الفولاذ الكربوني المتوسط هو فولاذ كربوني يحتوي على نسبة كربون تبلغ 0.25-0.6%. قوته وصلابته أعلى من الفولاذ منخفض الكربون، كما أن قابليته للسحب والصلابة أقل من الفولاذ منخفض الكربون. ويشمل معظم الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة وبعض الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي. يمكن استخدام المواد المدرفلة على الساخن والمواد المسحوبة على البارد مباشرة بدون معالجة حرارية، أو يمكن استخدامها بعد المعالجة الحرارية. يتمتع الفولاذ الكربوني المتوسط بعد الإخماد والتصلب بخصائص شاملة جيدة. وهو الأكثر استخدامًا في تطبيقات مختلفة بمستويات قوة متوسطة، ويُستخدم بكميات كبيرة لتصنيع أجزاء ميكانيكية مختلفة بالإضافة إلى مواد البناء. بالمقارنة مع الفولاذ منخفض الكربون، يتمتع الفولاذ الكربوني المتوسط بمحتوى كربوني مرتفع وقوة عالية، لكن قابليته للحام ضعيفة. تكون المرحلة السائلة الصلبة للمعدن الملحوم كبيرة، والانفصال خطير، واتجاه التشقق الساخن كبير؛ نظرًا لأن الفولاذ الكربوني المتوسط يتم لحامه، يتم إنتاج البنية الدقيقة المتصلبة-المارتنسيت في المنطقة المتأثرة بالحرارة، مع زيادة محتوى الكربون وزيادة الميل إلى التصلب. خاصة عندما تكون المادة سميكة وصلابة كبيرة، من المحتمل أن تحدث شقوق باردة في المنطقة المتأثرة بالحرارة؛ عندما يكون محتوى الكربون في المعدن الملحوم مرتفعًا، فهناك أيضًا احتمال حدوث تشققات باردة.
الفولاذ الكربوني المتوسط ضعيف بشكل عام في قابلية اللحام ويستخدم بشكل عام كمكون من مكونات الآلة. عادة ما يكون اللحام قابلاً للإصلاح، لذا فإن الطريقة الأكثر ملاءمة للحام الفولاذ الكربوني المتوسط هي لحام القوس الكهربائي. تليها طرق لحام أخرى مثل اللحام المزدوج. لاختيار المواد الاستهلاكية للحام، تُستخدم عمومًا قضبان اللحام منخفضة الهيدروجين ذات السعة S القوية ومحتوى الهيدروجين المنخفض الانتشار والمرونة والصلابة الجيدة. عندما تكون قوة المعدن الملحوم والمعدن الأساسي مطلوبة، حدد المستوى المقابل لقضيب اللحام منخفض الهيدروجين. عندما لا تكون هناك حاجة إلى قوة متساوية، يتم اختيار قطب كهربائي منخفض الهيدروجين بمستوى قوة أقل من المعدن الأساسي. إذا تم لحامه على الجزء المعالج بالحرارة، فيجب اختيار قطب كهربائي منخفض الهيدروجين واتخاذ التدابير المقابلة لمنع التشقق وتليين المنطقة المتأثرة بالحرارة. عند استخدام اللحام المحمي بغاز ثاني أكسيد الكربون، يتم عمومًا اختيار الأسلاك الفولاذية رقم 30 ورقم 35 من H08Mn2SiA وH04Mn2SiTiA وH04MnSiAlA.
عند لحام الفولاذ الكربوني المتوسط، يجب تجفيف قضيب اللحام وحفظه مسبقًا وفقًا للوائح؛ ويجب تنظيف العيوب المراد لحامها قبل إصلاح اللحام، ويجب استخدام أخدود على شكل حرف V أو حرف U وفقًا للموقف الفعلي. في لحام الفولاذ الكربوني المتوسط، من الضروري التسخين المسبق والتحكم في درجة الحرارة بين خرز اللحام لتقليل معدل تبريد المعدن الملحوم والمنطقة المتأثرة بالحرارة، وتحسين مرونة الشارع لتقليل الإجهاد المتبقي. تعتمد درجة حرارة التسخين المسبق على المكافئ الكربوني وسمك المعدن الأساسي وصلابة الهيكل ونوع القطب. يجب إخضاع الفولاذ الكربوني المتوسط على الفور لعلاج تخفيف الإجهاد بعد اللحام. إذا تعذر إجراء المعالجة الحرارية على الفور، فيجب إجراؤها على الأقل قبل التبريد إلى درجة حرارة التسخين المسبق أو درجة حرارة التداخل. تظهر مواصفات التشغيل المحددة في الشكل 1.
عند لحام الفولاذ الكربوني المتوسط، حاول استخدام حبة ضيقة، لحام قوس قصير؛ إذا كان لحام متعدد الطبقات، يجب استخدام عدة طبقات من اللحام بقضيب لحام صغير القطر، ولحام تيار صغير لتقليل اختراق الخشب، ولكن يجب اختراقه. يمكن لحام الطبقة الوسطى بطاقة خط أعلى. يتم لحام آخر غطاء أو عدة أغطية قدر الإمكان على معدن اللحام للطبقة السابقة، والذي يعمل كعمل تلطيف على حبة اللحام الأمامية ومنطقة التأثر بالحرارة لتقليل الصلابة والهشاشة ومنع اللحام. تحدث الشقوق قبل المعالجة الحرارية اللاحقة.
الفولاذ الكربوني المتوسط 45 هو درجة فولاذية نموذجية بدرجة حرارة تسخين مسبق تبلغ 150-250 درجة مئوية؛ إذا كان محتوى الكربون مرتفعًا جدًا أو كان السمك والصلابة كبيرين، فإن الشق يميل إلى أن يكون كبيرًا، ويمكن زيادة التسخين المسبق إلى 250-400 درجة مئوية. إذا كان اللحام كبيرًا جدًا وكان التسخين المسبق الشامل صعبًا، فيمكن إجراء درجة حرارة التسخين المسبق المحلية، ونطاق تسخين التسخين المسبق المحلي هو 150 إلى 200 مم على جانبي المفصل الملحوم. يفضل أن يكون قضيب اللحام مصنوعًا من قطب أساسي؛ يتم فتح الكسر كأخدود على شكل حرف U قدر الإمكان. إذا كان عيبًا في الصب، فيجب أن يكون شكل الكسر بعد الحفر ناعمًا، والغرض من ذلك هو تقليل نسبة المعدن الأساسي المنصهر في معدن اللحام. قلل من محتوى الكربون في اللحام لمنع التشققات. عند لحام الطبقة الأولى من معدن اللحام، يجب استخدام تيار صغير، ويجب استخدام اللحام البطيء لتقليل الاختراق. يجب أن يتم إجراء معالجة تخفيف الإجهاد مباشرة بعد اللحام، وتكون درجة حرارة معالجة تخفيف الإجهاد من 600 إلى 650 درجة.
