وبلاگ

در این بخش از مقالات گروه صنعتی بوذرجمهر به ورق سیاه یا ورق گرم می پردازیم:

ورق سیاه یا ورق گرم که نام دیگر آن ورق آهن میباشد به ورق هایی میگویند که کاربردهای ساختمانی دارد و از نظر کیفیت به اصطلاح از ST33  شروع می شود و به ST52  ختم می شود هرچه ورقها ازST37  پایین تر باشند نرم تر می شود به عبارتی هر چه عنصر کربن در ورق های فولادی بیشتر باشد ورق سخت تر می شود مانند ST52

ورق سیاه یا ورق گرم در کارخانه های فولاد سازی مستقیما از شمش ورق و گنداله آهن تولید می شود و اولین مراحل تولید ورق می باشد.

بعضی از ورقهای فولادی قابل کشش می باشند و جهت بدنه کشتی و ماشین آلات سنگین که اصطلاحا DD11 و DD12 و DD13 و همچنین STW22 و STW24 که نرم تر می باشد قابل استفاده است.

بعضی از ورقهای سخت جهت تولید لوله های تخت فشار و مخازن نفتی و غیره با استانداردهای SPHT4 و SPHT3 و SPHT2 و SPHT1 استفاده میشود.

همچنین ورقهای A285 با گرید GR سی (C) با A596 90 با گرید GR55 تا 90 نیز برای مخازن تحت فشار و سیلندرهای فشارقوی مورد استفاده قرار می گیرند.

ورق سیاه یا ورق گرم در دو نوع ورق سیاه صنعتی و ورق سیاه معمولی

ورق  سیاه معمولی: استاندارد ST37 بیشتر برای مصارف ساختمانی ( ساختمان ها- سوله ها) مصرف می شود

ورق سیاه صنعتی : استاندارد (A516, GR C) (A285, GR C) (A283, GR C) (ST52, GR 60-70) فروش دارد ورق صنعتی در مصارف و پروژه های صنعتی کاربرد دارد از قبیل سد سازی, پروژه های پتروشیمی, مخزن سازی و….

این اقلام در دو شکل رول یا شیت وارد بازار می شود و از سایز 15 میل به بالا تنها به صورت شیت خام وارد بازار می شود هر دوی این ورق قابل برش به سایزهای مختلف می باشد.

کاربرد ورق آهن چیست

ورق نورد گرم ( ورق سیاه) در صنایع مختلفی از جمله موارد زیر کاربرد دارند.

1. صنعت ساختمان
2. تانکرسازی
3. خودرو سازی
4. مخازن خاص
5. کشتی سازی
6. صنایع سنگین فلزی

ورق سیاه به دو شکل کلی رول فرم و فابریک تولید می شوند. ضخامت ورق سیاه از 1.5 میلی متر شروع شده و نهایتا به 100 میلی متر ختم می شود.

ابعاد فیزیکی ورق سیاه:

در حالت رول ورق سیاه یا ورق گرم در چهار عرض تولید می شود 100, 125, 150, 200 و طبعا در حالت رول محدودیت طولی ندارد.

در حالت فابریک نیز بسته به سفارش می توان هر اندازه و ابعادی را تولید کرد اما ابعاد مرسوم و پرکاربرد به شرح زیر است.

• ورق سیاه 1000*2000 میلی متر
• ورق سیاه 1250*2500 میلی متر
• ورق سیاه 6000*1000 میلی متر
• ورق سیاه 1500*6000 میلی متر
• ورق سیاه 12000*2000 میلی متر

ورق سیاه یا ورق گرم را معمولا با استاندارد ST37 می شناسند.

1.ورق A516 :

ورق A516 از گروه ورق های فولادی ساختمانی است که با دو کیفیت گرید 60 و 70 تولید و عرضه می شود.

ورق A516 GR 60  و ورق A516 GR 70 بیشترین کاربرد را در صنایع مخزن سازی دیگهای بخار دارند. ورقهای فولادی A516 دارای استحکام کششی بالا و درصد تطویل قابل قبول هستند و برای ساخت دیواره مخازن به صورت خم و عدسی به کار گرفته می شوند. ورق A516 Gr 70  در مقایسه با ورق A516 Gr 60 دارای کیفیت, خواص جوشکاری, برشکاری و انعطاف پذیری بهتری است. و به همین دلیل به ورقA516 GR 70 ورق آتشخوار نیز می گویند.

ورق های A516 با گریدهای دیگری مانند A516 GR55 و A516 GR65 (مطابق ASTM آمریکا) نیز تولید می شوند. در واقع تفاوت گریدهای مختلف ورق آتشخوار در تحمل فشار و دما, قابلیت عدسی شدن, تست کشش و تست ضربه است.

شرکتهای داخلی مخزن سازی عمدتا از ورقهای ساخت ایران ( فولاد مبارکه) و ساخت کشورهای اوکراین, کره جنوبی و چین استفاده می کنند که در این میان , ورق A516 ایرانی و ورق A516 چینی به دلیل کم بودن در صد منگنز در ورقهای تولید شده توسط آنها در رده های با کیفیت پایین قرار می گیرند.

ورقA516 ورقی فولاد کربنی است که در آن از مقادیر ناچیزی مانند فسفر و گوگرد و عناصری نظیر منگنز و سیلیکون در بالاترین سطوح مجاز به منظور رسیدن به یک ورق فولاد کربنی مرغوب با خاصیت خمش و عدسی شدن استفاده شده است.

این نوع ورق دارای استاندارد دیگری به نام A516 NACE MR0175 است که دارای مقاومت حرارتی بالایی هستند و بیشتر در صنایع تولید نفت و گاز به کار گرفته می شوند.

کاربرد ورق A516

ورق آتشخوار A516 در صنایع مختلفی کاربرد دارد که از عمده ترین مصرف ورق A516 می توان به استفاده در صنایع مخزن سازی و دیگ های بخار اشاره کرد.

از دیگر موارد استفاده این ورق می توان به مخازن تحت فشار, اتصالات و مبدل های تحت فشار , مخازن کروی و تجهیزات انرژی های تجدید پذیر اشاره کرد.

2.ورق A283 :

ورق A283 Gr C, مطابق با استاندارد ASTM آمریکا. ASTM در واقع یکی از بزرگ‌ترین و معتبرترین سازمان‌های بین ‌المللی توسعه ‌دهنده استاندارد در این زمینه است.

ورق A283 با کیفیت و گریدهای مختلف نظیر A283 Gr A و A283 Gr D نیز تولید می شود که در این میان ورق A283 Gr C در قیاس با سایر این کیفیت و گریدها در خاورمیانه مصرف چشم گیری دارد و از ورق های پرمصرف و حائز اهمیت در صنعت داخلی به شمار می رود. ورق A283 در ابعاد و ضخامت های گوناگون تولید و عرضه می شود. تنوع عرض ورق A283 در ۱۵۰۰,۲۰۰۰ و ۲۵۰۰ میلی متر (۱٫۵ / ۲ / ۳ متر) است. ورق A283 Gr C دارای خاصیت ماشینکاری, جوشکاری و شکل پذیری بسیار مناسبی است.

استحکام تسلیم یا تنش تسلیم ( Yield stress ) :

در جامدات به میزان تنش مربوط به انتهای بخش خطی منحنی تنش و کرنش در آزمون کشش تک ‌محوره و در سیالات (غیرنیوتنی) به مقدار تنشی که با کاهش آن سیال رفتار شبه جامد (تغییرشکل ناپیوسته) پیدا می‌کند گفته می‌شود.

کشش ( tension ) :

در علم فیزیک به اندازهٔ نیروی کششی اعمال شده به وسیله یک طناب, کابل, زنجیر و موارد مشابه آن‌ها به یک جسم دیگر گفته می‌شود که کشش متضاد فشار است.

کاربرد ورق های A283

ورق A283 در صنایع اصلی نظیر: مخزن سازی, نفت, گاز و پتروشیمی و دیواره ماشین آلات و قطعات صنعتی استفاده ی بسیار زیادی دارد.

A283 Gr D – A283 Gr A – A283 Gr C -A283 Gr A

مهم ترین دلیل به وجود آمدن گرید های مختلف این ورق A283 Gr C -A283 Gr D ) A283 Gr A ) تغییر در مقدار کربن  است, که در نتیجه ی افزایش کربن, ورق به سختی بالاتری دست پیدا می کند و همینطور این افزایش مقدار, باعث بالا رفتن قابلیت عملیات حرارتی ورق A283 می شود.

ورق A283 Gr C تولید داخلی (شرکت فولاد مبارکه), کشورهای شرق آسیا (چین و کره جنوبی) و کشورهای اروپایی (اوکراین, بلژیک و آلمان) در صنایع کشورمان مورد استفاده قرار می گیرد.

ورق A283 Gr C دارای تنش تسلیم ۲۰۵Mpa  برای تمام ضخامت ها و تنش کششی min: 380Mpa , max: 515Mpa می باشد.

در ضمن Elongation یا قابلیت تطویل در ورق فولادی A283 Gr C, حداقل ۲۵% و برای ضخامت های زیر ۶۰۰ میلی متر و ۲۳% برای ضخامت بالای ۶۰۰mm  است.

3.ورق ST52 :

از ورق های ST52 با عنوان ورق های زیر بنایی صنعت نام برده می شود. دلیل آن هم به خاطر طیف وسیع مصرف آنها در صنایع مادر و بالا دستی می باشد.

این نوع ورق سیاه آلیاژی با افزودن عناصر سیلسیوم و منگنز نسبت به ورق های ST52 و ST44 از خواص مقاومت در برابر پیچش و خمش , تحمل وزن و خاصیت ارتجاعی برخوردار است.

ورق ST52دارای 0.2 در صد کربن 0.55 درصد سیلیس و 1.6 درصد منگنز می باشد که خاصیت مقاومت به خمش و خواص ارتجاعی خود را مدیون عنصر MN یا منگنز می باشد.

کاربرد ورق ST52

همیشه استفاده از فولادهای آلیاژی به دلیل رسیدن به مقاومت بالاتر با حجم پایین است. فولادهای آلیاژی با کاهش حجم مصرف فولاد پروژه و همچنین کاهنش سطح مقطع سازه نقش بسزایی در کاهش هزینه و بازده سازه داشته است.

درعملیات جوشکاری به دلیل حرارت بالای ایجاد شده مقاومت فولاد کاهش می یابد. ورق های ST52 بعد از عملیات جوشکاری و فرم دهی می توانند مقاومت قابل قبولی را در تست ها نشان دهند.

این نوع ورق ها که در ابعاد 6000*1500 میلی متر و 2000*6000 میلی متر عرضه می گردد در ایران توسط شرکت های فولاد مبارکه و اکسین و در نوع وارداتی آن از کشورهای ژاپن, کره, هند, چین, روسیه و آلمان وارد می گردد.

نکته قابل توجه در ورق های ST52 این است که صنایعی که از این نوع ورق های استفاده می نمایند توجه بسیاری به استاندارد بودن کالا دارند. عموما در انتهای نام ورق های ST52-3N به مشتریان عرضه میگردد که حرف N از واژه Normalized گرفته شده است. این نوع ورق ها عموما قبل از استفاده توسط دستگاه UT تست می گردد این نوع تست که تست التراسونیک نام دارد توسط امواج صوت با فرکانس بالا در قطعه مورد تست هدایت شده و عیوب سطحی و زیر سطحی را آشکار می کند که این عیوب شامل ترک ها, تورق ها, عیوب انقباضی, حفره ها, ترکیدگی ها, پوسته شدگی, خلل و فرج و پیوستگی ناقص که هر کدام از آنها باعث رد شدن این ورق ها در تست می گردد.

در خرید این نوع ورق ها حتما باید به نرمالایز بودن و استاندارد بودن کالا توجه داشت. ورق های بالای ضخامت 50 میلی متر داشتن UT الزامیست.

ورق ضد سایش یا ورق هاردوکس :

یکی از اساسی ترین مشکلاتی که صنعت با مواجه بوده و به دنبال رفع آن بوده, داشتن اطلاعات کاربردی دقیقی درباره ی پدیده سایش است

در واقع به پدیده ی لغزش یک ماده یا یک سطح روی سطحی دیگر که در واقع  یک کار مکانیکی محسوب می شود و باعث کنده شدن ذرات موجود در سطح گشته و سایش سطحی را به وجود می آورد, سایش می گویند

ورق های هاردوکس که نوع مقاومی از ورق های ضد سایش هستند, با مقاومت بالایی که در مقابل سایش دارند این مشکل را برطرف کرده اند

برندهای مشابه هاردوکس عبارتند از:

1. ورق ضد سایش ولدوکس ( Weldox )
2. ورق ضد سایش دورستات ( Durostat )
3. ورق ضد سایش کرسابرو( Creusabro ) : ورق های هاردوکس در ضخامت های بالاتر از ۵mm عرضه می شود؛ ورق های معادل هادوکس نظیر ورق کرسابرو دارای ضخامت های پایین تر و بیشتر از ۵mm.
4. ورق ضد سایش دیلیدور ( Dillidur ): استانداردهای Dillidur 500V و Dillidur 400V هم مربوط به ورق های ضد سایش مشابه هاردوکس هستند.

از دیگر ویژگی های ضد سایش (ورق هاردوکس و برندهای مشابه) می توان به خاصیت ماشین کاری, شکل دهی و جوشکاری اشاره کرد.

سختی برینل ( Brinell hardness)

یکی از معیارهای سختی است که بر اساس مقاومت مواد در برابر فرورونده ی کروی شکل ازجنس فولاد یا کاربید تنگستن سختی آنها را تعیین می‌کند

این روش در سال ۱۹۰۰ توسط مهندس سوئدی ( یوهان آگوست برینل) پیشنهاد شد.

در واقع اعداد معرفی کننده ی ورق هاردوکس( مانند: hardox 500 , hardox 400, …) نشان دهنده ی درجه ی سختی ورق ها بر حسب برینل است.

ورق های هاردوکس با سختی ۴۰۰, ۴۵۰, ۵۰۰ و ۶۰۰ برینل موجود می باشد که از میان آن ها ورق هاردوکس ۴۰۰ , ۴۵۰ و ۵۰۰ در صنایع داخلی کاربرد بیشتری دارد

ورق آلیاژی :

ورق آلیاژی فولادیست که برای بهبود ویژگی های مکانیکی با عنصرهای گوناگون از 1 تا 50% از وزن خود مخلوط و به صورت آلیاژ در آمده است.

خود فولاد در واقع نوعی آلیاژ است. اما تمام گونه های فولاد را آلیاژ نمی خوانند. ساده ترین نوع فولاد که تقریبا می توان گفت آهن است ( نزدیک به 99%) خود با عنصر کربن آلیاژ شده است ( بسته به نوع فولاد از 0.1% تا 1%) بنابراین منظور از آلیاژ فولاد ترکیبی از فولاد, کربن و دیگرعنصرها است. عنصرهایی که بیشتر برای این هدف کاربرد دارند. عبارتند از: منگنز( پرکاربردترین), نیکل, کروم, مولیبدن, وانادیم, سیلیسیم و بور و عنصرهای کم کاربردتر عبارتند از : آلومینیم, کبالت, مس, سریم, نیوبیم, تیتانیم, تنگستن, قلع, روی, سرب و زیرکونیم.

از ترکیب عنصرهای بالا با فولاد (آلیاژسازی) برخی ویژگی های فولاد کربن مانند مقاومت, سختی, چقرمگی, سایش, سخت شدگی و مقاومت در دمای بالا به گونه درخور توجهی بهبود می یابد. برای دستیابی به بعضی از این ویژگی ها باید علاوه بر ترکیب عناصر عملیات حرارتی نیز بر روی فلز انجام گیرد.