مقدمه‌ای بر ورق نورد گرم (ورق سیاه)
تعریف ورق نورد گرم
یکی از متداول‌ترین محصولات فولادی، ورق نورد گرم یا ورق سیاه نام دارد. این ورق طی فرآیند نورد گرم (Hot Rolling)، که در دمای بالاتر از 930 درجه‌ی سانتیگراد (1700 درجه فارنهایت) تحت عملیات نورد فشاری قرار می‌گیرد، تولید می‌شود. در اثر این عملیات، خاصیت فرم‌پذیری ورق بهینه می‌شود. به دلیل مات بودن سطح این محصولات که ناشی از اکسیداسیون و زنگ‌زدگی است، به آنها ورق سیاه می‌گویند.
فرآیند تولید ورق نورد گرم
فرآیند نورد گرم شامل گرم کردن تختال‌های فولادی در دماهای بسیار بالا و سپس عبور دادن آنها از میان غلتک‌ها برای کاهش ضخامت و دستیابی به شکل نهایی ورق است. این فرآیند در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد انجام می‌شود که باعث بهبود خواص مکانیکی ورق می‌شود.
-
فرآیند تولید ورق نورد گرم
-
توضیح فرآیند نورد گرم
فرآیند نورد گرم شامل گرم کردن تختال‌های فولادی در دماهای بسیار بالا و سپس عبور دادن آنها از میان غلتک‌ها برای کاهش ضخامت و دستیابی به شکل نهایی ورق است. این فرآیند در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد انجام می‌شود، بنابراین دانه‌های فلزی تجدید سازمان می‌یابند و خواص مکانیکی بهبود می‌یابد.
-
مراحل تولید از کوره تا بسته‌بندی
-
- گرم کردن تختال‌ها: تختال‌های فولادی در کوره‌هایی با دمای بیش از 1100 درجه سانتیگراد گرم می‌شوند تا به دمای مناسب برای نورد برسند.
- زدودن لایه‌های اکسیدی: پس از خروج از کوره، لایه‌های اکسیدی که به صورت فلس بر روی تختال تشکیل شده‌اند، زدوده می‌شوند.
- نورد اولیه: تختال‌ها از میان غلتک‌های رفت و برگشتی عبور می‌کنند تا ضخامت و عرض مشخصی به دست آورند.
- نورد ثانویه: پس از کاهش ضخامت اولیه، تختال‌ها دوباره از میان غلتک‌های دیگری عبور داده می‌شوند تا ضخامت و ابعاد نهایی حاصل شود.
- جمع‌آوری به صورت کلاف: تختال‌های نازک شده به صورت کلاف پیچیده می‌شوند.
- برش و اکسیدزدایی: ابتدا و انتهای کلاف‌ها با گیوتین جدا می‌شود و سپس اکسیدزدایی ثانویه انجام می‌گیرد.
- نورد نهایی: کلاف‌ها از میان غلتک‌های هیدرولیک بسیار قوی عبور داده می‌شوند تا خواص مکانیکی بهبود یابند.
- خنک‌سازی و رول جمع‌کن: ورق‌های تولید شده خنک شده و به سمت رول جمع‌کن فرستاده می‌شوند.
- بسته‌بندی و مارک‌گذاری: ورق‌ها بسته‌بندی شده و با چاپ برند یا نام کارخانه و شماره ذوب مارک‌گذاری می‌شوند.
- وزن‌کشی و ارسال: رول‌های بسته‌بندی شده وزن‌کشی شده و برای انبار یا ارسال به مشتری آماده می‌شوند.
انواع ورق‌های نورد گرم (سیاه)
ورق‌های نورد گرم معمولاً در دو نوع اصلی St37 و St52 تولید می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند.
ورق St37: این ورق با نام S235JR نیز شناخته می‌شود و به دلیل درصد کربن پایین‌تر، انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری بالایی دارد. این ورق در صنایع ساختمانی و تولید پروفیل‌های ساختمانی استفاده می‌شود.
ورق St52: این ورق با نام S355JR نیز شناخته می‌شود و دارای درصد کربن بالاتر و استحکام بیشتری است. این ورق برای استفاده در صنایع سنگین‌تر و کاربردهایی که نیاز به استحکام بالاتر دارند، مناسب است.
انواع ورق‌های نورد گرم
ورق‌های St37 و St52
ورق‌های نورد گرم معمولاً در دو نوع اصلی St37 و St52 تولید می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند.
ورق St37
ورق St37 که با نام S235JR نیز شناخته می‌شود، یکی از انواع ورق‌های نورد گرم است که به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و درصد کربن پایین‌تر، از انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری بالایی برخوردار است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که ورق St37 در صنایع ساختمانی، تولید پروفیل‌های ساختمانی و سازه‌های فلزی سبک به‌کار گرفته شود. ورق St37 دارای تنش تسلیم حدود 235 مگاپاسکال است که نشان دهنده استحکام مناسب آن برای کاربردهای معمولی است.
ورق St52
ورق St52 که با نام S355JR نیز شناخته می‌شود، نسبت به ورق St37 دارای درصد کربن بالاتر و در نتیجه استحکام بیشتری است. این ورق با داشتن تنش تسلیم حدود 355 مگاپاسکال، برای استفاده در صنایع سنگین‌تر و کاربردهایی که نیاز به استحکام بالاتر دارند، مانند ساخت ماشین‌آلات صنعتی، سازه‌های فلزی سنگین و تجهیزات صنعتی، مناسب است. ورق St52 همچنین دارای قابلیت جوشکاری و ماشین‌کاری خوبی است که باعث افزایش کاربردهای آن در صنایع مختلف می‌شود.
مشخصات و تفاوت‌های این دو نوع ورق
ترکیب شیمیایی:
- ورق St37: دارای درصد کربن کمتر و عناصر آلیاژی کمتری است که باعث انعطاف‌پذیری بیشتر و قابلیت شکل‌دهی آسان‌تر می‌شود.
- ورق St52: دارای درصد کربن بالاتر و عناصر آلیاژی بیشتر است که به استحکام بالاتر و مقاومت بهتر در برابر تنش‌ها منجر می‌شود.
خواص مکانیکی:
- ورق St37: تنش تسلیم 235 مگاپاسکال، مناسب برای کاربردهای ساختمانی و سازه‌های سبک.
- ورق St52: تنش تسلیم 355 مگاپاسکال، مناسب برای کاربردهای صنعتی سنگین و سازه‌های بزرگ.
کاربردها:
- ورق St37: استفاده در صنایع ساختمانی، تولید پروفیل‌ها، تیرآهن‌ها و سازه‌های فلزی سبک.
- ورق St52: استفاده در صنایع سنگین، ساخت ماشین‌آلات صنعتی، سازه‌های فلزی بزرگ و تجهیزات صنعتی.
کاربردهای ورق نورد گرم
-
استفاده در صنایع ساختمانی
- ساخت و سازهای فلزی: ورق‌های نورد گرم برای ساخت انواع پروفیل‌های ساختمانی مانند تیرآهن‌ها، ستون‌ها و قوطی‌های فلزی استفاده می‌شوند.
- سازه‌های بزرگ: این ورق‌ها در ساخت سازه‌های بزرگ و سنگین مانند پل‌ها و سازه‌های عمرانی به کار می‌روند.
- پوشش سقف و دیوار: ورق‌های نورد گرم به عنوان مواد پوششی برای سقف و دیوارهای ساختمان‌ها نیز استفاده می‌شوند.
استفاده در صنایع صنعتی
- تولید ماشین‌آلات: ورق‌های نورد گرم در ساخت قطعات ماشین‌آلات صنعتی و تجهیزات مکانیکی استفاده می‌شوند.
- ساخت مخازن و تانک‌ها: این ورق‌ها برای ساخت مخازن ذخیره‌سازی و تانک‌های بزرگ به کار می‌روند.
- کشتی‌سازی: ورق‌های نورد گرم در صنعت کشتی‌سازی برای ساخت بدنه و قطعات مختلف کشتی‌ها استفاده می‌شوند.
- تجهیزات ترافیکی و راه‌سازی: از این ورق‌ها در ساخت گاردریل‌ها، تابلوهای راهنمایی و رانندگی و دیگر تجهیزات ترافیکی استفاده می‌شود.
نتیجه‌گیری
ورق‌های نورد گرم به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود از جمله استحکام بالا، انعطاف‌پذیری مناسب و قابلیت شکل‌پذیری، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. با توجه به گستردگی کاربردهای این ورق‌ها، از ساخت و سازهای ساختمانی تا تولید ماشین‌آلات صنعتی، می‌توان نتیجه گرفت که ورق نورد گرم یکی از اساسی‌ترین و کاربردی‌ترین محصولات فولادی است.
