New ch 2 engineering material

‫‪4/29/2013‬‬

‫المىاد الهىدسيت‬ ‫‪Engineering Materials‬‬ ‫قسم الهندسة المٌكانٌكٌة والصناعٌة‬ ‫كلٌة الهندسة ‪ -‬جامعة طرابلس‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪1‬‬

‫ذظُ‪ٛ‬ف انًٕاد انُٓذس‪ٛ‬ح‬ ‫المواد الهندسٌة‬ ‫معدنٌة‬ ‫حدٌدٌة‬

‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫غٌر حدٌدٌة‬

‫غٌر معدنٌة‬ ‫عضوٌة‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫غٌر عضوٌة‬

‫مواد مركبة‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انًٕاد انحذ‪ٚ‬ذ‪ٚ‬ح‬ ‫ٌطلق على المعادن التى ٌدخل الحدٌد فى تكوٌنها وٌمثل فٌها نسبة‬ ‫عالٌة أكثر من غٌره‪.‬‬ ‫• الحدٌد الزهر‪ /‬حدٌد زهر أبٌض ‪ /‬حدٌد زهر رمادى‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫الحدٌد المطاوع‬ ‫الصلب‬ ‫الصلب السبائكى‬ ‫صلب العدة‬ ‫صلب السرعات العالٌة‬ ‫الصلب الذى الٌصدأ‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪3‬‬

‫‪ .I‬انًعادٌ انحذ‪ٚ‬ذ‪ٚ‬ح‬ ‫‪Ferrous Metals‬‬ ‫ٌطلق اسم المعادن الحدٌدٌة على كافة المعادن التً ٌدخل الحدٌد فً تكوٌنها وٌمثل فٌها نسبة عالٌة أكثر من غٌره‪.‬‬

‫‪Ferrous‬‬ ‫الصلب ‪Steels‬‬

‫الحدٌد الزهر ‪Cast Irons‬‬ ‫‪Malleable‬‬ ‫طـروق‬

‫‪White‬‬ ‫أبٌض‬

‫‪Ductile‬‬ ‫مطٌل‬

‫‪Gray‬‬

‫‪High Alloy‬‬

‫رمادي‬

‫عالً السبك‬ ‫‪Stainless‬‬ ‫الصلب الذى‬ ‫الٌصدأ‬ ‫‪4‬‬

‫‪2‬‬

‫منخفض السبك ‪Low Alloy‬‬

‫‪Tool‬‬

‫‪High Carbon‬‬

‫صلب العدة‬

‫عالً الكربون‬

‫‪Medium‬‬ ‫‪Carbon‬‬

‫‪Low‬‬ ‫‪Carbon‬‬

‫متوسط‬ ‫الكربون‬

‫منخفض‬ ‫الكربون‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انًٕاد غ‪ٛ‬ز انحذ‪ٚ‬ذ‪ٚ‬ح‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫األلومنٌوم‬ ‫سبائك االلومنٌوم‬ ‫النحاس‬ ‫النحاس األصفر‬ ‫البرونز‬ ‫الزنك‬ ‫القصدٌر والرصاص‬ ‫الماغنٌسٌوم‬

‫‪5‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫يٕاد غ‪ٛ‬ز يعذَ‪ٛ‬ح‬ ‫غٌر طبٌعٌة‬

‫طبٌعٌة‬

‫• سٌرامٌك‬

‫• الخشب‬

‫• المطاط الصناعى‬

‫• المطاط‬

‫‪6‬‬

‫‪3‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫يعادٌ أخزٖ‬ ‫المعادن النادرة‬ ‫• االٌترٌوم‬ ‫• السٌرٌوم‬ ‫• الٌوربٌوم‬

‫‪7‬‬

‫معادن العصر‬ ‫• التٌتانٌوم‬ ‫• البرٌلٌوم‬ ‫• معادن درجات الحرارة‬ ‫العالٌة‬ ‫• الكولومبٌوم‬ ‫• التنجستن‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫انًعادٌ انحذ‪ٚ‬ذ‪ٚ‬ح‬

‫‪8‬‬

‫‪4‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫‪ (a‬انحذ‪ٚ‬ذ انزْز ‪Cast Iron‬‬ ‫‪ o‬إن الحدٌد الزهر (حدٌد الصب) هو الحدٌد الغفل المنقى وٌحتوي على نسبة عالٌة من‬ ‫الكربون وٌلقى أهمٌة كبٌرة فً الصناعة بسبب المزاٌا التالٌة‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫معدن رخٌص ألن إنتاجه قلٌل التكالٌف‪.‬‬ ‫تشغٌله سهل بالوسائل المناسبة‪.‬‬ ‫درجة انصهاره منخفضة نسبٌا ً ~ ‪.1200 C‬‬ ‫ٌتحمل الضغوط العالٌة إال أن تحمله للشد قلٌل نسبٌا ً‬ ‫سٌولته عالٌة عند انصهاره مما ٌجعله مفٌدا فً عملٌات السباكة‬ ‫ٌمكن معالجته حرارٌا‪.‬‬ ‫ذاتً التزلٌق بسبب وجود الجرافٌت‪ ,‬لدا ٌستخدم فً صنع المنزلقات (السكك)‪.‬‬

‫‪ o‬تستعمل مسبوكات حدٌد الزهر الرمادي على نحو كبٌر وهذا ٌعزى إلى قدرة إنسٌابه بسهولة فً الممرات الضٌقة فً‬ ‫القوالب ذات األشكال المعقدة‪.‬‬ ‫‪9‬‬

‫• ٌعتبر الحدٌد الزهر معدن صلد وهش (قصٌف) وله مقاومة عالٌة للبلً‬ ‫ً‬ ‫وخاصة عندما تتوفر ظروف تزلٌق جٌدة‪.‬‬ ‫• ٌحوي الحدٌد الزهر على نسبة ‪ 2‬إلى ‪ %4‬كربون‪ٌ .‬صب حدٌد الزهر‬ ‫المصهور فى قوالب إلنتاج مصبوبات تصنع منها أجزاء اآلالت‪.‬‬ ‫• من أهم عناصر السبك فى حدٌد الزهر‪:‬‬ ‫‪ ‬الكربون‪ :‬إما على شكل جرافٌت (شرائح أو كرات) أو ٌتفاعل مع الحدٌد مكونا السٌمنتاٌت (كربٌد‬ ‫الحدٌد)‪.‬‬ ‫‪ ‬السٌلٌكون‪ :‬بنسبة (‪ٌ .)%3 : 1‬عمل كملٌن وٌساعد على القابلٌة للتشغٌل‬ ‫‪ ‬المنجنٌز‪ :‬بنسبة (‪ٌ )%1 : 0.5‬ساعد على تصلٌد الحدٌد الزهر‬ ‫‪ ‬الكبرٌت‪ :‬بنسبة (أقل من ‪ ،)%1‬حٌث إن وجوده له آثار ضارة جدا فى سبائك الحدٌد والكربون‬ ‫النه ٌعطل تكون الجرافٌت وٌساعد على جعل المسبوك أبٌض ضعٌف الخواص المٌكانٌكٌة لذا‬ ‫ٌوصى بإضافة المنجنٌز للزهر لٌتحد مع الكبرٌت وٌزٌل آثاره‬ ‫‪ ‬الفوسفور‪ :‬بنسبة (أقل من ‪ٌ )%1‬ساعد على زٌادة السٌولة‬

‫‪10‬‬

‫‪5‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫• تتوفر أنواع مختلفة من الحدٌد الزهر منها الحدٌد الزهر الرمادى ‪ ،‬والحدٌد‬ ‫الزهر الطروق ‪ ،‬والحدٌد الزهر األبٌض والحدٌد الزهر المطٌلً‪.‬‬ ‫• حدٌد زهر أبٌض ‪ٌ /‬تمتع بصالدة عالٌة جدا وٌستعمل فى االستخدامات‬ ‫التى تتطلب مقاومة عالٌة للبلى والحك وٌمكن تحوٌله الى الحدٌد الطروق‬ ‫عن طرٌق عملٌة التلدٌن وذلك بتسخٌنه الى درجة حرارة معٌنة ثم‬ ‫تبرٌده ببطء مع مراقبة درجة الحرارة والزمن‪.‬‬ ‫• حدٌد زهر رمادى ‪ /‬شكل من أشكال الحدٌد الزهر وٌستعمل على نحو‬

‫كبٌر لقدرة انسٌابه بسهولة فى الممرات الضٌقة فى قوالب الصب لكى‬ ‫ٌشكل أشكاال معقدة‪.‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪11‬‬

‫‪White iron Malleable iron‬‬ ‫(الزهر األبيض)‬ ‫(الزهر الطروق)‬ ‫يخحد الكربىن الزائد‬ ‫طٕرج‬ ‫مع الحديد في صىرة‬ ‫كراث‬ ‫انكزتٌٕ‬ ‫‪Cementite‬‬

‫انظفاخ مثل الحديد المطاوع‪.‬‬

‫صلد وقصيف‬

‫بالخبريد السريع‬ ‫بالخبريد البطيء‬ ‫ك‪ٛ‬ف‪ٛ‬ح‬ ‫انحظٕل )الخلديه) للحديد الزهر لمصهىر الحديد‬ ‫الزهر الرمادي‪.‬‬ ‫األبيض‬ ‫عه‪ّٛ‬‬

‫‪12‬‬

‫‪6‬‬

‫‪Ductile iron‬‬ ‫(الزهر المطيل)‬

‫‪Gray cast iron‬‬ ‫(الزهر الرمادي)‬

‫كراث‬

‫شرائح‬

‫يقاوم إجهاد الشد‬

‫ضعيف وسبيا فً الشد‬ ‫بسبب حدود شروخ‬ ‫)‪ (cracks‬بيىما حكىن‬ ‫مقاومخه للضغط أكبر‬ ‫وسبيا‪.‬‬

‫بإضافت قليل مه‬ ‫الماغىسيىم إلً‬ ‫الحديد الرمادي‬ ‫المصهىر قبل‬ ‫الصب فً القىالب‪.‬‬

‫يىخج بالخبريد البطي‬ ‫للحديد الزهر حيذ‬ ‫يخشكل الجرافيج‬ ‫ويعطي له لىن داكىا‪.‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫ هش جدا و صلد خواصه‬‫المٌكانٌكٌة ردٌئة‬ ‫ ال ٌوجد به كربون حر‬‫(جرافٌت) و إنما ٌكون الكربون‬ ‫متحد تماما مع الحدٌد‬ ‫ ٌوجد الكربون منفصال جزئٌا‬‫على شكل قشور رقٌقة موزعة‬ ‫داخل بنٌة المعدن‬ ‫ تكسب هذه القشور الجرافٌتٌة‬‫الحرة مقطع الحدٌد اللون‬ ‫الرمادي كما أنها تضعف من‬ ‫بنٌة المعدن‬

‫تسخٌن حدٌد الزهر‬ ‫األبٌض الى حوالً ‪900‬‬ ‫درجة مئوٌة لمدة ‪24‬‬ ‫ساعة‬

‫•‬

‫إضافة عنصر الماغنسٌوم‬ ‫أثناء سباكة حدٌد الزهر‬ ‫الرمادي‬ ‫ تعتبر هذه العملٌة عملٌة‬‫تطرٌة للحدٌد الزهر األبٌض‬ ‫حٌث ٌتحلل كربٌد الحدٌد‬ ‫وٌصبح الحدٌد طرٌا و تزٌد‬ ‫مطولٌته‬ ‫ٌوجد الجرافٌت (الكربون الحر)‬‫على شكل تجمعات متكورة أو‬ ‫شبه متكورة‬ ‫‪ٌ -‬متاز بجودة خواصه‬‫المٌكانٌكٌة حٌث تزٌد مقاومة‬ ‫الشد و المتانة و المطولٌة‬

‫‪13‬‬

‫انحذ‪ٚ‬ذ انزْز ‪Cast Iron‬‬ ‫‪Contains 2%-4% of carbon‬‬ ‫‪Very hard and brittle‬‬ ‫‪Strong under compression‬‬ ‫‪Suitable for casting‬‬ ‫]‪[can be pour at a relatively low temperature‬‬ ‫‪Engine block, engineer vices, machine parts‬‬

‫‪14‬‬

‫‪7‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انحذ‪ٚ‬ذ انًطأع ‪Wrought Iron‬‬ ‫• الحدٌد المطاوع هو الحدٌد الذي نزع منه معظم ما ٌحوٌه من‬ ‫الكربون‪.‬‬ ‫• متٌن وٌمكن ثنٌه بسهولة فٌما لو كان بارداً أو ساخنا ً‪.‬‬ ‫• ٌصدأ الحدٌد المطاوع ببطء شدٌد وٌمكن لحامه بسهولة‪.‬‬ ‫• غٌر مناسب للسباكة لعدم وجود عنصر الكربون فٌه الذي ٌساعد‬ ‫على السٌولة‪ .‬حٌث أن الحدٌد المطاوع ال ٌسٌل بل ٌتشكل‬ ‫كالعجٌنة وهذا ال ٌساعد فً عملٌات السباكة‪.‬‬ ‫• تصنع منه ‪ /‬أعمال الحدٌد الزخرفٌة‪ ،‬ومواسٌر المداخن‪،‬‬ ‫وخطوط أنابٌب النفط‪.‬‬ ‫‪15‬‬

‫انظهة انكزتَٕٗ ‪Carbon Steel‬‬ ‫• سبٌكة من الحدٌد والكربون تصل نسبة الكربون فً سبٌكة‬ ‫الصلب إلى ‪ % 1.5‬وال تحتوى على غٌره من عناصر السبك‪.‬‬ ‫وٌتم تصنٌفه على حسب نسبة الكربون التى ٌحتوى علٌها‪.‬‬

‫‪16‬‬

‫‪8‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫‪High Carbon Steel‬‬ ‫الصلب عالً الكربون‬

‫‪Carbon‬‬ ‫‪Steel‬‬ ‫الصلب‬ ‫الكربونً‬

‫‪Medium Carbon‬‬ ‫‪Steel‬‬ ‫الصلب متوسط الكربون‬ ‫الصلب الطري‬ ‫‪Mild steel‬‬

‫‪Low Carbon Steel‬‬ ‫منخفض الكربون الصلب‬

‫نوع الصلب نسبة الكربون‪%‬‬ ‫‪0.125 - 0.1‬‬ ‫منخفض‬ ‫الكربون‬ ‫‪0.3 - 0.15‬‬ ‫طري‬

‫أمثلة على االستخدام‬ ‫القضبان‪ ,‬األسالك‪ ,‬الصفائح الرفيعة‪ ,‬األنابيب‬ ‫المسحوبة‪,‬‬ ‫صفائح الغاليات‪ ,‬أعمال الجسور‪ ,‬المقاطع‬ ‫اإلنشائية‪ ,‬مشغوالت الحدادة‬

‫طهة يُخفض انكزتٌٕ ‪Low Carbon Steel‬‬ ‫أقل من (‪ )%0.3‬كربون‬ ‫سهل التشغٌل (ٌمكن طرقه) وٌمكن لحامه‬

‫‪Also known as mild steel‬‬ ‫‪Contain 0.05% -0.32% carbon‬‬

‫والٌمكن تصلٌده ‪ ،‬غٌر مقاوم للصدأ ‪،‬وٌتوفر‬ ‫‪Tough, ductile and malleable‬‬ ‫‪Easily joined and welded‬‬ ‫على هٌئة قضبان ذات أشكال وأحجام مختلفة‬ ‫‪Poor resistance to corrosion‬‬ ‫‪Often used a general purpose material‬‬ ‫تصنع منه المسامٌر الملولبة‬ ‫وهٌاكل السٌارات وفً االعمال االنشائٌة‪.‬‬ ‫‪Nails, screws, car bodies,‬‬ ‫‪Structural Steel used in the construction industry‬‬

‫‪18‬‬

‫‪9‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

4/29/2013

ٌٕ‫طهة يرٕسظ َسثح انكزت‬ Medium Carbon Steel ‫ وٌستخدم فى رإوس‬%0.6 - %0.3 ‫• نسبة الكربون من‬ .‫المطارق ومعدات الحدائق‬

Eng. Khalifa Ezaedi

19

Medium Carbon Steel ٌٕ‫طهة يرٕسظ َسثح انكزت‬ Contains 0.35% - 0.5% of carbon Offer more strength and hardness BUT less ductile and malleable Structural steel, rails and garden tools

Eng. Khalifa Ezaedi

20

10

4/29/2013

ٌٕ‫طهة عانٗ َسثح انكزت‬ %1.5 - %0.6 ‫• ٌسمى أٌضا بصلب العدة نسبة الكربون من‬ ‫وتصنع منه الكثٌر من المنتجات التى تتطلب معالجة حرارٌة‬

Eng. Khalifa Ezaedi

21

High Carbon Steel ٌٕ‫طهة عانٗ َسثح انكزت‬ Also known as ‘tool steel’ Contain 0.55%-1.5% carbon Very hard but offers Higher Strength Less ductile and less malleable Hand tools (chisels, punches) Saw blades

Eng. Khalifa Ezaedi

22

11

‫‪4/29/2013‬‬

‫‪ (d‬انظهة انسثائكٗ ‪Alloy Steel‬‬ ‫• نتحصل علٌه باضافة عناصر أخرى الى سبٌكة الصلب‬ ‫بقصد تحسٌن خصائصها مثل‪/‬‬

‫الكروم والمنجنٌز والتنجستن والفاندٌوم لجعل الحدٌد أكثر‬ ‫صالدة ومثانة وقوة‪.‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪23‬‬

‫انعُاطز انًضافح انٗ انحذ‪ٚ‬ذ‬ ‫‪Alloying‬‬ ‫‪Elements‬‬ ‫عناصر السبك‬

‫‪Effect of Alloying Elements‬‬ ‫تؤثٌر عناصر السبك على خصائص الصلب‬

‫الكربون‬

‫ ٌزٌد الكربون صالدة الحدٌد‪.‬‬‫ تتؤثر خواص السبٌكة بنسبة الكربون الحر(جرافٌت) إلى نسبة الكربون المتحد (كربٌد‬‫الحدٌد)‪.‬‬

‫السلٌكون‬

‫ ٌزٌل وٌطرد األكسٌجٌن واألكاسٌد األخرى من السبائك الحدٌدٌة‪.‬‬‫ عامل فعال فً ترسٌب الكربون الحر الذي ٌقلل من صالدة السبٌكة‪.‬‬‫‪ ‬إذن تتحدد جودة السبٌكة الحدٌدٌة بمقدار ما تحتوٌه من السلٌكون‪.‬‬

‫النٌكل‬

‫التنجستن‬

‫ ٌزٌد من متانته ومقاومتة للصدمات وال ٌصدأ بسهولة وٌعمل أٌضا على مقاومة‬‫الصدمات‪.‬‬ ‫ ٌصنع منه صفائح التدرٌع أو الحماٌة‪.‬‬‫‪ٌ o‬عمل على جعل الصلب ذاتً التصلٌد (أضافته للصلب ٌعمل على تكوٌن جسٌمات صلده‬ ‫قاسٌة تقاوم الحك فٌزٌد من مقدرة الصلب على القطع)‪.‬‬ ‫‪ o‬ال تحتاج األدوات المصنوعة من صلب التنجستن إلى معالجة حرارٌة بقصد التصلٌد‬ ‫وهً مقاومة للحرارة‪ٌ .‬ستعمل لصنع ادوات القطع‪.‬‬ ‫‪24‬‬

‫‪12‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫‪Alloying‬‬ ‫‪Elements‬‬ ‫أهم عناصر التسابك‬

‫الفاندٌوم‬ ‫المولبدنٌوم‬

‫‪Effect of Alloying Elements‬‬ ‫تؤثٌر أهم عناصر التسابك المكونة للمواد الحدٌدٌة‬

‫‪ٌ o‬جعل الصلب ذا تركٌب حبٌبً دقٌق (ٌكون فى الصلب كربٌدات تقاوم اإلحتكاك والحك‬ ‫وٌزٌد قابلٌته للتقسٌة ) فٌزٌد من متانته بشكل كبٌر‪.‬‬ ‫‪ٌ o‬ستعمل الفاندٌوم عندما ٌتطلب األمر معدناً متٌنا ً وقوٌا ً ولكن فً نفس الوقت لٌس‬ ‫قصٌفا ً‪.‬‬ ‫‪ٌ o‬عمل على جعل الصلب متٌنا ً فً درجات الحرارة العالٌة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪o‬‬

‫لزٌادة المقاومة والمثانة وٌستعمل فى االجزاء المعرضة للصدم والبلى‪.‬‬ ‫ٌساعد على اتحاد الكربون بالحدٌد فٌإدى الى زٌادة كربٌد الحدٌد فً سبائك الحدٌد األمر‬ ‫الذي ٌإدي إلى زٌادة الصالدة‬ ‫ٌتحد مع الكبرٌت و بذلك ٌزٌل آثاره السٌئة‬ ‫ٌخفض درجة انصهار سبائك الحدٌد‬

‫‪o‬‬ ‫‪o‬‬

‫ٌزٌد المثانة والصالدة ومقاومة البلى‪.‬‬ ‫ٌزٌد مقاومة التآكل المٌكانٌكً و ٌقاوم الصدأ وهو أساس صنع الصلب الذى الٌصدأ‬ ‫‪. Stainless Steel‬‬ ‫ٌساعد على اتحاد الكربون بالحدٌد و ٌعوق تكون الجرافٌت‬ ‫ٌستعمل فى تصنٌع أجزاء الطائرات والسٌارات‬

‫المنجنٌز‬ ‫‪o‬‬ ‫‪o‬‬

‫الكروم‬ ‫‪o‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪25‬‬

‫‪ (e‬طهة انـعـــذج ‪Tool Steel‬‬ ‫• ٌحتوى اما على نسبة عالٌة من الكربون أو محتوى سبائكى‬ ‫عالى أو على كلٌهما‪.‬‬ ‫• متٌن وتصنع منه العدد الالزمة لتثبٌث حواف أدوات القطع‬ ‫)‪ (Tool Holder‬كالمخرطة والمثقاب‪.‬‬

‫‪26‬‬

‫‪13‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

4/29/2013

High Speed Steel ‫ح‬ٛ‫( طهة انسزعاخ انعان‬f ‫• وهى سبٌكة ذاتٌة التصلٌد ٌمكنها مقاومة درجات الحرارة العالٌة‬ )‫دون أن تلٌن (تتلدن‬ ً‫• هذه الخصائص تجعل السبٌكة مثالٌة فً صنع أدوات القطع الت‬ ‫ٌمكنها التغلغل فً المادة فً سرعات أعلى من تلك التً تعمل بها‬ .ً‫األدوات المصنوعة من الصلب الكربون‬

Eng. Khalifa Ezaedi

27

High Speed Steel ‫ح‬ٛ‫طهة انسزعاخ انعان‬ Medium Carbon steel alloyed with Tungsten, chromium, vanadium Very hard Resistant to frictional heat even at high temperature Can only be ground Machine cutting tools (lathe and milling) Drills

Eng. Khalifa Ezaedi

28

14

‫‪4/29/2013‬‬

‫‪ (g‬انظهة انذ٘ ال ‪ٚ‬ظذأ ‪Stainless Steel‬‬ ‫• توجد أنواع عدٌدة من الصلب الذى الٌصدأ وجمٌع األنواع‬ ‫تشترك فى أنها تحتوى على نسبة كروم أكثر من ‪ُ %10‬تزٌد‬ ‫من مقاومته للصدأ و التآكل وكذلك الحرارة‪.‬‬ ‫• أنواعه‪:‬‬ ‫– أوستٌنٌتك )‪ (Austenitic‬صلب من الكروم والنٌكل أو صلب من‬ ‫الكروم والنٌكل والمنجنٌز وهى غٌر مغناطٌسٌة‪.‬‬ ‫– مارتنسٌتٌك )‪ (Martensitic‬سبائك من الحدٌد والكروم والكربون‬ ‫وهى مغناطٌسٌة‪.‬‬ ‫– فٌرٌتٌك )‪ (Ferritic‬بها أكثر من ‪ %18‬كروم وهى مغناطٌسٌة‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪29‬‬

‫‪Austenitic‬‬

‫‪Ferritic‬‬

‫‪Martensitic‬‬

‫عُاطز‬ ‫انرساتك‬

‫كزٔو ‪َٛ +‬كم (‪ +‬يُجُ‪ٛ‬ز)‬

‫يٍ ‪ 18‬إنٗ ‪ %25‬كزٔو‬

‫كزٔو ال ‪ٚ‬ز‪ٚ‬ذ عٍ ‪%15‬‬

‫انظفاخ‬

‫(ْذِ انًجًٕعح غ‪ٛ‬ز يغُاط‪ٛ‬س‪ٛ‬ح)‬ ‫يقأو نهرآكم ٔ درجاخ انحزارج‬ ‫انًُخفضح‬

‫(يقأو نهرآكم)‬ ‫كًا ذرٕافز ف‪ ّٛ‬خاط‪ٛ‬ح انًغُاط‪ٛ‬س‪ٛ‬ح‬

‫ْذِ انًجًٕعح يغُاط‪ٛ‬س‪ٛ‬ح‬

‫اإلسرخذاياخ‬

‫طُاعح انًساي‪ٛ‬ز ٔ انًٕاس‪ٛ‬ز‬ ‫ٔاسطٕاَاخ انضغظ‪.‬‬

‫تستخدم فً صناعة خزانات المواد‬ ‫الكٌمٌائٌة والغذائٌة وفً صناعة أجزاء‬ ‫اآلالت الزراعٌة‬

‫طُاعح انرزت‪ُٛ‬اخ انثخار‪ٚ‬ح‬ ‫ٔتعض انعذد‪.‬‬

‫‪30‬‬

‫‪15‬‬

4/29/2013

Stainless Steel ‫ظذأ‬ٚ‫انظهة انذٖ ال‬ Steel alloyed with chromium (18%), nickel (8%), magnesium (8%) Hard and tough Corrosion resistance Comes in different grades Sinks, cooking utensils, surgical instruments

Eng. Khalifa Ezaedi

31

‫ح‬ٚ‫ذ‬ٚ‫ز انحذ‬ٛ‫انًعادٌ غ‬ Non Ferrous Metals .‫هى المعادن التى التحوى الحدٌد فى تركٌبها‬

Eng. Khalifa Ezaedi

32

16

‫‪4/29/2013‬‬

‫األنٕيُ‪ٕٛ‬و ‪Aluminium‬‬ ‫ٌستخلص من البوكسٌت وهو فضى اللون‪.‬‬ ‫األلومنٌوم النقى لٌن وضعٌف وٌتصلد بالتشغٌل والتشكٌل‬ ‫• سبائك األلومنٌوم )‪:(Aluminium Alloys‬‬ ‫ٌتحول األلومنٌوم الى معدن قوى وصلد باضافة كمٌات‬ ‫صغٌرة من عناصر أخرى لتحسٌن الخواص المٌكانٌكٌة‬ ‫باضافة النحاس والمنجنٌز والزنك والماغنٌسٌوم‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪33‬‬

‫يً‪ٛ‬زاخ سثائك األنٕيُ‪ٕٛ‬و‬ ‫– خفٌف الوزن‬ ‫– امكانٌة التشغٌل بسهولة‬ ‫– الٌصدأ بسرعة وبعض األنواع التى لها مقاومة بسٌطة للصدأ‬ ‫تغطى بطبقة رفٌعة من األلومنٌوم النقى‪.‬‬

‫‪34‬‬

‫‪17‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫ع‪ٕٛ‬ب سثائك األنٕيُ‪ٕٛ‬و‬ ‫– تـفـقـد مقاومتها بارتفاع درجـة الحـرارة النخـفـاض درجة‬ ‫انصهارها ‪ 660⁰C‬لذلك درجة حرارة التشغٌل التتجاوز ‪150⁰C‬‬ ‫– انخفاض معامل المرونة (ثلث معامل مرونة الحدٌد)‬

‫– خصائص البلى والكالل ضعٌفة‪.‬‬ ‫– معامل المرونة الٌتغٌر كثٌرا بالسبك أو المعالجة الحرارٌة لذلك نزٌد‬ ‫الصالبة بواسطة التضلٌع أو التموٌج‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪35‬‬

‫ذطث‪ٛ‬قاخ سثائك األنٕيُ‪ٕٛ‬و‬ ‫‪.1‬‬

‫حوض المحرك ( ‪ )Crank case‬وأغراض السباكة‬ ‫زنك ‪%14.25 – % 12.5‬‬

‫‪.2‬‬

‫نحاس ‪% 3.0 - % 2.5‬‬

‫القضبان‬ ‫زنك ‪% 8.0 - % 4.0‬‬

‫‪.3‬‬

‫نحاس ‪% 4.0 - % 2.0‬‬

‫حدٌد وسٌلٌكون أقل من ‪% 1.0‬‬

‫للحصول على سبٌكة متٌنة تتحمل الصدمات واالجهادات العالٌة‬ ‫تستعمل سبٌكة ألومنٌوم – نحاس تحتوى على‬

‫‪.4‬‬

‫(مقاومة الشد ‪)170 N/mm²‬‬

‫‪ %12‬نحاس‪.‬‬

‫صناعة هٌاكل الطائرات‬ ‫من سبائك األلومنٌوم التى لها صالدة عالٌة ومقاومة شد قصوى تصل الى ( ‪) 500 N/mm²‬‬ ‫نتحصل علٌها بالمعالجة الحرارٌة‪.‬‬ ‫زنك ‪ - %5‬ماغنٌسٌوم ‪ - %3‬نحاس ‪ - %2.2‬نٌكل ‪%1.0‬‬

‫‪36‬‬

‫‪18‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫ذطث‪ٛ‬قاخ سثائك األنٕيُ‪ٕٛ‬و‬ ‫‪ 5‬األنابٌب والبراشٌم والقضبان والصفائح‬ ‫تستخدم سبٌكة الدٌورالومٌن ‪ Duralumin‬التى لها خاصٌة التعتٌق‬ ‫(التصلد بمرور الزمن) أى تزداد الصالدة بسرعة فى الٌوم األول‬ ‫ثم تزداد ببطء حتى تبلغ أقصاها بعد ‪ 4‬أو ‪ 5‬أٌام لذلك ٌتوجب‬ ‫معالجتها حرارٌا عندما ٌراد تشغٌلها أو تشكٌلها وٌكون تركٌبها‬ ‫على النحو التالى‪:‬‬ ‫نحاس ‪%4.5 - %3.5‬‬ ‫ماغنٌسٌوم ‪%0.7 - %0.4‬‬ ‫‪37‬‬

‫منجنٌز ‪%0.7 - %0.4‬‬ ‫الباقى ألومنٌوم‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫انـُـحــاس ‪Copper‬‬ ‫• ٌستخلص من خام البٌراٌت ‪ Pyrites‬الذى ٌحتوى على ‪ %32‬نحاس ولونه بنى محمر‪.‬‬ ‫• جٌد التوصٌل للكهرباء لذا تصنع منه األسالك والكابالت الكهربائٌة‪.‬‬ ‫• جٌد التوصٌل للحرارة وله مقاومة عالٌة للصدأ بالسوائل لذا ٌستخدم فى معدات تسخٌن‬ ‫المٌاه وخزانات المصانع الكٌمٌائٌة‪.‬‬ ‫• مقاومته للشد التزٌد عن ‪ 200 N/mm²‬ومعدل استطالته ‪ %60‬وبعد التشكٌل تصل‬ ‫مقاومته الى ‪ 450 N/mm²‬وتقل االستطالة ‪ %5‬لذا ٌجب تلدٌنه‪.‬‬ ‫• درجة انصهاره ‪1083⁰C‬‬ ‫• ٌضهر علٌه لون أخضر ٌسمى الباتٌنا ‪ Patina‬عندما ٌتعرض للجو لفترات طوٌلة وتزال‬ ‫بالصقل‪.‬‬ ‫‪38‬‬

‫‪19‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫• الـنـحــاس األصفر ‪ : Brass‬عبارة عن سبٌكة نحاس وزنك‬ ‫نحاس ‪%90‬‬

‫زنك ‪%10‬‬

‫كما توجد سبائك عدٌدة من البراص تصل نسبة الزنك فى بعضها الى ‪%40‬‬ ‫• تتشابه ظروفه التشغٌلٌة مع النحاس‪.‬‬

‫• ٌستخدم فى صناعة أنابٌب المكثفات والمسامٌر اللولبٌة وأجزاء األالت‪.‬‬ ‫• البرونز ‪ : Bronze‬عبارة عن سبٌكة من النحاس والقصدٌر‬ ‫ولونه ذهبى أحمر‪.‬‬ ‫• أكثر صالدة من البراص وأعلى تكلفة‪.‬‬ ‫• ٌستخدم فى صناعة كراسى التحمٌل ‪ Bearing‬والتروس‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪39‬‬

‫انزَك ‪Zinc‬‬ ‫• تتمتع سبائك الزنك بمقاومة أنواع عدٌدة من الصدأ‪.‬‬ ‫• ٌستخدم كطبقة وقائٌة للصلب والحدٌد بواسطة الجلفنة أو الطالء‬ ‫الكهربى‪.‬‬ ‫• درجة انصهاره منخفضة ‪ 420 ⁰C‬مما ٌجعله قابال للسباكة‬ ‫بدرجة ممتازة‪.‬‬ ‫• ٌوجد فى صور أسالك وصفائح وأحزمة ولفات على هٌئة‬ ‫قضبان‪.‬‬ ‫‪40‬‬

‫‪20‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انقظذ‪ٚ‬ز ٔانزطاص )‪(Tin & Lead‬‬ ‫• القصدٌر‪ :‬معدن طرى ذو لون فضى لماع ٌستعمل كعنصر سبك‬ ‫– ٌستعمل فى طالء األسطح الخارجٌة للعلب الحافظة للمواد الغذائٌة‪.‬‬ ‫– مقاوم شدٌد للصدأ وغٌر سام‪.‬‬

‫• الرصاص‪ٌ :‬ستعمل فى البطارٌات وفى تغلٌف الكوابل وفى‬ ‫مخمدات الصوت‪.‬‬ ‫• تدخل سبائك القصدٌر والرصاص فى صناعة مواد كراسى‬ ‫التحمٌل ومواد اللحام‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪41‬‬

‫انًاغُ‪ٛ‬س‪ٕٛ‬و‬ ‫•‬

‫أخف المعادن االنشائٌة‪.‬‬

‫•‬

‫لونه أبٌض فضى‪.‬‬

‫•‬

‫ٌتم الحصول علٌه من مٌاه المحٌطات‪.‬‬

‫•‬

‫معدل المقاومة عالى ‪ 380 N/mm²‬مقارنة بوزنه‪.‬‬

‫•‬

‫له قابلٌة للتشكٌل والتشغٌل‪.‬‬

‫•‬

‫مقاومته تقل بارتفاع درجة الحرارة فوق ‪100⁰C‬‬

‫•‬

‫ٌسبك مع األلومنٌوم – الزنك – المنجنٌز – الزركونٌوم‪.‬‬

‫•‬

‫شدٌد االشتعال‪.‬‬

‫•‬

‫ٌستخدم فى صناعة بعض دوالٌب السٌارات لخفة وزنه بالدرجة األولى والمقاومة بالدرجة الثانٌة‪.‬‬

‫‪42‬‬

‫‪21‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫يعادٌ انعظز‬ ‫• التٌتانٌوم ‪: Titanium‬‬ ‫– لماع وجذاب وله مقاومة عالٌة للصدأ وكثافته ‪ %56‬من كثافة الصلب‪.‬‬ ‫– مقاومة الشد ‪ 415 N/mm²‬وٌمكن زٌادتها الى ‪ 1300N/mm²‬بالمعالجة الحرارٌة‪.‬‬ ‫– سبائك التٌتانٌوم تعمل عند درجات حرارة تصل الى ‪ 480⁰C‬بٌنما األلومنٌوم ٌنهار بسرعة‬ ‫عند درجة حرارة ‪120⁰C‬‬ ‫– سبائك التٌتانٌوم لها تكلفة عالٌة وتحتاج الى أسالٌب متطورة للتصنٌع‪.‬‬ ‫– ٌثلوث بسهولة فتستخدم أدوات قطع لتشغٌله لذات العمل فقط (الكربٌدات)‪.‬‬ ‫– ٌستخدم فى مجاالت الفضاء لمقاومته العالٌة بالنسبة لوزنه ومقاومته للصدأ وصالبته العالٌة‬ ‫ومحافظته على خصائصه المٌكانٌكٌة عند درجات الحرارة العالٌة‪.‬‬ ‫– ٌستخدم فى صناعة أذرع التوصٌل فى محركات السٌارات )‪(Connecting Rod‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪43‬‬

‫يعادٌ انعظز‬ ‫• البرٌلٌوم )‪:(Beryllium‬‬ ‫– ٌستخدم فى تصنٌع هٌاكل المركبات الفضائٌة‪.‬‬ ‫– أخف وزنا بنسبة ‪ %33‬من األلومنٌوم‪.‬‬

‫– عالى التكلفة‪.‬‬ ‫– له مقاومة منخفضة للصدم‪.‬‬ ‫– سبٌكة نحاس البرٌلٌوم لها مقاومة عالٌة للصدأ وتصنع منه رفاصات السفن‬ ‫والقوارب )‪( (Propellers‬المراوح)‪.‬‬ ‫– الغبار الناتج من تشغٌل سبٌكة نحاس البرٌلٌوم ٌسبب مشاكل صحٌة بالغة‬ ‫على الجهاز التنفسى لذلك ٌجب وضع قناع واقى خاص بذلك‪.‬‬ ‫‪44‬‬

‫‪22‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫يعادٌ درجاخ انحزارج انعان‪ٛ‬ح‬ ‫)‪High Temperature Metals (Super Alloys‬‬ ‫• الكولومبٌوم ‪Columbium‬‬ ‫– لالستخدامات الفضائٌة والنووٌة‪.‬‬ ‫– ارتفاع درجة انصهاره ‪ 2400⁰C‬وٌحافظ على مقاومته حتى ‪1080⁰C‬‬

‫– مقاوم لضرر االشعاع (أعمال المفاعالت النووٌة)‬ ‫– ٌتم تشغٌله بؤدوات صلب السرعات العالٌة وتغمر الشغلة طوال الوقت‬ ‫بسائل التبرٌد‪.‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪45‬‬

‫يعادٌ درجاخ انحزارج انعان‪ٛ‬ح‬ ‫)‪High Temperature Metals (Super Alloys‬‬ ‫• التنجستن ‪Tungsten‬‬ ‫– درجة انصهاره عالٌة جدا ‪3400⁰C‬‬ ‫– الٌقاوم التؤكسد فى الدرجات العالٌة لذا ٌجب حماٌته بغالف مناسب‪.‬‬ ‫– ٌستخدم فى صناعة أقطاب شمعات اشعال المحركات ومستلزمات اللحام بسبب‬ ‫ارتفاع درجة انصهاره‪.‬‬ ‫– ٌدخل فى تكوٌن كربٌد التنجستن الذى ٌتمتع بصالدة عالٌة وٌدخل فى صناعة أدوات‬ ‫القطع وقوالب التشكٌل‪.‬‬ ‫– انتاجه بالسباكة مكلف جدا الرتفاع درجة انصهاره وٌتم تشكٌله عن طرٌق‬ ‫مٌثالورجٌا المساحٌق‪.‬‬ ‫‪46‬‬

‫‪23‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انًعادٌ انُادرج‬ ‫• تتواجد بكمٌات صغٌرة لألغراض التجرٌبٌة ومعظمها أغلى‬ ‫من الذهب وتستعمل لألغراض البحثٌة‪.‬‬ ‫• تشمل هذه المجموعة ‪:‬‬ ‫– االٌترٌوم ‪Yttrium‬‬ ‫– السٌرٌوم ‪Cerium‬‬ ‫– الٌوربٌوم ‪Europium‬‬ ‫‪47‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫انًٕاد غ‪ٛ‬ز انًعذَ‪ٛ‬ح‬

‫‪48‬‬

‫‪24‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انهذائٍ )‪(Plastics‬‬ ‫•‬

‫خواصه‪:‬‬ ‫– خفٌف الوزن ومقاوم للصدأ‬ ‫– ٌستعمل كمواد عازلة للكهرباء لمقاومته الكهربٌة‪.‬‬ ‫– ٌستعمل كمواد عازلة للحرارة لموصلٌته الحرارٌة المنخفضة‪.‬‬ ‫– الخواص البصرٌة المتعددة (مدى غٌر محدد من األلوان تمتد الى الداخل وتوجد أنواع شفافة)‪.‬‬ ‫– قابلٌة التشكٌل وسهولة التصنٌع ‪ :‬تحوٌل المادة الخام الى المنتج النهائى‬ ‫فى عملٌة واحدة (البثق – القوالب) وتحتاج الى درجة انصهار منخفضة‪.‬‬

‫– االنهاء السطحى‪ٌ :‬مكن انتاج أسطح ناعمة جدا أو خشنة حسب الحاجة‪.‬‬ ‫– التكلفة المنخفضة وتشمل المادة الخام وتكالٌف التصنٌع‪.‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪49‬‬

‫انهذائٍ )‪(Plastics‬‬ ‫• عٌوبه‪:‬‬ ‫• لها مقاومة منخفضة‪.‬‬ ‫• مقاومة صدم منخفضة باستثناء بعض األنواع )‪(HDPE , ABS‬‬ ‫• استخدامته‪:‬‬ ‫• ٌستعمل حٌن نحتاج مقاومة منخفضة ووزن خفٌف وموصلٌة‬ ‫منخفضة للكهرباء والحرارة وسهولة التصنٌع‪.‬‬ ‫‪50‬‬

‫‪25‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انًطاط‪ٛ‬اخ ‪Elastomers‬‬ ‫• نوع من أنواع البولٌمرات الخطٌة والتى تضهر قدرا كبٌرا من‬ ‫التشكل المرن عند تعرضها لقوة ما‪.‬‬ ‫• المطاط الطبٌعى ‪: Rubber‬‬

‫خصائصه‪ :‬المرونة – انخفاض معامل االحتكاك الداخلى –‬ ‫مقاومته لمعظم األحماض غٌر العضوٌة واألمالح والقلوٌات‪.‬‬ ‫العزل الجٌد للكهرباء – ٌهلك بسرعة عند تعرضه ألشعة‬ ‫الشمس– ٌفقد مقاومته عند ارتفاع درجة الحرارة الى ‪.80⁰C‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪51‬‬

‫انًطاط‪ٛ‬اخ ‪Elastomers‬‬ ‫• المطاط الصناعى ‪: Artificial Elastomers‬‬ ‫استحدث للتغلب على عٌوب المطاط الطبٌعى وعند عدم توفره‬ ‫وألنه أقل تكلفة‪.‬‬

‫المطاط السٌلٌكونى ٌعمل فى درجات حرارة تصل الى ‪230⁰C‬‬ ‫وفى حالة األحمال الشدٌدة ٌمكن تقوٌة المطاط بؤسالك من‬ ‫الصلب كما فى العجالت والسٌور‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪52‬‬

‫‪26‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انًٕاد انس‪ٛ‬زاي‪ٛ‬ك‪ٛ‬ح ‪Ceramics‬‬ ‫• خواصها‪ :‬عالٌة الصالدة – قصٌفة (هشة) – لها درجات انصهار‬ ‫عالٌة – ردئٌة التوصٌل للكهرباء والحرارة – معامل تمددها‬ ‫الحرارى منخفض – تستخدم فى الصناعات الكهربائٌة – تغلٌف‬ ‫األماكن الحرارٌة كاألفران – تستخدم كمقاومات وعناصر‬ ‫تسخٌن كما فى األفران الكهربائٌة‪.‬‬ ‫• الزجاج ‪ :‬من ضمن المواد السٌرامٌكٌة وٌستخدم فى النوافذ‬ ‫والحافظات ومصابٌح االنارة والشاشات‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪53‬‬

‫انًٕاد انًزكثح ‪Composite Materials‬‬ ‫• مواد صلبة غٌر متجانسة تحتوى فى تركٌبها على مادتٌن أو أكثر‬ ‫مرتبطة مع بعضها مٌكانٌكٌا أو مٌثالورجٌا وتحتفظ كل مادة من هذه‬ ‫المواد على ذاتها وخواصها فى المادة المركبة وٌمكن أن تكون المواد‬ ‫المكونة للمادة المركبة مواد عضوٌة أو معادن أو مواد سٌرامٌكٌة‪.‬‬

‫• ٌتم اكتساب خصائص فى المادة المركبة الٌمكن الحصول علٌها من‬ ‫العنصر الواحد مثل‬ ‫الصلبٌة ‪ ، stiffness‬المقاومة ‪ ،‬الوزن‪ ،‬مقاومة الصدأ ‪ ،‬الصالدة‪،‬‬ ‫الموصلٌة‪.‬‬

‫‪54‬‬

‫‪27‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

4/29/2013

/ ً‫حعخمد خىاص المادة المركبت عل‬ .‫• خواص العنصر الفردى المكون للمادة‬ .‫• نسبة العناصر فى المادة المركبة‬ .‫• حجم وشكل وتوزٌع المكونات‬ .‫• درجة ومقدار الربط بٌن المكونات‬

Eng. Khalifa Ezaedi

55

‫أوىاع المىاد المركبت‬ Fiberglass ‫• االلٌاف الزجاجٌة‬ http://en.wikipedia.org/wiki/Fiberglass

Carbon fiber ‫• ألٌاف الكربون‬ http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_(fiber)

Plywood ‫• الخشب الرقائقى‬ http://en.wikipedia.org/wiki/Plywood

Concrete ‫• االسمنت المسلح‬ http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete

Aramid ‫• األرامٌد‬ http://en.wikipedia.org/wiki/Aramid Eng. Khalifa Ezaedi

56

28

‫‪4/29/2013‬‬

‫االن‪ٛ‬اف انزجاج‪ٛ‬ح ‪Fiberglass‬‬ ‫• هى مادة مصنوعة من ألٌاف رفٌعة جدا من الزجاج‪.‬‬ ‫• األلٌاف الزجاجٌة المرنة أقوى من الصلب وال تحترق أو‬ ‫تتمدد أو تبهت‪.‬‬ ‫• هناك نوعان من األلٌاف الزجاجٌة‬ ‫• ‪E-Glass‬‬ ‫لدٌه خاصٌة عزل ممتازة وله القدرة على تحمل درجات حرارة‬ ‫تصل الى ‪815 ⁰C‬‬ ‫• ‪S-Glass‬‬ ‫له قابلٌة عالٌة للشد وهو أصلب من ‪E-Glass‬‬

‫‪29‬‬

‫‪57‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪58‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫استخدامات االلٌاف الزجاجٌة ‪/‬‬ ‫• صناعة السجاد‬ ‫• تستخدم فى العزل للصوت والحرارة‬ ‫• صناعة االنسجة المقاومة للحرارة‬ ‫• صناعة االنسجة المقاومة للتآكل‬ ‫• صناعة االنسجة العالٌة القوة‬ ‫• صناعة الستائر الخارجٌة وبناء البٌوت الزجاجٌة‬

‫‪59‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫لدائن األلٌاف الزجاجٌة المقواة ‪/‬‬ ‫• متٌنة جدا‬ ‫• خفٌفة الوزن‬ ‫• ٌمكن صٌاغتها فى قوالب وتشكٌلها وصبها‬ ‫تستخدم فى صناعة ‪/‬‬ ‫• هٌاكل السٌارات والقوارب‬ ‫• اطارات النوافذ‬ ‫• أجزاء المركبات اآللٌة‬ ‫‪60‬‬

‫‪30‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫آن‪ٛ‬اف انكزتٌٕ‬ ‫‪Carbon fiber‬‬ ‫• هى مواد تتؤلف من ألٌاف دقٌقة للغاٌة ذات قطر‬ ‫من ‪ 5 – 10 µm‬وتتكون فى معظمها من ذرات الكربون‪.‬‬ ‫• ترتبط ذرات الكربون فى بلورات مجهرٌة موازٌة لمحور‬ ‫اآللٌاف‪ ،‬مما ٌجعل االلٌاف قوٌة جدا مقارنة بحجمها‪.‬‬ ‫• تستخدم فى التطبٌقات التى تتطلب وزن منخفض (نسبة عالٌة‬ ‫من القوة الى الوزن) حٌث أن كثافة الكربون أقل بكثٌر من‬ ‫كثافة الفوالذ‪.‬‬ ‫‪61‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫اسرخذاياخ آن‪ٛ‬اف انكزتٌٕ‬ ‫• تستخدم فى تطبٌقات الفضاء والهندسة‬ ‫المدنٌة والعسكرٌة ورٌاضة السٌارات‬ ‫وذلك لخصائصها التالٌة ‪/‬‬ ‫– قوة الشد المرتفعة‪.‬‬ ‫– خفٌفة الوزن‪.‬‬ ‫– تمددها الحرارى منخفض‪.‬‬ ‫– مقومة للتآكل‪.‬‬ ‫– تقاوم تراكم الكهرباء الساكنة‪.‬‬

‫• تستخدم فى ترشٌح الغازات ذات درجات الحرارة العالٌة‪.‬‬ ‫‪62‬‬

‫‪31‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫انخشة انزقائقٗ ‪Plywood‬‬ ‫• ٌستخدم فى أعمال النجارة وصناعة األثاث وٌستعمل كمادة‬ ‫رابطة أو مادة عازلة فى كثٌر من المجاالت الهندسٌة‬

‫‪63‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫االسًُد انًسهح ‪Concrete‬‬ ‫• ٌعتبر من المواد المركبة حٌث ٌحتوى على االسمنت‪ ،‬الزلط‪،‬‬ ‫الرمل والماء كمادة رابطة‪.‬‬ ‫• ٌستعمل فى األعمال المدنٌة واالنشائٌة كبناء الجسور‬ ‫واالعمدة وأسقف المبانى‪.‬‬

‫‪64‬‬

‫‪32‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫األراي‪ٛ‬ذ ‪Aramid‬‬ ‫• هى ألٌاف صناعٌة مشابهة للناٌلون قوٌة ومقاومة للحرارة‪.‬‬

‫• ٌصنع األرامٌد من مركبات كٌمٌائٌة تسمى االمٌدات‪،‬‬ ‫ترتبط األمٌدات بحلقات أروماتٌة لتكون جزٌئات تشبه‬ ‫السلسلة تسمى البولٌمرات‪.‬‬ ‫• تستخدم فى التطبٌقات العسكرٌة وصناعة الفضاء ونسٌج‬ ‫تسلٌح الصوارٌخ البالستٌة‪.‬‬

‫‪65‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫خظائض ا‪ٜ‬راي‪ٛ‬ذ‬ ‫‪Aramid fiber characteristics‬‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪66‬‬

‫‪33‬‬

‫مقاومة جٌدة للحك‬ ‫مقاومة جٌدة للمذٌبات العضوٌة‪.‬‬ ‫غٌر ناقل للكهرباء أو الحرارة‪.‬‬ ‫التوجد له نقطة انصهار وانما ٌبدأ بالتفكك عند ‪500⁰C‬‬ ‫بطئ االشتعال‪.‬‬ ‫نسٌج متماسك عند درجات الحرارة العالٌة‪.‬‬ ‫حساس لألحماض واالمالح‪.‬‬ ‫حساس لألشعة فوق البنفسجٌة‪.‬‬ ‫ٌمٌل الى تكون شحنة سالبة اذا لم ٌعالج‪.‬‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫يً‪ٛ‬زاخ انًٕاد انًزكثح‬ ‫تفوقت المواد المركبة على المواد االنشائٌة التقلٌدٌة بسبب ‪/‬‬ ‫• متانة أكبر من متانة المواد االنشائٌة التقلٌدٌة‪.‬‬ ‫• سهولة تشكٌل االشكال المعقدة بؤحجام وأبعاد كبٌرة‪.‬‬ ‫• خفة الوزن بشكل كبٌر دون الثؤثٌر على خواص المتانة‪.‬‬ ‫• انخفاض معدالت الكالل والتزحف الى مرحلة ٌمكن اعتبارها‬ ‫غٌر موجودة‪.‬‬ ‫• مقاومة حرارٌة عالٌة بالنسبة لخالئط السٌرامٌك‪.‬‬ ‫• مقاومة أكبر للمواد الكٌماوٌة والعوامل الجوٌة (التصدأ)‪.‬‬ ‫• ممانعة هائلة لعدم انتشار الشقوق الذى قد ٌحدث نتٌجة لالهتزاز‪.‬‬ ‫‪67‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫ع‪ٕٛ‬ب انًٕاد انًزكثح‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪68‬‬

‫‪34‬‬

‫تغٌر خواصها المٌكانٌكٌة والفٌزٌائٌة بشكل أسرع من المواد‬ ‫التقلٌدٌة تحت الظروف المختلفة‪.‬‬ ‫عمرها أقصر من عمر المواد التقلٌدٌة‪.‬‬ ‫مقاومتها الحرارٌة منخفضة‪.‬‬ ‫مواد كٌمٌائٌة مضرة بالبٌئة غالبا (الٌمكن اعادة تصنٌعها أو‬ ‫التخلص منها)‪.‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫اسم المادة‬

‫العبارة‬ ‫عنصر السبك الذي ٌضاف إلى الصلب كً ٌبقى متٌنا فً درجة‬ ‫الحرارة العالٌة‬ ‫سبٌكة األلومنٌوم التً لها خاصٌة النعتٌق (التصلد بمرور الزمن)‬ ‫المعدن الذي ٌستخدم فً صناعة البطارٌات وفً تغلٌف الكوابل‬ ‫ومخمدات الصوت‬ ‫سبٌكة الحدٌد والكربون التً تصل فٌها نسبة الكربون إلى ‪% 1.5‬‬ ‫المواد الهندسٌة التً تستعمل كمواد عازلة للكهرباء وهً أٌضا‬ ‫مقاومة للصدأ‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪69‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫العبارة‬

‫اسم المادة‬

‫عنصر السبك الذي ٌضاف إلى الصلب كً ٌبقى متٌنا فً درجة‬

‫المولبدنٌوم‬

‫الحرارة العالٌة‬ ‫سبٌكة األلومنٌوم التً لها خاصٌة النعتٌق (التصلد بمرور الزمن)‬ ‫المعدن الذي ٌستخدم فً صناعة البطارٌات وفً تغلٌف الكوابل‬

‫الدٌورالومٌن‬ ‫الرصاص‬

‫ومخمدات الصوت‬ ‫سبٌكة الحدٌد والكربون التً تصل فٌها نسبة الكربون إلى ‪% 1.5‬‬

‫الصلب‬

‫المواد الهندسٌة التً تستعمل كمواد عازلة للكهرباء وهً أٌضا‬

‫اللدائن‬

‫مقاومة للصدأ‬ ‫‪70‬‬

‫‪35‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫اسم المادة‬

‫العبارة‬ ‫الحدٌد الذي ٌحتوي على أعلى نسبة من الكربون‬ ‫المواد الهندسٌة التً ٌمكنها أن تتمدد إلى أطوال تزٌد عن‬ ‫طولها األصلً‬ ‫مواد غٌر معدنٌة عالٌة الصالدة وهشة‪ ,‬مقاومة للحرارة‬ ‫المعدن الذي ٌعمل على تنقٌة الصلب وٌزٌد من مقاومته ومتانته‬ ‫المعدن األكثر توصٌال للكهرباء‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪71‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫اسم المادة‬

‫العبارة‬ ‫الحدٌد الذي ٌحتوي على أعلى نسبة من الكربون‬ ‫المواد الهندسٌة التً ٌمكنها أن تتمدد إلى أطوال تزٌد عن‬

‫الحدٌد الزهر‬ ‫المطاطٌات‬

‫طولها األصلً‬ ‫مواد غٌر معدنٌة عالٌة الصالدة وهشة‪ ,‬مقاومة للحرارة‬

‫السٌرامٌك‬

‫المعدن الذي ٌعمل على تنقٌة الصلب وٌزٌد من مقاومته ومتانته‬

‫المنجنٌز‬

‫المعدن األكثر توصٌال للكهرباء‬

‫‪72‬‬

‫‪36‬‬

‫الفضة‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫العبارة‬

‫اسم المادة‬

‫الحدٌد الذي نزع منه معظم ما ٌحوٌه من الكربون‬ ‫الغاز الذي ٌعمل على اختزال أكسٌد الحدٌد إلى حدٌد فً الفرن‬ ‫العالً‬ ‫التركٌب الكٌمٌائً للحدٌد والكربون عندما ٌتواجد الكربون فً‬ ‫الحدٌد فً صورة كربٌد الحدٌد‬ ‫سبٌكة الحدٌد والكربون التً تصل فٌها نسبة الكربون إلى ‪1.5‬‬ ‫‪%‬‬ ‫آخر‬ ‫المعدن الذي درجة انصهاره أعلى من أي معدن‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬ ‫‪73‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫العبارة‬ ‫الحدٌد الذي نزع منه معظم ما ٌحوٌه من الكربون‬

‫اسم المادة‬ ‫الحدٌد المطاوع‬

‫الغاز الذي ٌعمل على اختزال أكسٌد الحدٌد إلى حدٌد فً الفرن أول أكسٌد الكربون‬ ‫العالً‬ ‫التركٌب الكٌمٌائً للحدٌد والكربون عندما ٌتواجد الكربون فً‬

‫السٌمنتاٌت‬

‫الحدٌد فً صورة كربٌد الحدٌد‬ ‫سبٌكة الحدٌد والكربون التً تصل فٌها نسبة الكربون إلى ‪1.5‬‬

‫الصلب‬

‫‪%‬‬ ‫آخر‬ ‫المعدن الذي درجة انصهاره أعلى من أي معدن‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬ ‫‪74‬‬

‫‪37‬‬

‫التنجستن‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫اسم المادة‬

‫العبارة‬ ‫معدن حدٌدي به نسبة كربون تصل إلى ‪ , %4‬قصٌف ‪ ,‬صلد‪ ,‬له‬ ‫مقاومة عالٌة للبلً‬ ‫من أنواع الصلب وبه محتوى عال من الكروم ٌضفً علٌه مٌزة‬ ‫خاصة به‬ ‫من أخف المعادن اإلنشائٌة الهندسٌة له معدل عال للمقاومة‬ ‫مقارنة بوزنه وٌقل هذا المعدل بارتفاع الحرارة فوق ‪100 Co‬‬ ‫سبٌكة من النحاس والقصدٌر لونه ذهبً أحمر ٌستعمل فً‬ ‫صناعة التروس وكراسً التحمٌل‬ ‫معدن قوي كالحدٌد ولكنه ٌزن نصف وزن الحدٌد‪ .‬تستخدم‬ ‫سبائكه فً معدات المعالجة الكٌمٌائٌة وتتحمل الحرارة‬ ‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪75‬‬

‫اسى انًادج انًُاسثح نهٕطف انًث‪ ٍٛ‬ف‪ ٙ‬انعثاراخ ا‪ٜ‬ذ‪ٛ‬ح‬ ‫اسم المادة‬

‫العبارة‬

‫حدٌد زهر‬

‫معدن حدٌدي به نسبة كربون تصل إلى ‪ , %4‬قصٌف ‪ ,‬صلد‪ ,‬له‬ ‫مقاومة عالٌة للبلً‬ ‫من أنواع الصلب وبه محتوى عال من الكروم ٌضفً علٌه مٌزة الصلب الذي ال ٌصدأ‬ ‫خاصة به‬ ‫الماغنٌسٌوم‬ ‫من أخف المعادن اإلنشائٌة الهندسٌة له معدل عال للمقاومة‬ ‫مقارنة بوزنه وٌقل هذا المعدل بارتفاع الحرارة فوق ‪100 Co‬‬ ‫البرونز‬ ‫سبٌكة من النحاس والقصدٌر لونه ذهبً أحمر ٌستعمل فً‬ ‫صناعة التروس وكراسً التحمٌل‬ ‫التٌتانٌوم‬ ‫معدن قوي كالحدٌد ولكنه ٌزن نصف وزن الحدٌد‪ .‬تستخدم‬ ‫سبائكه فً معدات المعالجة الكٌمٌائٌة وتتحمل الحرارة‬ ‫‪76‬‬

‫‪38‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫• إضافة إلى عنصر الحدٌد تشترك كل أنواع الصلب الذي ال ٌصدأ‬ ‫فً أنها جمٌعها تحتوي على نسبة عالٌة من ‪:‬‬ ‫النٌكل‬ ‫الزنك‬ ‫•‬ ‫‪......................‬‬ ‫الكروم‬ ‫• لوقاٌته من الصدأ تجرى على الحدٌد عملٌة جلفنة وتتمثل فً‬ ‫طالء المعدن بطبقة من‪:‬‬ ‫الماغنٌسٌوم‬ ‫القصدٌر‬ ‫•‬ ‫النٌكل‬ ‫• البرونز هو سبٌكة من النحاس و‪:‬‬ ‫األلومنٌوم‬ ‫•‬ ‫الصلب‬ ‫‪77‬‬

‫الزنك‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫• إضافة إلى عنصر الحدٌد تشترك كل أنواع الصلب الذي ال ٌصدأ‬ ‫فً أنها جمٌعها تحتوي على نسبة عالٌة من ‪:‬‬ ‫النٌكل‬ ‫الزنك‬ ‫•‬ ‫‪......................‬‬ ‫الكروم‬ ‫• لوقاٌته من الصدأ تجرى على الحدٌد عملٌة جلفنة وتتمثل فً‬ ‫طالء المعدن بطبقة من‪:‬‬ ‫الماغنٌسٌوم‬ ‫القصدٌر‬ ‫•‬ ‫‪.......‬الزنك‪.........‬‬ ‫النٌكل‬ ‫• البرونز هو سبٌكة من النحاس و‪:‬‬ ‫الزنك‬ ‫األلومنٌوم‬ ‫•‬ ‫‪.....‬القصدٌر‪..........‬‬ ‫الصلب‬ ‫‪78‬‬

‫‪39‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫• فً طالء السطوح الخارجٌة للعلب الحافظة للمواد الغذائٌة نستعمل معدن‪:‬‬ ‫الرصاص‬ ‫الزنك‬ ‫•‬ ‫‪...........................‬‬ ‫القصدٌر‬ ‫• إجهاد الشد الذي مقداره ‪ 1.4 MN/m2‬هو نفسه الذي ٌكون مقداره‪:‬‬ ‫‪140 KN/m2‬‬ ‫‪1400 N/m2‬‬ ‫•‬ ‫‪2‬‬ ‫‪.....................‬‬ ‫‪1400 N/mm‬‬ ‫• ال تصنع أسالك الرافعات الثقٌلة من الحدٌد الزهر ألن الحدٌد الزهر له‪:‬‬ ‫مقاومة مرتفعة للضغط‬ ‫مقاومة عالٌة للشد‬ ‫•‬ ‫‪............................‬‬ ‫مقاومة منخفضة للشد‬

‫‪79‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫• فً طالء السطوح الخارجٌة للعلب الحافظة للمواد الغذائٌة نستعمل معدن‪:‬‬ ‫الرصاص‬ ‫الزنك‬ ‫•‬ ‫‪...........................‬‬ ‫القصدٌر‬ ‫• إجهاد الشد الذي مقداره ‪ 1.4 MN/m2‬هو نفسه الذي ٌكون مقداره‪:‬‬ ‫‪140 KN/m2‬‬ ‫‪1400 N/m2‬‬ ‫•‬ ‫أي إجابة أخرى صحٌحة‬ ‫‪1400 N/mm2‬‬

‫• ال تصنع أسالك الرافعات الثقٌلة من الحدٌد الزهر ألن الحدٌد الزهر له‪:‬‬ ‫مقاومة مرتفعة للضغط‬ ‫مقاومة عالٌة للشد‬ ‫•‬ ‫‪............................‬‬ ‫مقاومة منخفضة للشد‬

‫‪80‬‬

‫‪40‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪4/29/2013‬‬

‫• أذكر خواص اللدائن‬ ‫أذكر مثاالً واحداً الستخدام الرصاص فً الصناعة ‪.‬‬ ‫• ما اسم السبٌكة التً تتكون من النحاس والزنك؟‬ ‫• ما هً الخاصٌة المٌكانٌكٌة التً تزداد عندما ٌسبك‬ ‫الماغنٌسٌوم مع األلومنٌوم أو الزنك أو المنجنٌز ؟‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬

‫‪81‬‬

‫• أذكر خواص اللدائن ص‪49‬‬ ‫• أذكر مثاالً واحداً الستخدام الرصاص فً الصناعة ‪.‬‬ ‫• ص ‪43‬‬ ‫• ما اسم السبٌكة التً تتكون من النحاس والزنك؟‬ ‫• البراص‬ ‫• ما هً الخاصٌة المٌكانٌكٌة التً تزداد عندما ٌسبك الماغنٌسٌوم مع‬ ‫األلومنٌوم أو الزنك أو المنجنٌز ؟‬ ‫• المقاومة‬ ‫‪82‬‬

‫‪41‬‬

‫‪Eng. Khalifa Ezaedi‬‬