שאלה על מתכות / יהלומים...ומהי המתכת החזקה ביותר?

[IG]

ברמת העיקרון, אין "הכי חזק" או משהו כזה, ואפילו לכל סוג של מתכת יש כמה תת-סוגים.....

פלדה למשל, זו סגסוגת מראש, לא יסוד.

יש פלדת אל-חלד, יש פלדת קארבון, יש פלדה עשירה בכרום, ועוד ועוד ועוד.....

זה גם תלוי איזה טיפול מעבירים את המתכת, יש מספר סוגי תהליכים של הקשחה, חלקם שומרים יותר על גמישות, וחלקם מועדים להביא את המתכת לקשיחות מקסימלית.

מתכת קשה יותר תשרוט אחרות יותר בקלות ותהיה עמידה לשריטות או חיתוך ע"י משהו אחר לדוגמה, אבל תהיה שבירה הרבה יותר.

מתכת שהוקשחה לדרכה קצת רכה יותר תשמור על גמישות (חוזק בכפיפה, כאמור) אבל תישרט/תיחתך יותר בקלות.

לגבי יהלומים......

חלפינו-

קח לך את המצב הבא- יש לך מוט דקיק וארוך מיהלום. נראה לך שאם תכופף אותו הוא לא ישבר? בהחלט ישבר. למרות שיהלום זה דבר קשיח מאוד, עם מספיק כוח אפשר לשבור גם אותו. הקטע שאתה לא יכול לשבור אותו ע"י מכה עם גוף מחומר אחר, זה כבר סיפור אחר.... (תכה ביהלום קטן עם פטיש, לא הרבה יקרה....)

טיטניום- Overrated בגדול, אלא אם אתה מחפש את המשקל הקל ביותר.

לאדום: לא תמיד. יש מספיק מצבים שבהם דם אחרי הקשייה המתכת תהייה לא יותר שבירה ממה שהיא הייתה לפני ההקשייה... מה גם שאפשר לעשות תהליכי הרפיה ששומרים על הקשיות\ חוזק ונותנים לה משיכות מספיק קרובה למה שהיה לפני ההקשייה.

אתה מתאר פה תהליכי הקשיה בעיבוד בודד, וברוב המוחלט של המיקרים זה לא ככה- בד"כ יש מספר תהליכים שמבצעים להקשיה והרפיה של המתכת עד לתכונות הסופיות.

לגבי היהלומים- זה פשוט לא נכון. כשאתה מכה עם משהו אחד על משהו אחר הקשיחות שלהם לא משנה שום דבר. תוכל לשבור מוט יהלום גם עם פטיש מעץ במידה והעובי שלו בניצב למכה מספיק גדול כדי לתת חוזק גבוה יותר מהחוזק של היהלום בניצב לנק' הפגיעה...

טיטניום גם לא הקל ביותר... יש את האלומיניום שקל יותר, מגנזיום, חומרים מרוכבים מפחמן בכל מיני צורות ועוד כמה שקלים יותר מהטיטניום- הוא פשוט בעל יחס חוזק\ משקל המשתלם ביותר שהחוזק שלו מספיק גבוה לישומי מיבנה... אלומיניום אולי קל יותר, אבל זה לא עוזר אם הוא לא יכול לשאת במאמץ שאמור לפעול עליו...

שאלה בנושא,

למה גוף מתכתי שנוצר מגוש מתכת שנחתך בCNC קשה יותר מגוף מתכת שיצקו אותו ?

כמה סיבות ללמה חלק מהיציקות פחות חזקות מרכיבים שמעובדים בCNC:

1. ביציקה יש מקום להרבה פאשלות שמתבטלות המתכות שמעובדות בCNC- למה? בד"כ המתכות שמעובדות בCNC עוברות חישול (אין לי כוח לפרט, אבל זה בטח לא בדיוק מה שאתה חושב עליו ) ולפעמים עיבודים תרמיים נוספים כדי לאזן את החומר ומהוציא ממנו את הדפקטים של היציקה.

2. ביציקות בד"כ משתמשים בחומרים קצת פחות חזקים מלכתחילה כי הם בד"כ זורמים טוב יותר (וכשאתה ממלא תבנית אתה צריך שהחומר יזרום טוב)

יש שיטות יציקה שאפשר להגיע איתן לאיכות יציקה לא פחות טובה מהמתכות המחושלות

יש סגסוגות שמיועדות ליציקה והן חזקות יותר מסגסוגות בהרכב דומה שלא יצוקות.

[nineball]

לגבי החלק האדום המודגש-

הקשחה עם הרפיה לאחר מכן, מן הסתם תדרוש ממך "להתפשר" קצת על הקשיחות הסופית.

יש מספר תהליכים עיקריים להקשחת פלדה עם הרפיה, השיטה הנפוצה ביותר היא Through hardening.

בנוגע לקטע עם היהלום-

שים לב טוב לדוגמה שנתתי- תכה ביהלום קטן עם פטיש, סביר להניח שלא יקרה לו כלום. מן הסתם מכה עם פטיש על מוט יהלום תשבור אותו.

טיטניום-

אתה לא יכול להשוות את העמידות (בכל הצורות האפשריות) של טיטניום למגנזיום/אלומיניום, ולזה התכוונתי.

[IG]

לגבי הקשחה- ממש לא תמיד, ויותר מזה, בד"כ מתכת שעברה הקשחה מאקסימאלית בלי הרפיה (שכאמור לא תמיד פוגעת בחוזק) לא ישימה הנדסית.

לגבי ההקשחה של הפלדה- הע...? חוץ מזה שאף פעם לא שמעתי על התהליך הזה (כנראה עניין של הגדרות ושמות), אתה לא יכול להגיד "השיטה הנפוצה" בהקשר של פלדה בלי להגיד לפחות על איזה משפחת פלדות אתה מדבר, איזה ציפוי נדרש וכו'... הד"כ פלדות פחמן\ דלות נתך שאני נתקלתי בהן עברו חיסום, הרפיה, עיבוד נוסף ואז בד"כ עוד הרפיה... טמפ' שונות וזמנים שונים קבעו את המצב הסופי לפי הצורך של היישום...

יהלום קטן הוא מספיק קרוב לכדור כדי שלא תוכל לפתח בו מאמצי כפיפה או גזירה... זה יהייה לחיצה all the way... ובליחצה יהלום חזק מאוד (אבל עדיין אני לא בטוח שהוא חזר יותר מקרמיקות אחרות לא אקזוטיות במיוחד...)

לא הבנתי מה התכוונת לגבי הטיטניום, אבל לא'משנה

[nineball]

לגבי הטיטניום- עזוב, אני בתכל'ס מתכוון בדיוק למה שאתה אומר, אבל הניסוח שלי היה חרטא X:

לגבי ההקשחה של פלדה- אכן שכחתי, אני מתכוון לפלדות פחמן (התחלתי לעבוד עם המשפחה הזו לאחרונה, על מגוון צורותיה, ויש המון)

Through hardening זה תהליך של חימום עד שהפלדה אדומה כהה, הקויה בשמן או מים בשביל לקבל את ההקשחה, שוב חימום, הפעם לטמפרטורה נמוכה יותר, קירור איטי, ויש אופציה לחזור על התהליך (כל פעם לטמפרטורה נמוכה יותר) כמה פעמים שתרצה- רק שכל פעם אתה מוותר על עוד קצת קשיחות, ומרוויח עוד קצת גמישות (כאמור, זה תהליך ההרפיה של המתח שנוצר בהקשחה הראשונית).

לפלדות קארבון, על מגוון שימושיהן, זה התהליך הנפוץ ביותר, שכן הוא מאוד ורסיטלי- אפשר להגיע לקשיחות גבוהה יחסית, ואפשר לוותר על קשיחות ולקבל פלדה גמישה מאוד שלא תקבל כיפופים תמידיים וכו' (לייצור קפיצים, לדוגמה)

[IG]

קפיצים עושים מפלדות בקשיחות גבוהה מאוד בד"כ... יש כל מיני קפיצים מיוחדים שבשבילם מורידים מהחוזק, אבל בעיקרון- כמה שיותר קשיח- ככה אוגר יותר אנרגיה (קפיץ חזק יותר...)

מתאור שלך של התהליך החיזוק אני מבין שאתה מדבר על אותו הדבר כמוני רק לא מכיר את התהליך בצורה טובה מספיק... פלדות "קארבון" (אף אחד לא קורה להן ככה... זה או פלדות פחמן\יות או carbon steel... לא באמצע....)

וכל הקטע הזה של חימום\ קרור יש עשרות קומבינציות בשביל תכונות שונות וחומרים שונים... ולי הצבע של הפלדה בחימום הראשון נראה די בהיר

מצורת התיאור שלך אני מבין שאתה כנראה התחלת ללמוד משהו שקשור להנ' מכונות או משהו כזה... יש לך עוד הרבה ללמוד (ובעיקר לצבור ניסיון בעבודה)...

(אני מהנדס חומרים עם ניסיון של שנה+ בעבודה כמהנדס מתכות )

[omri_ro]

אני מניח שהתכוונת לומר שיהלום ניתן ללטש רק בעזרת יהלום אחר, כי יש עוד צורות עיבוד שלו.

אכן כן

[nineball]

קפיצים עושים מפלדות בקשיחות גבוהה מאוד בד"כ... יש כל מיני קפיצים מיוחדים שבשבילם מורידים מהחוזק, אבל בעיקרון- כמה שיותר קשיח- ככה אוגר יותר אנרגיה (קפיץ חזק יותר...)

מתאור שלך של התהליך החיזוק אני מבין שאתה מדבר על אותו הדבר כמוני רק לא מכיר את התהליך בצורה טובה מספיק... פלדות "קארבון" (אף אחד לא קורה להן ככה... זה או פלדות פחמן\יות או carbon steel... לא באמצע....)

וכל הקטע הזה של חימום\ קרור יש עשרות קומבינציות בשביל תכונות שונות וחומרים שונים... ולי הצבע של הפלדה בחימום הראשון נראה די בהיר

מצורת התיאור שלך אני מבין שאתה כנראה התחלת ללמוד משהו שקשור להנ' מכונות או משהו כזה... יש לך עוד הרבה ללמוד (ובעיקר לצבור ניסיון בעבודה)...

(אני מהנדס חומרים עם ניסיון של שנה+ בעבודה כמהנדס מתכות )

רחוק מהנדסת מכונות, הרבה יותר עבודה מעשית... (תחשוב לכיוון של נפחות ודברים דומים. זה תחביב, לא מקצוע וכנראה לא ממש הולך להיות מקצוע...)

אין מה לעשות, "פלדה פחמית" לא מסתדר לי בעברית, אני כבר מזמן רגיל לקרוא לזה פלדת קארבון, אני לא חושב שזה ישתנה בקרוב...

בעיקרון, יוצא לי לעבוד בעיקר עם ה"קלאסיות" (1045/1065/1095 וכל הדירוגים באמצע, אני מניח שאתה מכיר את המשפחה), ולגבי צבע הפלדה בחימום הראשוני, זה תלוי לאיזו קשיחות אתה מכוון, ואיזו פלדה זו בדיוק (פלדה בעלת תכולת פחמן גבוהה יותר תצטרך קצת יותר חום בשביל להגיע לצבע בהיר, למרות שההפרש לא גדול...)

קפיצים צריכים להיות קשיחים, אבל עד רמה מסוימת. אתה לא תעשה קפיץ בקשיחות של 60HRC, זה כבר מאבד את התכלית כקפיץ, ודי מאבד גם גמישות.

[IG]

עדיין אתה כנראה לומד על מתכות ברמה של מישהו שלומד מכונות (הנדסאי או אפילו לתעודה טכנולוגית של תיכון...)

וזה פלדת פחמן... לא פחמית... אתה לא עושה איתה מנגל...

קפיצים שאני מכיר מגיעים ל52~54 RC... אפילו עשיתי מחתיכת טייל כזו שמיועדת לקפיצים עיפרון חריטה לקח לי איזה חצי שעה להשחיז את הדבר הזה... הפלדות הפשוטות (1070 או משהו כזה, לדוגמא) שמיועדות לקפיצים עוברות אחרי הטיפול התרמי גם עיבוד בקור (משיכה) שמחזקות אותן עוד יותר... והמשיכת שלהן די זניחה... זה כמעט בלתי אפשר לקפל אותן בלי לשבור... בגלל הצורה של הקפיץ מנגנון העיוות של הקפיצים קצת שונה מסתם משיכה או כפיפה.

ודווקא ככול שאחוז הפחמן גבוה יותר נדרשת טמפ' נמוכה יותר (עד 0.8% פחמן בערך... עם אחוז גבוה יותר הטמפ' מתחילה גם לעלות...)

ככה בשלוף אני זוכר של1040 עושים אוסטניזציה (ככה קוראים לחימום שלפני הקרור במים\ שמן== חיסום) במשהו כמו 820 מעלות (או משהו באזור... אולי 815...), ול1070 עושים אוסטניזציה ב790~800 מעלות... http://en.wikipedia.org/wiki/File:Steel_pd.svg תסתכל איפה הגבול בין האלפא+ גמא תחום של האוסטניט (זה בצד השמאלי של הדיאגרמה..). מעל לגבול הזה עושים את החימום...

[nineball]

יש לי פה טבלה שכנראה Majorly fucked up

היא מראה יחס כמעט ישר בין אחוז הפחמן לעליית הטמפרטורה הדרושה... WTF....

אגב, אל תזלזל בפלדות הפשוטות, אני מניח שאתה יודע מה היכולת של הדברים האלו עם טיפול ראוי לשמו

ופשוט כי אני חייב-

וזה פלדת פחמן... לא פחמית... אתה לא עושה איתה מנגל...

עושה איתה מנגל... לא.

עושה אותה -על- המנגל....

אני עובד בעיקר עם 1060, ולפני הקוויה במים/שמן היא נכנסת לחימום לסביבות ה 820 מעלות (מכוון ל 55-57HRC )

[IG]

הפלדות הפשוטות טובות בעיקר לדקוראציה, בנייה ובזנ"טים... יש להם עמידות גרועה בטמפ' שרות גבוהות (רק עד 200 מעלות בערך), תופסות חלודה בקצב מפחיד, ומגיבות בצורה ישירה לטיפולים תרמיים (ההרפייה באמת בד"כ פוגעת בתכונות שלהם בצורה משמעותית...)

פלדות דלות נתך (4340, לדוגמא) שומרות על חוזק גבוה (עד 48 RC אאל"ט) גם אחרי הרפיה (מקבלים גם חוזק גבוה וגם משיכות), עמידה קצת יותר בטמפ' ופחות מחלידה... אפשר לעשות איתה הרבה יותר דברים...

והחימום הראשון (אוסטניזציה) לא משפיע (בצורה משמעותית) על החוזק... מה שמשפיע זה טיב החיסום ("קוויה"... גם את המושג הזה אף פעם לא שמעתי...) וההרפיה שאתה עושה אחרי... הרפיה בטמפ' נמוכה= חוזק גבוה, הרפיה בטמפ' גבוהה (במיקרה של החימום השני זה מקסימום באזור ה580 מעלות וגם לזמן קצר יחסית...)= קשיות נמוכה יותר... הטיפול השני זה מה שמאפשר לך לשלוט על החוזק של הפלדה- לא החימום הראשון...

את הטמפ' בחימום הראשון בוחרים ככה שתהייה אוסטניזציה מצד אחד, אבל לא טמפ' גבוהה מידי שעלולה לגרום לסדקים במהלך ה"קוויה"...

[nineball]

Quenching בעברית= הקוויה. מה לעשות שיש לנו שפה די דבילית.

בשביל לכוון לקשיחות גבוהה יותר, טמפרטורה גבוהה יותר בחימום הראשוני עוזרת. ככל שהקיצוניות בין הטמפרטורה של הפלדה לזו של הנוזל המקרר גדולה יותר, אתה תקבל על המקום פלדה קשיחה יותר (אני מניח שאתה יודע איך המבנה של פלדות 10XX משתנה אחרי הקוויה). כל הנקודה היא למצוא את הטמפרטורה הגבוהה ביותר שגם מתאימה לסוג הפלדה שעובדים איתה, וגם אחוז הסדקים/שברים בהקוויה נמוך יחסית.

זה די חשוב שאתה מכוון לרמות גבוהות כמו 55-57HRC ולא רוצה להתעסק בהקשחה דיפרנציאלית.

לגבי סוגי פלדות אחרות, דלות נתך ושאר ירקות- תלוי על איזה שימוש אנחנו מדברים....

סתם לדוגמה, אתה לא תכין סכין עבודה עם 4340, נכון? יקרה מצב שאתה צריך להשחיז אותה כל שבועיים של עבודה ממוצעת. אתה צריך משהו שיכול להחזיק להב.

במקרה כזה, האופציה הזולה היא 10XX (למרות שתצטרך לשמן כל 3 שבועות בממוצע, או טיפה יותר, תלוי בסוג העבודה שהיא עושה) או האופציה היקרה יותר תהיה פלדה עשירה יותר בכרום כמו 5160, שתיתן לך נוחות עבודה דומה לשל 10XX למיניהן (ובעיקר 1060), אבל תהיה פחות תובענית, לא תתפוס חלודה באותו קצב, ותהיה קצת עמידה יותר לטמפ' גבוהות.

אבל שוב, השימושים שלי ושלך לפלדה כנראה שונים כמו שמים וארץ, לרוב הדברים שאני מתעסק איתם יש בסופו של דבר להב (לרובם, לא לכולם)

[IG]

עוד יתרון של הפלדות דלות נתך- כושר חיסום טוב (לוקח להן זמן להתחיל לעבור לפאזת הפריט וזה גורם לגרדיאנט קשיות קטן יותר).

וזה ממש לא משנה אם הטמפ' גבוהה יותר ממה שצריך בחימום הראשוני- מה שאתה כביכול מנסה למנוע זה היווצרות חלקים שלא יעברו חיסום- שזה לא אמור להיות אם אתה מחסם ממש 2 שניות אחרי שאתה מוציא מהתנור... או שאתה מוריד איזה חצי מ"מ בהשחזה אחרי הטיפול התרמי...

אם ממש בא לך חפש דיאגרמות TTT של הפלדות שאתה עובד איתן כדי לראות מה קורה איתן בכול טמפ' במהלך הקרור לפי ציר זמן...

ואכן, ה1XXX זה הסידרה הכי זולה שיכולה להחזיק להב... אבל זה עדיין תלןוי מה אתה מצפה מהלהב... יש נתכים מסדרה 4XXX, 52XXX וכו' עם תכולת פחמן גבוהה יותר שאפשר לחסם לקשיות של 56~RC... וגם פלב"ם מסידרה 4XX משמש ליצור סכינים די טובות... ושוב- תלוי איפה הסכינים שלך עובדות ומה הן צריכות לעשות. לחיתוך של דברים רכים אין שום בעיה לעשות סכין גם מ4340...

[Dimka]

עוד כמה דברים למחשבה...

ברונזה סגסוגת מאוד חזקה עם תכונות מעניינות

פלדת דמסקוס למי שמכיר (לא ארחיב)

אורניום למי שהזכיר לא קשיחה במיוחד, אבל משתמשים בה בפגזים של טנק לחדירות (במהירות גבוהה היא מתחדדת במעוף או משהו כזה, כאשר כל מתכת אחרת נהיית כהה יותר)

אגב על יהלום, אתם אומרים שהוא חזק סופר דופר, אני מאמין שכמעט כל אחד יכול לשבור מוט יהלום עם הידיים שלו (אם כמעט כל אחד יכול לכופף ובסוף לשבור מוט פלדה אז למה לא יהלום?)

[GOVNER_T.S.Y]

אמממ ממה שאני מבין מעט על מתכות אדמינט זה מתכת שהומצאה בשביל הסדרה של הקומיקס חח...לא חושב שזה קיים בכלל

בכל מקרה תודה על התשובות כאן הבהרתם לי כמה דברים שלא היה ידוע למשל על יהלומים..אם אני אכה יהלום מעט יקרה...אם אני יכה עם היהלום הוא יישבר...קצת מצחיק

זה אדימנטיום יזוג מאותגרים

הופיע לראשונה בסדרת הקומיקס של קפטן אמריקה בתור המגן שיש לו ( הוא קיבל אותו מהאלים או משהו) מאוחר יותר אומץ לדברים אחרים בעולם מרבל בין היתר על ידי וולברין וסייברטותה.

כלומר זו לא מתכת אמיתית.

[nineball]

עוד כמה דברים למחשבה...

ברונזה סגסוגת מאוד חזקה עם תכונות מעניינות

פלדת דמסקוס למי שמכיר (לא ארחיב)

ברונזה זו סגסוגת רכה מאוד. (זו נחושת+פח ועוד כמה דברים, מישהו בכלל מצפה שזה יהיה קשה?)

פלדת דמסקוס זה לא סוג של פלדה, זה שם כללי לכל פלדה שעוברת קיפול בתהליך העיצוב של הכלי, ובתוצאה הסופית יש לך תבניות קיפול נראות לעין.

IG-

אין הרבה סכינים שנועדו לחתוך דברים רכים...

סכיני עבודה מגלפות לא מעט עץ, וסכיני מטבח צריכות לפעמים לחתוך דרך עצם (עוף ובשר....)

לכן אישית לא הייתי בוחר פלדה שבעייתי להתעסק איתה. אם אני רוצה זול- 10XX. אם אני רוצה להשקיע קצת- 5160, באמת שפשוט אין טעם להסתכל לכיוון אחר.