دليل المطروقات من سبائك الكربون والسبائك والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل

توفر المطروقات المصنوعة من الفولاذ الكربوني أفضل نسبة تكلفة إلى قوة للتطبيقات الهيكلية العامة؛ توفر المطروقات المصنوعة من سبائك الصلب خصائص ميكانيكية محسنة لظروف الحمل ودرجة الحرارة المطلوبة؛ توفر المطروقات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة للتآكل في البيئات الكيميائية وبيئات تجهيز الأغذية؛ والمطروقات المصنوعة من سبائك الصلب القائمة على النيكل هي الخيار العملي الوحيد لخدمة درجات الحرارة القصوى والتآكل العالي التي تزيد عن 650 درجة مئوية. هذه الفئات الأربع من مواد الحدادة غير قابلة للتبديل — تتناول كل منها مجموعة محددة من شروط الخدمة، ويؤدي تحديد الفئة الخاطئة إما إلى الإفراط في المواصفات المكلفة أو فشل المكونات مبكرًا. تعمل عملية الحدادة نفسها - التي تعمل على تحسين بنية الحبوب، والقضاء على المسامية الداخلية، ومحاذاة تدفق الألياف مع مسارات ضغط المكون - على تضخيم المزايا الكامنة في كل فئة من السبائك بما يتجاوز ما يمكن أن يحققه الصب أو التصنيع من مخزون القضبان.

لماذا تعتبر عملية الحدادة مهمة في جميع فئات السبائك

قبل فحص كل فئة من فئات المواد، من المهم فهم ما تساهم به عملية الحدادة في أداء المكونات بغض النظر عن نوع السبيكة. يعمل الحدادة على المعدن بدرجة أعلى من درجة حرارة إعادة التبلور (الطرق الساخن) أو تحتها (الطرق البارد والدافئ)، مع تطبيق قوة الضغط من خلال القوالب لتشويه البليت إلى الشكل المطلوب. ينتج عن هذا العمل الميكانيكي ثلاث فوائد هيكلية تترجم مباشرة إلى أداء المكونات:

• صقل الحبوب: يؤدي التشوه الميكانيكي إلى تكسير بنية الحبوب التغصنية الخشنة للقضبان المصبوبة وينتج حجمًا حبيبيًا أكثر دقة وأكثر تجانسًا. تعمل البنية الحبيبية الدقيقة على تحسين قوة الشد ومقاومة التعب وصلابة الصدمات عبر جميع أنواع السبائك.
• القضاء على المسامية والفصل: تعمل قوى الحدادة الضاغطة على تحطيم الفراغات الداخلية، ومسام الغاز، ومناطق الفصل التغصنية الموجودة في سبيكة البداية أو البليت، مما ينتج بنية مجهرية كثيفة ومتجانسة تمامًا. تحتفظ المكونات المصبوبة ذات الحجم المماثل بهذه العيوب ما لم تتعرض للضغط المتوازن الساخن (HIP).
• محاذاة تدفق الحبوب (تدفق الألياف): يقوم تصميم القالب المتحكم فيه بتوجيه تدفق المواد بحيث تتبع خطوط تدفق الحبوب محيط المكون النهائي بدلاً من قطعها بالتشغيل الآلي. على سبيل المثال، يتمتع قضيب التوصيل المطروق بتدفق حبيبي مستمر عبر جسم القضيب وحول نصف قطر التجويف - مما يؤدي إلى تحسين عمر الكلال بشكل كبير عند نقاط تركيز الضغط مقارنة بالبديل المصنوع آليًا من القضيب.

والنتيجة العملية لهذه الفوائد قابلة للقياس: تُظهر المطروقات عادةً قوة شد أعلى بنسبة 20-30%، وقوة خضوع أعلى بنسبة 15-25%، ومقاومة أفضل للتعب والصدمات بشكل كبير من مكونات الصب من نفس تكوين السبائك والهندسة الاسمية. ويتسق هذا التفوق الهيكلي عبر الفولاذ الكربوني، وسبائك الفولاذ، والفولاذ المقاوم للصدأ، والمطروقات المصنوعة من سبائك النيكل - مما يجعل تشكيل عملية التصنيع المفضلة عندما تكون موثوقية المكونات في ظل التحميل الدوري أو الصدمات أمرًا بالغ الأهمية.

المطروقات من الصلب الكربوني : ورشة التصنيع الصناعي

يتم إنتاج المطروقات المصنوعة من الفولاذ الكربوني من الفولاذ الذي يحتوي على 0.10-0.60% كربون مع المنغنيز كعنصر صناعة السبائك الثانوي الأساسي، والحد الأدنى من الإضافات المتعمدة للعناصر الأخرى. إنهم يمثلون الجزء الأكبر حجمًا من صناعة الحدادة العالمية، وهو ما يمثل تقديرًا 60-65% من جميع المطروقات الفولاذية من حيث الوزن .

تصنيف الصف والخواص الميكانيكية

يتم تصنيف مطروقات الفولاذ الكربوني في المقام الأول حسب محتوى الكربون، والذي يحدد نطاق القوة الذي يمكن تحقيقه واستجابة المعالجة الحرارية:

• منخفض الكربون (0.10–0.25% C، على سبيل المثال، AISI 1018، 1020): قوة الشد 380-520 ميجاباسكال، ليونة عالية (استطالة 25-35%)، قابلية لحام ممتازة. يستخدم في أجزاء جسم السيارة، ووصلات المعدات الزراعية، والفلنجات الهيكلية حيث تكون قابلية التشكيل أكثر أهمية من القوة النهائية.
• الكربون المتوسط (0.30-0.50% C، على سبيل المثال، AISI 1040، 1045): قوة الشد 600-800 ميجا باسكال بعد التطبيع، تصل إلى 1000 ميجا باسكال بعد التهدئة والمزاج. النطاق الأكثر استخدامًا للمطروقات الهيكلية بما في ذلك أعمدة الكرنك وقضبان التوصيل والتروس وأعمدة المحور.
• نسبة عالية من الكربون (0.55–0.70% C، على سبيل المثال، AISI 1060، 1070): قوة الشد 800-1000 ميجاباسكال، صلابة أعلى، انخفاض قابلية اللحام. يستخدم في مكونات السكك الحديدية، والينابيع، والمطروقات المقاومة للتآكل حيث تكون صلابة السطح هي المتطلب الأساسي.

عمليات تزوير الصلب الكربوني

نطاق درجة حرارة تزوير الفولاذ الكربوني هو 1,100-1,250 درجة مئوية للتزوير الساخن. عادةً ما تتم تسوية درجات الكربون المتوسطة والعالية (تبريد الهواء من حوالي 870 درجة مئوية) أو يتم إخمادها وتلطيفها بعد التشكيل لتحقيق خواص ميكانيكية محددة. يتم ضبط درجة حرارة التقسية لتحقيق التوازن بين القوة والمتانة - تنتج درجات الحرارة المرتفعة قوة أقل ولكن مقاومة أفضل للصدمات، وهي مقايضة تختلف حسب متطلبات التطبيق.

التطبيقات والقيود

تعتبر المطروقات المصنوعة من الفولاذ الكربوني الخيار الافتراضي لما يلي:

• مكونات مجموعة نقل الحركة في السيارات (أعمدة الكرنك، وقضبان التوصيل، وأعمدة الكامات، والتروس التفاضلية)
• معدات البناء والتعدين (أسنان الحفارة، لقم الثقب، رؤوس المطرقة)
• فلنجات أوعية الضغط وتجهيزات الأنابيب (ASTM A105 لفلنجات الفولاذ الكربوني ذات درجة الحرارة المحيطة)
• مكونات السكك الحديدية (محاور العجلات، المحاور، الوصلات)

تتمثل القيود الأساسية للمطروقات من الفولاذ الكربوني في ضعف مقاومة التآكل (تتطلب طبقات حماية في معظم التطبيقات الخارجية)، ومحدودية القوة في درجات الحرارة المرتفعة (غير مناسبة بشكل عام أعلاه) 400 درجة مئوية من أجل حمل مستدام)، وتقييد الصلابة في أحجام الأقسام الكبيرة حيث يصبح الفولاذ السبائكي ضروريًا لتحقيق التصلب الشامل.

المطروقات سبائك الصلب : تعزيز الأداء من خلال الهندسة التركيبية

يتم إنتاج المطروقات المصنوعة من سبائك الصلب من الفولاذ الذي يحتوي على إضافات متعمدة لواحد أو أكثر من عناصر صناعة السبائك - الكروم، أو الموليبدينوم، أو النيكل، أو الفاناديوم، أو المنغنيز، أو مجموعات - بمستويات تنتج تحسينات قابلة للقياس في الخواص الميكانيكية، أو قابلية التصلب، أو أداء درجات الحرارة المرتفعة بما يتجاوز ما يمكن أن يحققه الكربون وحده.

عناصر صناعة السبائك الرئيسية ومساهماتها

• الكروم (الكروم، 0.5-2.0%): يحسن الصلابة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة في درجات حرارة مرتفعة. موجود في معظم سبائك الفولاذ المتوسطة والعالية القوة.
• الموليبدينوم (مو، 0.15-0.5٪): يزيد بشكل كبير من صلابة المقاطع السميكة، ويحسن مقاومة الزحف عند درجات حرارة مرتفعة (تصل إلى 550 درجة مئوية)، ويقلل من قابلية التقصف. غالبًا ما يستخدم مع الكروم (فولاذ الكروم مو مثل AISI 4130، 4140، 4142).
• النيكل (ني، 1.5-4.0٪): يحسن المتانة ومقاومة الصدمات، خاصة في درجات الحرارة تحت الصفر. يستخدم في مطروقات أوعية الضغط ذات درجة الحرارة المنخفضة (3.5% من الفولاذ Ni للخدمة حتى -100 درجة مئوية) وفي الفولاذ الهيكلي ني-الكروم-مو.
• الفاناديوم (V، 0.05–0.15%): يشكل رواسب كربيد دقيقة تقاوم نمو الحبوب أثناء الحدادة وتوفر تصلبًا للترسيب بعد المعالجة الحرارية. يستخدم في فولاذ الأدوات والمطروقات ذات السبائك المنخفضة عالية القوة (HSLA).
• المنغنيز (المنغنيز، 1.0-1.8٪): يحسن الصلابة والقوة مع الحفاظ على قابلية اللحام. عنصر صناعة السبائك الأساسي في درجات HSLA المستخدم في المطروقات الهيكلية.

درجات تزوير سبائك الصلب المشتركة وخصائصها

حجم القسم وميزة الصلابة

واحدة من المزايا العملية الأكثر أهمية للمطروقات من سبائك الصلب على الفولاذ الكربوني هي من خلال التصلب في أحجام القسم الكبير . فولاذ كربوني متوسط (AISI 1045) مروي من 850 درجة مئوية يحقق مارتنسيت كامل فقط على عمق حوالي 10-15 ملم من السطح في شريط قطره 100 مم - يظل القلب أكثر ليونة من البرليت/البينيت. يحقق AISI 4140 (Cr-Mo) المارتينسيت الكامل خلال فترة a قطر 50-75 ملم القسم؛ يمتد AISI 4340 (Ni-Cr-Mo) إلى هذا 100-150 ملم . يعد هذا أمرًا حاسمًا بالنسبة للأعمدة الكبيرة، والقوالب، والمكونات الهيكلية التي تتطلب خصائص ميكانيكية موحدة من خلال المقطع العرضي الكامل.

المطروقات الفولاذ المقاوم للصدأ : مقاومة التآكل تلبي الأداء الهيكلي

تحتوي المطروقات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ على الحد الأدنى من 10.5% كروم ، والذي يشكل طبقة أكسيد الكروم السلبية على السطح والتي تقاوم الأكسدة والهجوم التآكل. إن الجمع بين مقاومة التآكل مع الخاصية الميكانيكية والمزايا الهيكلية لعملية الحدادة يجعل المطروقات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الاختيار القياسي للمعالجة الكيميائية والأغذية والمشروبات والتطبيقات البحرية والنووية حيث يكون طول عمر المواد في البيئات العدوانية هو معيار التصميم الحاكم.

عائلات الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في المطروقات

يتم استخدام أربع عائلات ذات بنية مجهرية من الفولاذ المقاوم للصدأ في المطروقات، ولكل منها خصائص مميزة:

• الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ (على سبيل المثال، AISI 304، 316، 316L): عائلة الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر انتشارًا. غير مغناطيسية، مقاومة ممتازة للتآكل، صلابة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، وقابلية لحام جيدة. لا يمكن تصلبها بالمعالجة الحرارية، بل يتم تقويتها بالعمل البارد أو التلدين بالمحلول لتحقيق أقصى مقاومة للتآكل. قوة الشد عادة 515-690 ميجا باسكال في حالة صلب. ASTM A182 F316/F316L هي المواصفات القياسية للفلنجات والتجهيزات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ في المعالجة الكيميائية والتطبيقات البحرية.
• الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي (مثل AISI 410، 420، 17-4PH): قوة أعلى من الدرجات الأوستنيتي - تصل إلى 1,310 ميجا باسكال الشد (حالة 17-4PH H900) - مع مقاومة معتدلة للتآكل. قابل للعلاج بالحرارة عن طريق التبريد. يستخدم في أعمدة المضخات وسيقان الصمامات وشفرات التوربينات والأدوات الجراحية التي تتطلب الصلابة ومقاومة التآكل.
• الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديديك (على سبيل المثال، AISI 430، 446): تكلفة أقل من الأوستنيتي، ومقاومة جيدة للأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة، ولكن صلابة محدودة في المقاطع الثقيلة. أقل شيوعًا بسبب قابلية التشكيل المحدودة والقابلية لنمو الحبوب أثناء العمل الساخن.
• الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (على سبيل المثال، 2205، 2507، سوبر دوبلكس): بنية مجهرية مختلطة من الأوستينيت والفريت توفر تقريبًا مضاعفة قوة الخضوع للدرجات الأوستنيتي القياسية (عادةً ما يتراوح بين 450-550 ميجا باسكال مقابل 200-240 ميجا باسكال لـ 316) مع الحفاظ على مقاومة قابلة للتآكل للتآكل. يتم تحديد المطروقات المزدوجة والسوبر دوبلكس بشكل متزايد لصمامات النفط والغاز البحرية، وأجسام المضخات، والمكونات تحت سطح البحر حيث تكون معدلات الضغط العالي ومقاومة التكسير الناتج عن إجهاد الكلوريد مطلوبة.

تزوير التحديات الخاصة بالفولاذ المقاوم للصدأ

يمثل الفولاذ المقاوم للصدأ صعوبة أكبر في التطريق من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ منخفض السبائك نظرًا لضغط التدفق العالي عند درجة حرارة التطريق ونوافذ درجة حرارة التطريق الأضيق. تعمل الدرجات الأوستنيتيية على التصلب بسرعة، مما يتطلب المزيد من حمولة الضغط والمزيد من عمليات التلدين المتوسطة في المطروقات متعددة الخطوات. تتطلب الدرجات المزدوجة التحكم الدقيق في درجة الحرارة بين 1,050-1,200 درجة مئوية للحفاظ على التوازن الصحيح لطور الأوستينيت والفريت - تؤدي درجة الحرارة المنخفضة جدًا إلى إنتاج فريت زائد يؤدي إلى تدهور المتانة ومقاومة التآكل. تساهم هذه العوامل في 2-4× تكلفة أعلى من المطروقات الفولاذ المقاوم للصدأ نسبة إلى المطروقات الفولاذ الكربوني المكافئة.

قطاعات التطبيق الأولية

• النفط والغاز: الصمامات، والشفاه، والتجهيزات (ASTM A182 F304/316/F51/F53)، ومكونات رأس البئر، والمشعبات تحت سطح البحر
• المعالجة الكيميائية والبتروكيميائية: دافعات المضخة، والأجزاء الداخلية للمفاعل، ورؤوس قنوات المبادل الحراري، والفوهات التي تتعامل مع الوسائط المسببة للتآكل
• الغذاء والدواء: تتطلب أجسام الصمامات والتجهيزات وأغطية المضخات أسطحًا متوافقة مع إدارة الغذاء والدواء (FDA) وتوافقًا مع CIP (التنظيف في المكان).
• الطاقة النووية: تتطلب مكونات نظام التبريد الأساسي، والأجزاء الداخلية لأوعية ضغط المفاعل، وفوهات الأجهزة مقاومة التآكل ومقاومة التقصف الإشعاعي

المطروقات المصنوعة من سبائك الصلب القائمة على النيكل: الأداء في الظروف القاسية

تمثل المطروقات المصنوعة من سبائك النيكل - والتي يشار إليها غالبًا باسم "المطروقات من السبائك الفائقة" - الجزء الأكثر تقدمًا من الناحية الفنية والأعلى تكلفة في صناعة المطروقات. تحتوي هذه السبائك 50-75% نيكل كعنصر المصفوفة، مع إضافات الكروم والكوبالت والموليبدينوم والتنغستن والألومنيوم والتيتانيوم والنيوبيوم التي تنتج مجتمعة مادة قادرة على الحفاظ على السلامة الهيكلية في درجات حرارة حيث فقدت جميع سبائك الفولاذ قدرتها على التحمل بشكل فعال.

لماذا تتيح مصفوفة النيكل الأداء في درجات الحرارة القصوى

يكون الهيكل البلوري للنيكل FCC (مكعب مركزي الوجه) مستقرًا من درجات الحرارة المبردة إلى ما يقرب من نقطة الانصهار دون تحول طوري - على عكس السبائك القائمة على الحديد والتي تخضع للتحولات من BCC إلى FCC. يسمح هذا الاستقرار الهيكلي لسبائك النيكل بالحفاظ على مقاومة الزحف المفيدة عند درجات حرارة تتجاوزها 70-75% من نقطة الانصهار المطلقة وهي نسبة أداء لا مثيل لها من قبل أي سبائك فولاذية.

آلية التقوية الأساسية في السبائك الفائقة للنيكل المطروقة هي تصلب الترسيب من خلال تكوين رواسب غاما الأولية (γ') - وهي جزيئات Ni₃(Al,Ti) مرتبة بين المعادن والتي تتشكل بشكل متماسك داخل مصفوفة النيكل وتقاوم حركة التفكك حتى في درجات الحرارة المرتفعة. تحقق السبائك ذات الأجزاء العالية γ (مثل Waspaloy وRené 41 وIN-718) قوة تمزق زحف عند 760 درجة مئوية تتجاوز أقوى سبائك الصلب عند 500 درجة مئوية .

درجات تزوير سبائك النيكل الشائعة

تحديات عملية تزوير سبائك النيكل الفائقة

تمثل سبائك النيكل الفائقة ظروف الحدادة الأكثر تطلبًا لأي مادة هيكلية. قوتها الساخنة العالية - نفس الخاصية التي تجعلها ذات قيمة في الخدمة - تعني أنها تتطلب ضغوط تشكيل عالية جدًا ومقاومة التشوه في درجات حرارة العمل. تشمل التحديات الرئيسية للعملية ما يلي:

• نوافذ ضيقة لدرجة الحرارة: يجب أن يتم تصنيع العديد من سبائك النيكل الفائقة ضمن نطاق درجة حرارة لا يتجاوز 50-100 درجة مئوية - أعلى من محلول جاما الأولي (للسماح بالتشوه) ولكن أقل من درجة حرارة الانصهار الأولية. تتسبب رحلات درجة الحرارة خارج هذه النافذة إما في حدوث تشققات تقشعر لها الأبدان أو ذوبان حدود الحبوب الأولية.
• تزوير متساوي الحرارة وشبه متساوي الحرارة: تتطلب المطروقات القرصية التوربينية المتقدمة في السبائك ذات الكسر العالي تزويرًا متساوي الحرارة في القوالب الساخنة (درجة حرارة القالب داخل 15-30 درجة مئوية من درجة حرارة قطعة العمل ) لمنع تبريد السطح والحفاظ على تشوه موحد. ويتطلب ذلك معدات متخصصة — عادةً ما تكون مكابس هيدروليكية أو ميكانيكية كبيرة مزودة بأدوات ساخنة — تضيف بشكل كبير إلى رأس المال وتكلفة التشغيل للإنتاج.
• التحكم في بنية الحبوب: يعتبر أداء الزحف والتعب والكسر لمطروقات قرص التوربين حساسًا للغاية لتوحيد حجم الحبوب. يجب التحكم بشكل محكم في حجم الحبوب من خلال الضغط الدقيق ومعدل الإجهاد وإدارة درجة الحرارة أثناء عملية التشكيل. تم تحديد المعالجة الحرارية بعد التطريق لتحقيق حجم الحبوب المستهدف (عادةً ASTM 8-12 لتطبيقات الأقراص) وشكل الراسب المطلوب.
• تآكل الأدوات والتكلفة: يؤدي إجهاد التدفق العالي لسبائك النيكل الفائقة إلى تآكل سريع للقالب. إن المواد القالبية المستخدمة في تشكيل سبائك النيكل هي في حد ذاتها فولاذ عالي السبائك أو سبائك عمل ساخنة تعتمد على النيكل مع عمر خدمة محدود - مما يساهم في 5-15× تكلفة أعلى من المطروقات سبائك النيكل نسبة إلى المطروقات الفولاذ الكربوني المكافئة.

مقارنة جميع فئات مواد الحدادة الأربع

اختيار مادة الحدادة المناسبة لتطبيقك

يتبع اختيار المواد للمطروقات تقييمًا تسلسليًا لمتطلبات الخدمة، مع تطبيق تحسين التكلفة فقط بعد تأكيد حدود الأداء الوظيفي. يغطي الإطار التالي معايير القرار الأساسية حسب ترتيب الأولوية:

1. تحديد درجة حرارة التشغيل: إذا كانت هناك حاجة إلى حمل مستدام فوق 650 درجة مئوية، فإن السبائك القائمة على النيكل فقط وعدد محدود من درجات الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ (على سبيل المثال، 310S) تكون قابلة للحياة. بين 400 درجة مئوية و650 درجة مئوية، يكون الفولاذ المصنوع من سبائك الكروم والموليبدينوم (F22، F91) أو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مناسبًا. أقل من 400 درجة مئوية، يغطي الفولاذ الكربوني أو سبائك الفولاذ نطاق القوة الكامل.
2. تقييم بيئة التآكل: للتلامس مع مياه البحر، والأحماض المعدنية، والأحماض العضوية، أو الوسائط المحتوية على الكلوريد، يلزم الفولاذ المقاوم للصدأ (المزدوج أو الأوستنيتي) أو سبائك النيكل. بالنسبة للغازات المؤكسدة ذات درجات الحرارة المرتفعة، توفر سبائك النيكل أو الفولاذ عالي الكروم (9Cr، 12Cr) مقاومة أكسدة كافية. يتطلب الفولاذ الكربوني والسبائك طلاءات واقية في جميع البيئات المسببة للتآكل.
3. تحديد متطلبات القوة وحجم القسم: عندما تكون قوة الشد أعلى من 800 ميجا باسكال مطلوبة في المقاطع الأكبر من 50 مم، فإن سبائك الفولاذ (4140، 4340) تحل محل الفولاذ الكربوني. بالنسبة لمتطلبات القوة التي تزيد عن 1000 ميجا باسكال مع مقاومة التآكل، من الضروري استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ (17-4PH) أو سبائك النيكل.
4. خذ بعين الاعتبار المتطلبات التنظيمية والتعليمات البرمجية: تحدد تطبيقات أوعية الضغط والأنابيب الخاضعة للقسم الثامن من ASME أو ASME B31.3 أو EN 13480 درجات المواد المسموح بها بشكل صريح. تخضع المطروقات الفضائية والدفاعية لمواصفات المواد AMS وASTM وOEM التي تحصر خيارات المواد في الدرجات المؤهلة مسبقًا.
5. تحسين التكلفة ضمن النطاق المؤهل: بمجرد أن تتخلص بيئة الخدمة من فئات المواد غير المناسبة، حدد الدرجة الأقل تكلفة ضمن المجموعة المؤهلة التي تلبي جميع المتطلبات الميكانيكية والأبعاد والفحص. في كثير من الحالات، فإن المواد ذات السبائك الأعلى التي تتطلب بدل تصنيع أقل أو إصلاحات لحام أقل أكثر من تعويض تكلفة المواد الخام المرتفعة.