ما هو المكافئ الكربوني (CE)؟
المكافئ الكربوني (ويُرمز له غالبًا بـ CEV) هو رقم واحد يجمع تأثير الكربون وبقية العناصر السبائكية على قابلية تصلّب الصلب وقابليته للّحام. فعناصر مثل المنغنيز والكروم والنيكل تسهم جميعها في زيادة الصلابة، لكن بدرجات متفاوتة، لذا يُعطى كل منها وزنًا معينًا ويُحوّل إلى كمية "مكافئة" من الكربون. وتُعبّر معادلة المعهد الدولي للّحام (IIW) الشائعة عن هذا كله بقيمة نسبية مئوية واحدة.
المعادلة
$$\text{CE} = \text{C} + \frac{\text{Mn}}{6} + \frac{\text{Cr} + \text{Mo} + \text{V}}{5} + \frac{\text{Ni} + \text{Cu}}{15}$$ حيث يمثّل كل عنصر نسبته المئوية الوزنية في الصلب. فالكربون يُحسب بوزنه الكامل، والمنغنيز يُقسّم على 6، أما الكروم والموليبدينوم والفاناديوم فتشترك في القاسم 5، في حين يشترك النيكل والنحاس في القاسم 15.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل النسبة المئوية لكل عنصر كما وردت في شهادة المصنع (Mill Certificate) أو تحليل التركيب الكيميائي للصلب. واترك الحقل عند الصفر إذا كان العنصر غير موجود. تُعيد الحاسبة قيمة المكافئ الكربوني مع تقييم سريع لقابلية اللحام. وكقاعدة عملية، فإن الصلب الذي يقل مكافئه الكربوني عن \(0.40\) يكون سهل اللحام دون تسخين مسبق، بينما القيم التي تتجاوز \(0.45\) تستلزم عادةً تسخينًا مسبقًا وتبريدًا منضبطًا لتفادي التشقق الهيدروجيني في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
مثال محلول
لصلب تركيبه: C = 0.18%، Mn = 1.2%، Cr = 0.2%، Mo = 0.05%، V = 0%، Ni = 0.1%، Cu = 0.15%، يكون: $$\text{CE} = 0.18 + \frac{1.2}{6} + \frac{0.2+0.05+0}{5} + \frac{0.1+0.15}{15} = 0.18 + 0.20 + 0.05 + 0.016667 = \mathbf{0.4467}$$ وتقع هذه القيمة ضمن نطاق "يُنصح بالتسخين المسبق غالبًا".
الأسئلة الشائعة
ما القيمة التي تُعدّ قابلة للّحام؟ القيمة التي تصل إلى نحو \(0.40\text{–}0.45\) تكون عمومًا قابلة للّحام بإجراءات قياسية، أما القيم الأعلى فتتطلب تسخينًا مسبقًا وعناية إضافية.
أي معادلة تعتمدها هذه الحاسبة؟ تعتمد معادلة المكافئ الكربوني الصادرة عن المعهد الدولي للّحام (IIW)، وهي النسخة الأكثر شيوعًا والمعتمدة في مواصفات مثل EN 10025.
هل أُدخل النسب المئوية أم الكسور؟ أدخل النسبة المئوية الوزنية مباشرةً (مثل 0.18 لنسبة كربون 0.18%)، تمامًا كما تظهر في شهادة اختبار المصنع.
