ההשפעה של תכולות פחמן שונות על פלדה

Feb 25, 2026

 

 

פחמן הוא אחד מיסודות הסגסוג החשובים ביותר בפלדה, ותכולתו משפיעה ישירות על המיקרו-מבנה, התכונות המכניות ותכונות התהליך של הפלדה. להלן ניתוח מפורט של ההשפעה של תכולות פחמן שונות על תכונות הפלדה:

news-235-248

1. השפעת תכולת הפחמן על מבנה המיקרו של פלדה

מבנה המיקרו של פלדה מורכב בעיקר מפריט (-Fe), צמנטיט (Fe₃C), פרלייט (תערובת שכבתית של פריט וצמנטיט), אוסטניט (-Fe, שלב הטמפרטורה הגבוהה-) ומרטנסיט (השלב ​​הקשה לאחר ההמרה). שינויים בתכולת הפחמן ישנו את הפרופורציה של מבנים אלה:

 

פלדת פחמן נמוכה-(C < 0.25%):

בעיקר פריט, עם כמות קטנה של פרלייט, פלסטיות טובה אך חוזק נמוך.

פלדת פחמן- בינונית

(0.25% פחות או שווה ל-C פחות או שווה ל-0.6%):

שיעור הפרלייט עולה, וכמות הפריט יורדת, תוך שילוב חוזק וקשיחות.

פלדת פחמן גבוהה-(C > 0.6%):

נשלט על ידי פרלייט, וכאשר תכולת הפחמן גבוהה יותר, מופיע צמנטיט רטיקולרי, בעל קשיות גבוהה אך פריכות גדולה.

 

2. השפעת תכולת הפחמן על תכונות מכניות

טווח תכולת פחמן

ביצועים אופייניים

< 0.1%

רך במיוחד, פלסטי במיוחד (כגון ברזל טהור תעשייתי), קל לעיבוד ועיצוב, אך בעל חוזק נמוך (σₓ ≈ 200 MPa).

0.1%~0.25%

פלדת פחמן נמוכה-(כגון Q235), פלסטיות ויכולת ריתוך טובים, משמשת בבנייה, לוחות רכב וכו'.

0.3%~0.5%

פלדת פחמן- בינונית (כגון פלדה 45), חוזק וקשיחות איזון, משמשת לרכיבים מבניים כגון פירים, גלגלי שיניים וכו'.

0.6%~1.0%

פלדת פחמן- גבוהה (כגון T8, T10), קשיות גבוהה במיוחד (HRC 60+), אך בעלת שבירות גבוהה, משמשת לכלים, קפיצים וכו'.

>1.0%

פלדת פחמן-גבוהה- במיוחד, קשיות גבוהה במיוחד אך שבירה במיוחד, דורשת טיפול חום מיוחד (כגון חישול כדורי) כדי לשפר את יכולת העיבוד.

חוזק וקשיות: ככל שתכולת הפחמן עולה, שיעור הצמנטיט עולה, והקשיות וחוזק המתיחה (σₓ) של הפלדה גדלים באופן משמעותי, אך הפלסטיות (התארכות δ) והקשיחות (אנרגיית ההשפעה AKV) יורדות.

מעבר שביר: פלדת פחמן גבוהה- נוטה לשבר שביר תחת טמפרטורות נמוכות או בעומסי פגיעה.

 

3. אפקט סינרגטי של פחמן עם יסודות אחרים

מנגן (Mn): יכול להקל על נזקי הגופרית ולשפר את יכולת ההתקשות.

סיליקון (Si): מחזק פריט, אך מפחית משיכות.

סגסוגת פלדה: על ידי הוספת אלמנטים כגון Cr, Ni, Mo וכו', ניתן להשיג חוזק וקשיחות גבוהה בתכולת פחמן נמוכה יותר