يذوب الحديد والصلب في سائل في درجة حرارة عالية ولكن تصبح هشة في المناخات الباردة.
يمكن أن يكون الكربون الصلب أحد أقوى المواد المتاحة للبناء والتعزيز. ومع ذلك ، فإنه لا يزال عرضة لآثار درجات الحرارة الباردة. في بعض الحالات ، يمكن للمعالجة إنتاج الصلب تحسين قوتها وجعلها أكثر صعوبة. ولكن في مرحلة معينة ، يمكن أن يصبح الصلب الصلب حتى هشًا عندما يصبح بارداً بدرجة كافية.
آثار التبريد
إنتاج الصلب ليس بسيطًا مثل تسخين خام الحديد وذوبانه. هذا فقط يخلق وعاء معدني بسيط. يمر الفولاذ الكربوني الجيد بعملية ذوبان وتشكيل وتبريد سريع. هذا الفعل من التبريد الفوري يعيد تشكيل الهيكل الجزيئي للفولاذ الكربوني ، مما تسبب في تطوير روابط أقوى. والنتيجة هي صلب أكثر صلابة لا يهدأ بسرعة ويتعامل مع الضغط بشكل أفضل. يمكن أن يكون للصلب الذي تم إنتاجه بواسطة التبريد البارد صلابة أكبر بأربعة أضعاف من الفولاذ المصهور والمذاب.
الأداء في البرد
التعرض لدرجات حرارة البيئة المنخفضة مثل البرد الخارجي لا يسبب أي تغيير مفاجئ في طبيعة الكربون الصلب. في الواقع ، بسبب عنصر الكربون ، يمكن للفولاذ مقاومة البرودة بشكل أفضل من المواد الأخرى. ومع ذلك ، في نقطة معينة تحت التجمد ، يمكن أن يجمد المعدن بالكامل. عندما تحدث هذه النقطة يعتمد على كمية الكربون الموجودة في الفولاذ. لأغراض عملية ، لن يتجمد الصلب في معظم الظروف الجوية العادية.
تأثير هش في البرد
الكربون الصلب لا تفقد مرونتها عند التعرض للبرد ، ولكن. هذه الحالة ، في حين أن الصلب لا يزال صعبًا ، فإنها تجعله هشًا وعرضة للتشقق. ووجدت أطقم السفن التابعة لشركة Liberty الأمريكية هذه المشكلة صعبة للغاية حيث بدأت الأجسام التي توترت بسبب الشحن تنفجر عند اللحامات عند السفر عبر المياه الباردة في المحيط الأطلسي في الحرب العالمية الثانية. وكذلك فعل تيتانيك المشؤوم. نتيجة لذلك ، يجب خلط الفولاذ الكربوني مع المعادن الأخرى للحفاظ على المرونة في درجات الحرارة الباردة. سيصل الفولاذ غير المخلوط إلى نقطة هشة بأقل من -30 درجة مئوية. تصل مناطق كثيرة على الأرض إلى درجات حرارة أكثر برودة.
الهيكلية الصلب في البرد
عندما يصبح الفولاذ باردًا ، فإنه يميل إلى تطوير التكثيف. يمكن أن يكون هذا مشكلة كبيرة للبناة الذين يستخدمون الصلب لتأطير حيث قد يكون المعدن بالقرب من العناصر أو يتعرض لها. يمكن أن يتسبب نقل درجة الحرارة الناتج في تكثيف المياه والذي يمكن بعد ذلك الانتقال إلى المبنى ، مما يؤدي إلى تلف جاف أو تلف في الماء مع مرور الوقت.
