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:

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







