Home < Articles < Article Details
دراسة تأثير وسائط تبريد اللحام المختلفة على البنية الداخلية للفولاذ منخفض الكربون
Researcher(s): | - أ. عبد العظيم محمد عبد الله
|
Institution: | قسم الهندسة الطبية - كلية التقنية الطبية - جامعة الزاوية – ليبيا |
Field: | Food, agricultural and plant sciences |
Published in: | 37th volume - July 2025 |
الملخص
تُعَدّ عملية اللحام من أبرز العمليات الصناعية في القطاعات الهندسية والإنشائية لما لها من دور أساسي في ربط المعادن وضمان كفاءتها غير أن خصائص المعدن بعد اللحام تتأثر مباشرة بطريقة التبريد و قد يؤدي التبريد غير المناسب إلى تشوهات أو إجهادات داخلية تضعف من متانة المعدن.
تهدف هذه الدراسة إلى بيان تأثير طرق التبريد المختلفة على البنية الداخلية للصلب منخفض الكربون (%0.2 كربون) بعد اللحام بالقوس الكهربي.
تم تبريد العينات بثلاثة أوساط (الهواء، الماء، الزيت) ثم فحصها بالاختبارات غير الإتلافية والتحليل المجهري بالإضافة إلى اختبار الصلادة. أظهرت النتائج أن التبريد السريع بالماء رفع الصلادة السطحية لكنه سبب إجهادات داخلية وعدم تجانس بنيوي. أما التبريد بالزيت فحقق توازنًا نسبيًا بين الصلادة والمتانة غير أن وضوح التركيب المجهري كان محدودًا. في المقابل أثبت التبريد البطيء بالهواء فعاليته في تحقيق توزيع متجانس لحبيبات الفريت والبرليت وتقليل الإجهادات رغم حدوث أكسدة سطحية طفيفة. خلصت الدراسة إلى أن التبريد بالهواء هو الأمثل للحفاظ على البنية البلورية والخواص الميكانيكية للصلب منخفض الكربون، بينما يُعد التبريد بالزيت بديلًا مقبولًا. وتوصي الدراسة بتوسيع نطاق البحوث المستقبلية ليشمل تحليلًا متقدمًا باستخدام تقنيات مجهرية أكثر دقة، إضافة إلى دراسة تأثير معدلات تبريد وسيطة أو مركبة، وكذلك ربط النتائج بالخواص الميكانيكية................
الكلمات المفتاحية:.............. معدل التبريد، البنية المجهرية، منطقة التأثير الحراري، التبريد السريع.
Abstract
Welding is one of the most important industrial processes in engineering and construction sectors due to its vital role in joining metals and ensuring their performance.
Even tough, the mechanical and structural properties of metals after welding are directly affected by the cooling method, improper cooling may cause distortions or internal stresses that weaken durability. This study aims to investigate the effect of different cooling methods on the microstructure of low-carbon steel (0.2% C) after arc welding, the welded samples were cooled in three media (air, water, oil) and then examined using non-destructive tests, microscopic analysis, and hardness measurements.
The results showed that rapid water cooling increased surface hardness but caused significant internal stresses and non-uniform distribution of ferrite and pearlite. Oil cooling provided a relative balance between hardness and toughness, yet the microstructural details were less clear. In contrast, slow air cooling provides most effective result, it is producing a uniform ferrite–pearlite structure and minimizing internal stresses, despite slight surface oxidation. The study concludes that air cooling is the optimal method for preserving the crystalline structure and mechanical properties of low-carbon steel after welding, while oil cooling may be considered an alternative cooling method. The study recommends broadening the scope of future research to encompass advanced analyses employing more precise microscopic techniques, as well as examining the influence of intermediate or hybrid cooling rates, and establishing correlations between the obtained results and the corresponding mechanical properties.................
Keywords:............... cooling rate, microstructure, heat-affected zone, rapid cooling.
No file link found for this research or study!