليات أرقام الصلاده
    المستنبطه بطرق مختلفه فى مقابلة بعضها مما يمكن من تحويل نتيجة إختبار الصلاده المستنبطه من إختبار
    معين الى القيم المناظره لها المستنبطه بطرق اختبار اخرى.
    عند تطبيق هذا الاختبار على المعادن، فغالباً ما تتناسب القيم الناتجة مع قيم إجهاد الشد لها.
    مميزات الاختبار بطريقة :HRB
    .1يمتاز الإختبار بقدرته على عرض قيم مباشره للصلاده، وبالتالى تفادى الحسابات الممله فى بعض
    إختبارات قياس الصلاده الأخرى.
    .2بعض أجهزة هذا الإختبار محموله، مما يعطى إمكانيه لإستخدامه فى أماكن مختلفه.
    .0الموثوقية فى القيم الناتجة.
    .4السرعة فى الإختبار.
    .5صغر مساحة الخدش، مما يجعل الإختبار يصنف من الإختبارات اللا إتلافيه ) هى نوع من أنواع
    الإختبارات لتحديد أسباب إنهيار المعادن تحت تأثير القوى المختلفه وذلك بإجراء الاختبار على القطعة
    دون إتلافها أو إلحاق أضرار بها(.- 50 –
    إحتياطات واجبة:
    تراعى عدة احتياطات لضمان دقة النتائج الناتجة عن الإختبار مثل:
    .1أن يكون سمك المادة المختبره على الأقل 13أضعاف عمق الخدش الناتج عن الإختبار.
    .2أن يكون سطح الإختبار مستوياً، وأن يكون الحمل المستخدم عمودياً على السطح.
    والجداول التالية توضح العلاقة بين صلادة روكويل وصلادة برينل
    وقد أثبتت التجارب انه لاتوجد علاقة بين رقم برينل لصلادة المعادن وبين مقاومة الشد لذلك لايمكن اتخاذ
    رقم الصلادة أساسا صحيحا لحساب مقاومة الشد للمعادن المختلفة ، وتستخدم تلك المقاومة للشد فى حسابات
    التصميمات الهندسية .
    والجدول التالى يوضح العلاقة بين مقاومة الشد ورقم برينل لصلادة المعادن المختلفة:- 57 –
    -7اختبار الخصائص الحرارية:
    ويتناول الناالي الحراري والحرارة النوعي والتمدد الحرارى.
    الناقلية الحرارية:
    إن الحرارة التى صسرى فى جسم صلب بانتقال الإلكترونات الحرة انتقالاً فيزيائياً وباهتزازات الذرات
    والجزيئات صتواف عن السريان عندما صتساوى درجات الحرارة فى جميع نقاط الجسم البلب وصتساوى كذلك
    مع درج حرارة الوسط المحيط.
    ويحدث سريان إجمالى للحرارة فى الجسم (عند الوصول إلى حال التوازن الحرارى) يعتمد فى ايمته على
    التباين الحرارى بين مختلف نقاط الناالي الحراري صجريبياً بتحديد درج الحرارة صبعا للزمن على امتداد طول
    القضيب أو على سط صفائ مسطح ، فى حين يتم التحكم نياً فى الدخل الخارجى والخرج الحراريين من
    سطوح القضيب أو من حواف البفيح .
    الحرارة النوعية:
    صعرف بأنها الحرارة الممتب فى وحدة الكتل لإحداث صغير بقيم درج واحدة للحرارة، وصقاض الحرارة
    النوعي للمواد البلب عموماً بطريق الغمر ( )Drop Methodالتى صتم بغمر كتل معروف من المادة ذات
    درج حرارة معلوم في كتل من الماء لها درج حرارة معروف القيم م اياض درج حرارة صوازن المزيت
    الناصت، وصحسب عندئذ الحرارة النوعي بقياض الحرارة التى إمتبها الماء والوعاء وصكون مساوي للحرارة التى
    أطلقتها المادة الساخن .
    التمدد الحراري:
    يقاض التمدد الحرارى بطريق خطي ويعرف بأنه التغير فى وحدة طول المادة الذى يسببه صغير درج الحرارة
    بقيم درج واحدة، وصتم هذض القياسات بوساط المجاهر ان مواد كثيرة لا يزيد صمددها على أجزاء من
    الميكرومتر.- 53 –
    -3إختبار الخصائص الكهربائية:
    يتطلب فهم الخبائص الكهربائي شرحاً موجزاً لنظري سحاب الإلكترونات الحرة للناالي الكهربائي .
    الناقلية الكهربائية : هي سريان صيار من الإلكترونات فى جسم صلب.
    وبعا المواد كالمعادن موصلات جيدة للكهرباء لإمتلاكها إلكترونات حرة ليست مرصبط ارصباطاً دائماً
    بالذرات بل صرلف سحاب إلكتروني حول الذرات وصكون حرة الحرك داخل الجسم البلب فى حين صكون هذض
    الإلكترونات مقيّدةً فى مواد أخرى “إلى حد ما” ، وفى مواد أخرى كاللدائن صقاوم مرور التيار حيث لا صرلف
    سحاب إلكتروني حرة ، وصر ر الحرارة في الناالي الكهربائي للمواد الناال والعازل .
    وفي حين صنخفا ناالي المواد الناال مع زيادة الحرارة فإن الناالي الكهربائي للمواد العازل صزداد مع هذض
    الزيادة.
    وصردى زيادة درج الحرارة إلى زيادة كبيرة فى عدد الإلكترونات الحرة فى مواد محددة مثل السيليكون
    والجرمانيوم والكربون التى صسمى أنباف النواال، فهى صعمل عوازل فى درج البفر المطل وصبب ناال
    جيدة عند درج حرارة الغرف .
    وصقاض ناالي مادة ما عادة بتمرير صيار معروف الشدة عند جهد ابت فى حجم محدد من المادة وصحديد المقاوم
    بااوم فتكون الناالي الكلي مساوي ً مقلوب المقاوم الكلي .
    -1إختبار تلف الصدأ والإشعاع والتلف البيولوجي:
    إزدادت فى ااعوام ااخيرة إختبارات إنهيار المواد وصلفها عند صعرضها احوال بيئي محددة.
    وغالباً ما صدرض الخواص الميكانيكي والكهربائي لمادة ما ابل صعريضها لهذض ااحوال وفى أ نائها وبعدها
    لمعرف صغير هذض الخواص مع صبدل ااحوال البيئي من حرارة ورطوب وضغط أو كلها معاً.
    إختبار التآكل (تلف الصدأ:)
    التمكل هو عملي كيمياوي يتم فيها نزع الإلكترونات من المادة وصكوين مركبات أكثر استقراراً مثل أكسيد
    الحديد الذى صكون فيه الإلكترونات الحرة أال عدداً، وصتكون مركبات التمكل عادة فو سط المعدن، فإذا كانت
    هذض المركبات ااسي وصماء وملتبق جيداً بالمعدن يتواف صطور التمكل، أما إذا كان المركب رخواً وذو نفاذيه
    فإن التمكل يتوالى بسرع وبإستمرار.
    يجرى إختبار التمكل للتحق من عمل المعادن وغيرها من المواد بوجود محاليل كهربائي “”Electrolytes
    مختلف وذلك لتشابه عمليتى التمكل وصحليل المعادن كهربائياً.
    واد يتضمن الإختبار غمراً كاملاً للمعدن كما فى حال مياض البحر أو صعريا المعدن لضباب مال كما فى
    عمليات المعالج الكيمياوي البناعي ، أو ارب المحيطات حيث يختلط الماء المال بالضباب.
    وصغمس المواد عموماً فى محلول كلور البوديوم أو كلور الكالسيوم الممددين بالماء ويكون صركيز هذا
    المحلول خمس بالمائ أو عشرين بالمائ أو اد يرش المحلول فى حجرة صكون العينات فيها مدلاة حرة.
    ويراعى فى إختبار التدلى منع ناصت التكثف من أن يتقطر من عين إلى أخرى، وصع ّرض العينات لهذض البيئ
    بعا الوات م صرفع وصفحص على أساض المظاهر المرئي للتمكل.
    وكثيراً ما صجرى إختبارات ميكانيكي بعد صعريا المادة للتمكل للتحق من صراجع المواصفات الميكانيكي
    للمادة.
    كما طورت أساليب إختبار أخرى لقياض صمكل المعادن عن طري دراس الغازات الخارج من مسارب اللهب
    أو المداخن.- 51 –
    إختبار الإشعاع :
    يمكن اختبار المواد لمعرف رد فعلها على أشع إكس Xالكهرومغنطيسي وأشع جاما والموجات الراديوي
    والإشعاعات الذري التى اد صحتوى على نترونات أطلقها اليورانيوم أو أى مادة أخرى مشع .
    والمواد ااكثر صأ راً بهذض الإشعاعات هى البوليميرات ” “Polymersمثل المركبات العضوي كاللدائن
    والمطاط التركيبى التى لها سلاسل طويل مرلف من صكرار وحدة كيماوي واحدة.
    صجرى إختبارات الإشعاع بتعريا المواد لمنبع مشع معروف مدة زمني محددة ويمكنإستخدام الروبوت
    لتعريا مواد الاختبار للواود النووى فى حجرة بعيدة م اختبارها بالطرائ التقليدي للتحق من صغير
    خبائبها وفقاً لطول زمن صعرضها للإشعاع.
    ويمكن أن صع ّرض عينات من الطلاء لإشعاع كهرومغنطيسي كأشع الشمس لمدد طويل م صفحص لمعرف
    مدى صغير لونها أو صشققها.
    إختبار التلف البيولوجي:
    هنا إختبارات للتحق من مقاوم المواد العضوي للفطريات والجرا يم والطحالب والطلاءات والمغلِّفات
    ومواد طلى خطوط اانابيب وهياكل اابني ، وكلها مواد معرض للتلف البيولوجى.
    عندما يكون التركيب البيولوجى للترب فى منطق ما مجهولاً صعزل فطرياصها أو جرا يمها أو طحالبها المختلف
    وصحضن بإستخدام صقنيات مخبري معياري .
    ثم تستخدم فى إختبار المواد لمعرفة التلف البيولوجى الناتج منها أو لإختبار فعالية مبيد فطرى أو جرثومى،
    فعند إختبار مقاومة الطحالب، على سبيل المثال، تؤخذ شرائح من المادة المراد اختبارها ويطلى بعضها
    بطبقة رقيقة من الفينيل ” “Vinyleويترك بعضها الآخر بدون طلاء ثم تغمر فى أحواض إنبات إلى جانب
    مستنبتات بذور الطحالب فيظهر فى غضون أيام ثلاثة نمو طحلبى خصب على النماذج غير المطلية بالفينيل.
    Non Destructive Tests :- الاختبارات غير الإتلافية5
    جميع الإختبارات السابقة هى اختبارات إتلافية ” “Destructiveأى تتلف العينة أثناء العملية الاختبارية،
    ولهذا تكون مثل هذه الإختبارات مقبولة فقط فى حالات وجود كثير من العينات، وتفضل الإختبارات غير
    الإتلافية عندما تكون العينة مرتفعة الثمن إقتصادياً أو عندما يكون تصنيعها مرتفع الثمن ومجهداً، ونذكر فيما
    يلى بعض الاختبارات غير الإتلافية:
    الاختبارات بالترددات (الموجات) فوق الصوتية: Ultera Sonic
    إستخدمت الترددات فوق الصوتية لكشف عيوب المعادن الداخلية منذ عام ،1928ويمتاز أسلوب الكشف بهذه
    الطريقة بخصائص كثيرة منها الحساسية العالية للموجات فوق الصوتية التى تم ّكننا من كشف العيوب كشفاً
    سريعاً ودقيقا وذلك بتحديد أبعادها ومكان وجودها فى المعدن وفى الوصلات ومنها قدرة هذه الموجات
    الكبيرة على النفاذ فى المعدن إضافة إلى إنخفاض نفقة الرقابة فى هذا الاختبار.- 55 –
    أجهزة الاختبار بالترددات فوق الصوتية :Ultera Sonic
    صستخدم فى إختبار المواد أجهزة نبضي لكشف عيوب المعادن صتألف من نماذج معياري وصجهيزات مساعدة،
    ويزود جهاز الإختبار بالترددات فو البوصي بمجموع من الحسَّاسات” ” Sensorsالمائل صكون فيها
    البفيح الكهربائي مائل عن مستوى القطع المراد فحبها .
    والشكل المقابل يوض طريق الاختبار بالترددات فو البوصي .
    وإضاف إلى الحساسات المائل صوجد حساسات مستقيم وحساسات منفبل ، وصعمل الحساسات المستقيم
    والمائل على النحو التالى:
    صوصل البفيح الكهربائي بمولد الترددات الكهربائي وصوصل البفيح ااخرى بالمستقبل، ويتم صحريك
    الحساض مهما كان صبميمه بمحاذاة سط القطع على طبق من سائل التماض، واد يكون التماض مباشراً
    عندما صكون سماك طبق التماض أال من طول الموج أو عن بعد عندما صكون سماك طبق التماض 0 -2مم،
    أو بالغمر عندما صكون طبق التماض كبيرة (الإختبار فى الماء.)ويتعل إختيار طبق سائل التماض بخشون سط
    التماض للقطع المراد فحبها وبلدون مادة الوااي .
    وصعد ايم صردد الذبذبات فو البوصي وكذلك زاوي ميل المحور الببرى، وزاوي الموشور، وغيرها من
    محددات (بارامترات) الحساض من العوامل الهامه التى صر ر فى نتائت الفحص، وكذلك صتعل نتائت الفحص
    بقدرة الكاشف على صحليل مكان صوضع العيب إذ كلما كانت أبعاد العيب (فجوة، أو صشق) اليل كانت ادرة
    التحليل لدى الكاشف أعلى وبالعكس.
    وصحدد سماك الطبق السطحي للقطع المنطق الميت التى لا يكتشف العيب فيها، وصوجد المنطق الميت فقط عند
    الفحص بالبدى النبضى، وهذض إحدى عيوب
    هذض الطريق ، وصتحدد ادرة التحليل بأال مساف
    بين عيبين متجاورين يظهران منفبلين،
    ويمكن بواسط الفحص بالبدى اياض المساف
    التى يبعدها العيب عن السط وكذلك إرصفاعه،
    ًيا
    ويمكن الكشف عن عيبين متراكبين جزئ .
    ويمكن بإستخدام كاشف لا يتجاوز وزنه 0كجم
    فحص ألواح من الفولاذ واالومنيوم والتيتانيوم
    وغيرها والتى يتراوح سمكها بين 5و 51مم.- 56 –
    خواص الفحص بالترددات فوق الصوتية:
    يتجاوز صردد الموجات فو البوصي 91111هرصز ولا صستطيع أذن الإنسان الإحساض بها، وهى صنتشر فى
    المواد المتجانس فى خطوط مستقيم نسبياً، وصنعكس عند حدود الفبل بين مادصين مختلفتين أو عند مبادف
    بنيات غير متجانس فى المادة.
    ويتم بث الموجات فو البوصي ، وصسجيلها بأجهزة صحويل كهربائي صوصي.
    وأساض هذض ااجهزة مادة خزفي ذات مواصفات خاص صتمتع بظاهرة الضغط الإجهادى التى صتلخص فى أن
    البفيح المبنوع من صيتانات الباريوم أو زركونات وصيتانات الرصاص صبدأ بالإهتزاز الميكانيكى صحت
    صأ ير الجهد الكهربائى المتناوب الموصول بها، وصبث حزم من الذبذبات بثاً عمودياً على سط البفيح ، ومن
    جه أخرى صنشأ على السطوح المتقابل للبفيح الكهربائي ، صحت صأ ير التشوض الميكانيكى، شحنات كهربائي
    على شكل صيار كهربائى متناوب، ينتقل إلى أجهزة التسجيل، وعلى هذا المنوال فإن البفيح الكهربائي صحول
    الطاا الكهربائي إلى طاا ميكانيكي (بشكل صرددات فو صوصي) وبالعكس، وصتوغل هذض الترددات فى داخل
    المعدن المراد فحبه شريط أن يزال الهواء بين سطحى صماض جهاز البث والقطع المختبرة، ويوفر التماض
    البوصى بينهما بتغطي سط القطع بطبق من الزيت المعدنى أو الجليسرين البناعى.
    الاختبار بأشعة رونتجن وأشعة جاما :
    ييسخدم هذا الإختبار فى كشف العيوب الداخلي فى المعادن وفى الوصلات اللحامي على خاصي أشع
    رونتجن ( )Xوأشع جاما وادرصها العالي على النفوذ فى مختلف ااجسام البلب والمعدني.
    وصنقص شدة ااشع عادة عند مرورها فى المادة، إذ يضعف الإشعاع بحسب اانون معين صبعاً للتركيب
    الكيمياوى للمعدن المفحوص وسمكه وطاا الإشعاع، ويجرى صسجيل الشدة المتغيرة للإشعاع المار فى الجسم
    المفحوص، من السط المقابل للسط المفحوص بواسط صفيح صبوير إشعاعى كاشف، أو بواسط
    منظوم ببري إلكتروني أو بعداد إلكترونات.
    ويضعف الإشعاع عند مرورض فى المعدن الحاوى على عيوب جيب غازى أو مادة خبيث أو شقو أو غيرها
    لكنه أال مما فى المعدن المبمت، وعند صسجيل العيب بواسط صفيح التبوير الإشعاعى فإن الإشعاع يتر
    على مادة البفيح صأ يراً كيمياوياً يظهر اسوداداً فى البفيح يدل على أماكن وجود العيوب، وصتبف هذض
    ااماكن بأكبر شدة للإشعاع، وصظهر العيوب على هيئ بقع وخطوط سوداء على الخلفي الفاصح للقطع المعدني .
    الأجهزة المستعملة:
    صنتت البناع أجهزة رونتجن على هيئ نظم متكامل مدمج مرلف من أنبوب رونتجن مع محول التوصر العالى
    أو أنبوب رونتجن منفبل صوصل كامل بمنبع صغذيتها وهى نوعان: متنقل «للورش» أو ابت للمخابرات،
    وأكثرها يعمل بتوصر . 291ف، وبأابى صيار للمبعد (21 -5 )Anodeأمبير ، صستعمل أجهزة رونتجن
    النبضي ببورة رئيس فى ااعمال الإنشائي .
    أما أجهزة جاما فتتألف من رأض فاحص، يحتوى على نظير مشع، ويضم أيضاً جهاز صحريك المنبع، وناال
    العبوة ولوح صحكم، ويعد السيزيوم 207والكوبلت 51والإيريديوم 229والثوليوم 271المنابع ااساسي
    لإشعاعات جاما، وهى خطرة جداً على الإنسان.
    ويمكن حمل أجهزة جاما أو نقلها على عجلات، ويوصل المشع إلى منطق الفحص عن طري ناال العبوة على
    مساف 29 -5م، ومن الضرورى إستخدام هذض ااجهزة لفحص المعادن ووصلات اللحام فى ااماكن التى
    يبعب الوصول إليها، وكذلك فى فحص خطوط أنابيب النفط والغاز والخزانات.
    وعندما يستلزم اامر فحص الفولاذ الذى يزيد سمكه عن 71مم فيجب الحبول على أشع Xبكثاف كبيرة من- 52 –
    المس ِّرعات الخطي ومن الميكروصرونات والبيتاصرونات، وهذض ااجهزة صولد أشع Xبكثاف وحساسي أكبر
    للفحص ويكون زمن الفحص أال.
    وصستخدم البفائ التبويري الإشعاعي بحواجز أو بدون حواجز، وصخبص مختلف مستويات الحساسي
    للبفائ اهداف محددة، فمثلاً صستخدم البفيح رام 5لكشف العيوب ذات البعد ااصغر، وغيرها لكشف
    العيوب العميق ، وغيرها، ومن المميزات ااساسي للبفيح التبويري حساسيتها للإشعاعات المتباين الشدة،
    وادرصها على كشف العيوب المتقارب .
    تقنية الفحص الإشعاعى:
    يتم إختيار نوع الإشعاع صبعاً لسمك المعدن المراد فحبه، وأهمي المنتجات ذات العلاا ، واانواع المتوافرة
    من مبادر الإشعاع.، فمثلاً عند فحص المنتجات التى يمكن أن صكون فيها عيوب ذات أبعاد كبيرة يفضل
    إستخدام النظائر المشع (أشع جاما) وصكون الحساسي النسبي للنظائر المشع ٪4ويعنى ذلك أنه يمكن إظهار
    عيب ارصفاعه 4مم فى لوح سمكه 211مم، وصتمتع اانواع المختلف من النظائر المشع بحساسي نسبي مختلف .
    والشكل التالى يوضح : مخطط جهاز أشعة جاما
    ويتم التحضير للتبوير بإختيار صفيح التبوير بأشع Xبموجب جداول ومخططات بياني، أما فى الإختبار
    المعتمد على أشع جاما فيستعان بمخططات بياني معياري لتحديد زمن التعرض للإشعاع والمساف بين مبدر
    الإشعاع ونوعي البفيح التبويري الحساس .- 52 –
    الكشف الداخلي التلفزيونى:
    وهو يعتمد على إظهار ااجسام المعدة للاختبار والمعرض للأشع على شاش التلفزيون، وصظهر عندئذ أبعاد
    العيوب وأشكالها، وصستخدم عادة أشع Xوصقوم اانابيب المهبطي والمحولات الإلكتروني والببري وغيرها
    بتحويل الإشعاعات بعد عبورها القطع المراد فحبها، إلى أشع مرئي.
    وبعا هذض التجهيزات اادرض على كشف العيوب فى سطوح معدني حتى سمك 71مم وبحساسي ٪4-0
    وبسرع مس مقدارها2.5مم/ دايق ويستخدم صمام التبوير التلفزيونى ” “Vidiconبأشع Xلفحص
    الفولاذ مثلاً، إلى جانب أجهزة الكشف الداخلى بأشع Xومن هذض ااجهزة المنظوم التلفزيوني المتضمن
    صماماً رونتجنياً، وصُح َّول البورة الرونتجني مباشرة إلى إشارة مرئي يمكن نقلها فى وحدة الإصبال إلى
    أنبوب الاستقبال التلفزيونى، وصتحول البورة الإلكتروني إلى صورة ضوئي .
    والشكل التالى يوضح تقنية الكشف التلفزيونى:
    صتبف الوحدات التلفزيوني البناعي بحساسي نسبي مرصفع للتبوير على شاشات أجهزة الكشف الداخلى
    بأشع رونتجن ويمكن بواستطها فحص المعادن أو وصلات اللحام التى يبل سمكها إلى 25مم بدا عالي
    جداً.
    وبفضل صطور طر جديدة مبني على استخدام الحاسوب، أصب ممكناً اليوم التبوير بأشع رونتجن
    التلفزيونيه لمنتجات معدني وللحام أكثر سمكا.
    تم بحمد الله وتوفيقه ،،،،- 59 –
    -3الإختبار الذاتي للمعلومات :
    أولا – ضع دائرة حول الحرف الدال علي الإجابة الصحيحة أو اكثر الإجابات صحة من العبارات الآتية:
    )0المواد الهنسية هى:-
    أ- سباكة البلاستيك.
    ب- أى مادة تدخل فى أعمال التشغيل
    ج- سن عدة القطع.
    )7يتم تقسيم مواد التصنيع الى :-
    أ- معدنية ولامعدنية
    ب- خشبية وحديدية
    ج- بلاستيكية وزيوت
    )3يتم تقسيم مواد التصنيع المعدنية الى:-
    أ- الحديدية واللاحديدية
    ب- العلوية والسفلية
    ج- الزيتية وغير الزيتية
    )1خواص مواد التصنيع:-
    أ- الاستخدام والتركيب
    ب- المادة الرابطة
    ج- الفيزيائية والميكانيكية
    )5من الخواص التكنولوجيه للمادة الهندسية:-
    أ- الضمور
    ب- قابلية التشكيل
    ج- التغلغل
    )6الليونة هي :-
    أ- تغيير الشكل بالقطع
    ب- تغيير الشكل بدون قطع
    ج- قابلية المادة للثنى أو الإنحناء
    )2الممطولية هى:-
    أ- قابلية المادة للإستطالة
    ب- قابلية المادة للكسر
    ج- قابلية المادة للثنى- 60 –
    )2السمنتيت هو:-
    أ. بلورات النحاس.
    ب. بلورات البلاستيك.
    ج. بلورات كربيد الحديد.
    )9الرمز الكيميائى للحديد هو :-
    Fr .أ
    Fe .ب
    Ff .ج
    )00الفريت هو :-
    أ. الحديد النقى
    ب. الحديد غير النقى
    ج. الحديد الزيتى
    رقم
    السؤال الإجابة الصحيحة
    )1ب
    )2أ
    )0أ
    )4ج
    )5ب
    )6ج
    )0أ
    )8ج
    )9ب
    ) أ13- 60 –
    نيا
    ثا – اكمل الجمل الآتية بوضع الكلمة / العبارة المناسبة في المكان الخالي
    )0مواد التصنيع هى مواد طبيعيه مثل …………و…………و………….
    )7المواد المركبة هى مواد هندسية مثل …………،………….
    )3المواد الخفيفة هى مواد هندسية مثل …………،………….
    )1المواد الإصطناعية هى مواد هندسية مثل …………،………….
    )5من الخواص الكيميائية للمعادن : …………،………….
    )6من الخواص الفيزيائية للمعادن : …………،…………..
    )2الهشاشة للمعادن هى ……….. عند……
    )2الصلابة هى ……………………
    )9المرونة هى ………………. تحت تأثير…………
    الإجابة النموذجية:
    )1الحديد الخام والخشب وزيت البترول
    )2الكربيدات و مواد التلبيد
    )0الألومنيوم و الماغنسيوم
    )4الزجاج و اللدائن
    )5مقاومة التآكل و قابلية الاحتراق
    )6الكثافة و الكتلة
    )0تفكك المادة وإنهيارها عند تعرضها الى أحمال وقوى ديناميكية
    )8مقاومة الماده للإلتواء أو مقاومة التغيير فى الشكل
    )9قابلية الماده لتغيير شكلها تحت تأثير قوى خارجية- 67 –
    ثالثا – ضع علامة √() أمام العبارة الصحيحة وعلامة )×( أمام العبارة الخطأ :
    )0سيولة الحديد الزهر العالية تجعله لايصلح لإنتاج مسبوكات ( )
    )7الفريت هو الحديد النقى وهو معدن ذوممطوليه عاليه قليل الصلاده ( )
    )3الحديد الزهر الحاوى على صفائح جرافتييه يسمى الزهر الرمادى ( )
    )1إضافة النيكل للحديد الزهر يشجع على تكوين الجرافيت ويعمل على تقليل حجم الحبيبات ( )
    )5الصلب الكربونى هو سبيكة من الحديد والكربون ( )
    )6الصلب الإستانلس إستيل SSTيصدأ بسهولة ( )
    )2الصلب متوسط الكربون تتراوح نسبة الكربون به من ( )% 0,25إلى () ( )% 0,5
    )2الحديد الزهر غير قابل للإنصهار بدرجات الحرارة العالية ( )
    )9يستخدم الحديد الزهر فى صناعة هياكل الآلات وقواعدها والمواسير وأجسام التروس ( )
    )00الصلب ST37يدل الرقم 00على مقاومة التأكل ( )
    )00التصليد بالغمر يتم بغمر المشغولة فى حمام مائى متعادل ( )
    )07المعالجة الحرارية تعمل على إزالة الإجهادات الداخلية الناتجة عن عمليات التشغيل ( )
    )03هناك ثلاثة اساليب للتلدين هى: المزيل للإجهادات و اللين والموازنة ( )
    )01ليس من الضرورى دراسة منحنى الاتزان الحرارى عند إجراء المعالجات الحرارية ( )
    )05يتم إجراء المعادله الحرارية لتحسين قابلية المعدن للتشغيل ( )
    الإجابة النموذجية:
    رقم
    السؤال الإجابة الصحيحة
    )×( )0
    )√( )7
    )√( )3
    )√( )1
    )√( )5
    )×( )6
    )√( )2
    )×( )2
    )√( )9
    )×( )00
    )×( )00
    )√( )07
    )√( )03
    )×( )01
    )√( )05- 63 –
    رابعا – ضع الحرف الدال على الإجابة الصحيحة من العمود (ب) أمام ما يناظرها من العمود (أ) وذلك فى
    المكان المخصص بين القوسين لتكوين جملة صحيحة :
    الإجابة النموذجية:
    ( )0ج)
    ( )7أ)
    ( )3هـ)
    ( )1ب)
    ( )5د)
    خامسا: الشكل الأتى يوضح رسم تخطيطى لآلات الاختبار الميكانيكى إكتب الأجزاء طبقا للأرقام :
    م العمود ( أ ) العمود ( ب )
    )0إختبار قابلية السحب للمادة هى ( ) أ مقاومة المادة للتشوه عند الإختراق
    )7المتانة Toughnessللمادة هى ( ) ب إجهاد الشد = HB x 3.05
    )3هناك عدة مستويات لإختبار روكويل
    تختلف عن بعضها بحسب ( ) ج قابليتها للتشوه عند الإستطالة
    )1ترطبط الصلاده البرينيلية HBوإجهاد
    الشد بعلاقه تقربييه هى ( ) د المعادن وبين مقاومة الشد
    )5لاتوجد علاقة بين رقم برينل لصلادة ( ) هـ قيمة الحمل المستخدم أو نوعية أداة الخدش- 61 –
    الإجابة النموذجية : الأجزاء طبقا للأرقام بالرسم التخطيطى لآلات الاختبار الميكانيكى:- 65 –
    -5التدريبات العملية:
    تحديد الخصائص الفيزيائية للمواد الهندسية
    تدريب رقم 2الزمن 8ساعات
    تحديد حالة المادة (صلبة، سائلة، غازية)
    فحص واختبار وتحديد المعادن والخامات المختلفة
    فحص واختبار وتحديد المواد والخامات الغير معدنية الصلبة كالبوليمر والزجاج
    التعرف على الغازات المتصاعدة عند التشغيل على الماكينات وتفادى أخطارها (مثل الغاز المتصاعد
    أثناء اللحام)
    دراسة تأثير درجة الحرارة على تغير حالة المواد أثناء التشغيل (اللحام)
    استخدام سوائل غير قابلة للاشتعال عن مصدر اللهب
    استخدام غازات غير سامة وغير قابلة للاشتعال مثل الهواء من الكمبريسور أو بخار الماء.
    تجهيز قطع معدنية غير حادة الجوانب حتى لا تتسبب بجروح للأيدي عند لمسها.
    قطع راتنجية مثل البوليمر polymerأو الأرتلون Artleonوالبريسبكس .Perspex
    العدد والأدوات المواد والخامات الكمية
    مواد مختلف (صلب ، سائل وغازي ) اطع معدني من معادن مختلف مثل الحديد والنحاض
    واالمنيوم (يفضل أن صكون بنفس القطر والطول) /2نوع
    ادمه ذات وراني اطع وعينات غير معدني (مثل البوليمر polymerأو
    اارصلون Artleonوالبريسبكس /2 )Perspexنوع
    مطرا صغيرة سائل صبريد زيتي كالمستخدم في المخارط والفرايز 1.5
    ميزان بالجرام بالونات صمتلئ بالهواء /2نوع
    مغناطيس طبيعي ميكروسكوب
    مجهري (اختياري.) إناء كبير ممتلئ بالماء /2نوع
    أهداف
    الاحتياطات والأمان
    متطلبات التدريب- 66 –
    Tensile test إختبار الشد
    تدريب رقم 9الزمن 8ساعات
    تحديد قدرة المعادن المختلفة (المطيلة –Ductilityنصف المطيلة – Semi-ductileالهشاشة/القصفة
    )Brittlenessعلى تحمل اجهاد الشد
    تحديد مقدار الاستطالة أو الانفعال الحادث للمواد المعدنية نتيجة أحمال الشد.
    تحديد مقاومة الشد القصوى للمواد المعدنية.
    تحديد معامل المرونة Modulus of Elasticityللمواد المعدنية.
    رسم المنحنى البياني للحمل والاستطالة للمواد المعدنية.
    رسم المنحنى البياني للإجهاد والانفعال Stress-Strain Curveللمواد المعدنية.
    زيادة قدرة الطالب على استنباط الخصائص الميكانيكية للمواد من التجارب.
    ارتداء نظارة واقية
    ارتداء القفازات اليدوية
    إعلام الطلاب بمكان زر الطوارئ الموجود بالماكينة للاستخدام في حالة الطوارئ
    يجب عدم الاقتراب من العينة أثناء إجراء الاختبار.
    التأكد من إحكام تثبيت العينة في ماكينة اختبار الشد قبل التحميل عليها.
    العدد والأدوات المواد والخامات الكمية
    ماكين اختبار الشد
    اطع معدني من معادن مختلف (البلب الطري
    النحاض ااصفر – الحديد الزهر) مع مراعاة أن صكون
    بنفس القطر والطول.
    /2نوع
    ادمه ذات ورني
    مسطرة اياض
    مطرا
    ذنب أو أداة شنكرة
    أهداف
    الاحتياطات والأمان
    متطلبات التدريب- 62 –
    Compression test اختبار الانضغاط
    تدريب رقم 0الزمن 8ساعات
    تحديد قدرة المعادن المطيلة Ductileونصف المطيلة Semi-ductileوالقصفة Brittleعلى
    تحمل التشوه تحت تأثير إجهادات الضغط
    تحديد المقاومة للقصوى للمواد المختلفة تحت تأثير حمل الضغط
    تحديد إجهاد الخضوع للمواد المطيلة
    رسم منحنى الإجهاد والانفعال ) (Stress-Strain Curveالمواد تحت تأثير حمل الضغط
    رسم منحني الإجهاد – الانفعال Stress-Strain Curve
    زيادة قدرة الطالب على استنباط الخصائص الميكانيكية للمواد من التجارب
    يجب عدم الاقتراب من العينة أثناء إجراء الاختبار.
    التأكد من إحكام تثبيت العينة في ماكينة اختبار الضغط قبل التحميل عليها.
    إعلام الطلاب بمكان زر الطوارئ الموجود بالماكينة.
    ارتداء نظارة واقية.
    ارتداء القفازات اليدوية.
    العدد والأدوات المواد والخامات الكمية
    ماكينة اختبار الضغط
    قطع معدنية من معادن مختلفة مطيلية (الصلب
    الطري) ونصف مطيلية (النحاس الأصفر) وقصفة
    (الحديد الزهر) مع مراعاة أن تكون بنفس القطر
    والطول. ويمكن للمدرب أيضا أن يستعين ببعض
    المواد الأخرى كالبلاستيك والمطاط والفيبر.
    /1نوع
    قدمه ذات ورنية أو مايكرومتر
    مسطرة قياس
    مطرقة
    ذنبة أو أداة شنكرة
    أهداف
    الاحتياطات والأمان
    متطلبات التدريب- 62 –
    اختبار الصلابة Hardness test
    تدريب رقم 4الزمن 8ساعات
    قياس صلادة العلامة للمواد بطريقة برينل Brinell’s method
    قياس صلادة العلامة للمواد بطريقة فيكرز Vickers’s method
    معرفة أهمية اختبار الصلادة للمواد.
    معرفة الأنواع المختلفة للصلادة.
    معرفة العلاقة بين رقم برينل للصلادة ومقاومة الشد للمعدن.
    زيادة قدرة الطالب على استنباط الخصائص الميكانيكية للمواد من الاختبارات.
    ارتداء نظارة واقية.
    ارتداء القفازات اليدوية.
    يجب عدم الاقتراب من العينة أثناء إجراء الاختبار.
    التأكد من إحكام تثبيت العينة في ماكينة اختبار الصلادة قبل التحميل عليها.
    إعلام الطلاب بمكان زر الطوارئ الموجود بالماكينة.
    العدد والأدوات المواد والخامات
    جهاز برينل لاختبار صلادة العلام
    للمعادن.
    اختيار أي جزء ميكانيكي مناسب من ورش العمل
    لقياض صلادصه كالشاحن الجبري””Turbocharger
    .
    مثلاً
    /2نوع
    جهاز فيكرز لاختبار صلادة العلام
    للمعادن اطع معدني من معادن مختلف مطيلي (البلب الطري)
    ونبف مطيلي (النحاض ااصفر) وابف (الحديد
    الزهر) مع مراعاة أن صكون بنفس القطر والطول.
    /2نوع
    مفتاح الآنكي نجم
    أهداف
    الاحتياطات والأمان
    متطلبات التدريب

كلمة سر فك الضغط : books-world.net
The Unzip Password : books-world.net

تحميل

يجب عليك التسجيل في الموقع لكي تتمكن من التحميل
تسجيل | تسجيل الدخول

التعليقات

اترك تعليقاً