سبائك الصلب عبارة عن فولاذ مخلوط بمجموعة متنوعة من العناصر بكميات إجمالية تتراوح بين 1. 0 في المائة و 5 0 في المائة من حيث الوزن لتحسين خصائصه الميكانيكية. يتم تقسيم سبائك الفولاذ إلى مجموعتين: الفولاذ منخفض السبائك والفولاذ عالي السبائك. الفرق بين الاثنين متنازع عليه. حدد سميث وهاشمي الفرق عند 4. 0 في المائة ، بينما حدده ديغارمو وآخرون بنسبة 8.0 في المائة. [1] [2] الأكثر شيوعًا ، تشير عبارة "سبائك الصلب" إلى الفولاذ منخفض السبائك .
بالمعنى الدقيق للكلمة ، كل الفولاذ عبارة عن سبيكة ، ولكن ليس كل الفولاذ يسمى "سبائك الصلب". أبسط أنواع الفولاذ هو الحديد (Fe) المخلوط بالكربون (C) (حوالي 0. 1٪ إلى 1٪ ، اعتمادًا على النوع) ولا شيء آخر (باستثناء آثار ضئيلة عبر شوائب طفيفة) ؛ هذه تسمى الفولاذ الكربوني. ومع ذلك ، فإن مصطلح "سبائك الصلب" هو المصطلح القياسي الذي يشير إلى الفولاذ مع عناصر سبائك أخرى مضافة عمدًا بالإضافة إلى الكربون. تشمل السبائك الشائعة المنغنيز (الأكثر شيوعًا) والنيكل والكروم والموليبدينوم والفاناديوم والسيليكون والبورون. تشتمل السبائك الأقل شيوعًا على الألومنيوم والكوبالت والنحاس والسيريوم والنيوبيوم والتيتانيوم والتنغستن والقصدير والزنك والرصاص والزركونيوم.
فيما يلي مجموعة من الخصائص المحسنة في سبائك الفولاذ (مقارنة بالفولاذ الكربوني): القوة ، والصلابة ، والمتانة ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة التآكل ، والصلابة ، والصلابة الساخنة. لتحقيق بعض هذه الخصائص المحسنة ، قد يتطلب المعدن معالجة حرارية.
على الرغم من أن سبائك الفولاذ قد تم تصنيعها لعدة قرون ، إلا أن تعدينها لم تكن مفهومة جيدًا حتى كشف العلم الكيميائي المتقدم في القرن التاسع عشر عن تركيباتها. كانت سبائك الفولاذ من العصور السابقة من الكماليات باهظة الثمن المصنوعة على طراز "الوصفات السرية" وتم تشكيلها في أدوات مثل السكاكين والسيوف. تم تطوير سبائك الفولاذ الحديثة في عصر الماكينة كأدوات فولاذية محسنة وكفولاذ مقاوم للصدأ متوفر حديثًا. تجد سبائك الفولاذ اليوم استخدامات في مجموعة واسعة من التطبيقات ، من الأدوات اليدوية اليومية والأدوات المسطحة إلى التطبيقات شديدة المتطلبات مثل شفرات التوربينات في المحركات النفاثة والمفاعلات النووية.
بسبب الخصائص المغناطيسية الحديدية للحديد ، تجد بعض سبائك الصلب تطبيقات مهمة حيث تكون استجاباتها للمغناطيسية مهمة جدًا ، بما في ذلك في المحركات الكهربائية والمحولات.
