ترکیب شیمیایی ورق سیاه یا ورق گرم

ورق سیاه یا ورق گرم حاصل فرآیند نورد گرم است که به عنوان محصول اولیه در بسیاری از صنایع، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ورق گرم در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که هر کدام آنالیز شیمیایی مخصوص به خود را دارند. در این مقاله، ضمن معرفی کلی ورق سیاه و انواع آن، به ترکیب شیمیایی ورق سیاه نیز اشاره خواهیم کرد.

معرفی کلی ورق سیاه

فولاد در گریدها، پرداخت نهایی، ویژگی‌ها و اشکال متفاوتی در بازار وجود دارد. بر اساس اعلام انجمن جهانی فولاد (World Steel Association)، 3500 گرید متفاوت از فولاد با ویژگی‌های منحصر به فرد در جهان وجود دارد. انواع مختلف فولاد از کاربردهای متفاوتی نیز برخوردار هستند و در صنایع مختلف مانند ساخت سازه، خودروسازی، ساخت وسایل منزل، توربین‌های بادی و بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بهینه کردن ویژگی‌های فولاد از چالش‌هایی است که همواره مهندسان با آن روبرو بوده‌اند، اما باید توجه داشت که این پروسه تنها به تغییر در ترکیبات شیمیایی فولاد محدود نمی‌شود. فرآیند ساخت فولاد نیز می‌تواند تاثیر قابل توجهی بر خصوصیات آن داشته باشد. در این میان، نورد گرم و نورد سرد، دو مورد از روش‌هایی هستند که برای تولید فولاد به کار برده می‌شوند. از نظر متالورژیکی، ورق سیاه یا ورق گرم، ورقی است که در دمای بالاتر از 930 درجه سانتی‌گراد تحت عملیات فشاری قرار گرفته است. دمای 930 درجه سانتی‌گراد برای بیشتر فولادها بالاتر از دمای تبلور مجدد است. همین مسئله باعث می‌شود تا فولاد سریع‌تر شکل بگیرد.

ورق سیاه به دلیل اینکه در طول فرآیند تولید به رنگ مات و تیره در می‌آید، به این نام شهرت یافته است. تولید ورق سیاه از آنجا که در مقایسه با ورق روغنی یا سرد، عملیات کمتری روی آن انجام شده است، هزینه کمتری دارد. قیمت ورق سیاه نیز در مقایسه با ورق روغنی پایین‌تر است. اطلاعات کامل در مورد ورق سیاه را در لینک زیر بخوانید.

ورق سیاه چیست؟

معرفی گریدهای مختلف ورق سیاه

ورق سیاه در گریدهای مختلفی تولید می‌شود. متداول‌ترین آن‌ها، ورق St37 و St52 است. ورق‌های St37 و St52 دارای ترکیب شیمیایی و ویژگی‌های متفاوتی هستند و هر کدام در زمینه خاص خود مورد استفاده قرار می‌گیرند. فولاد St37، مقدار کربن کمتری در ترکیبات خود دارد و به همین دلیل نرم‌تر است. علاوه بر این، قابلیت جوش‌پذیری بالاتری دارد و از آن در ساخت و ساز و همینطور کارخانه‌های تولیدکننده قوطی و پروفیل‌سازی به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولاد St52، نوعی دیگر از فولاد است که با درصد کربن بالاتر، مقاومت بیشتری نسبت به St37 دارد. از این ورق، به طور وسیع در ساخت و ساز استفاده می‌شود. فولاد St52 قابلیت جوش‌پذیری و ماشین‌کاری بسیار خوبی دارد و درصد کمی از عناصر مانند سیلیسیم و منگنز نیز در ترکیب خود دارد. ورق St52، نسبت به St37  از شکل‌پذیری کمتری برخوردار است، اما به دلیل وجود عناصر آلیاژی در آن، مقاومت بیشتری دارد.

ترکیب شیمیایی ورق سیاه

گریدهای مختلف ورق سیاه از ترکیبات شیمیایی مختلفی برخوردارند. در ادامه به ترکیب شیمیایی ورق سیاه در دو گرید ST37 و ST52 اشاره خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

ترکیب شیمیایی ورق سیاه گرید ST37

ترکیب شیمیایی ورق سیاه ST37، نقشی اساسی در تعیین خواص مکانیکی و فیزیکی آن دارد. این گرید عمدتاً از آهن و کربن، با مقادیر کمی منگنز، فسفر، گوگرد و سیلیکون تشکیل شده است و مشخصات آلیاژی متعادلی را نشان می‌‌دهد که نشان‌دهنده ویژگی‌‌های مطلوبی نیز هست. محتوای کربن در ورق ST37، معمولاً بین 0.17٪ تا 0.20٪ است که به استحکام و سختی آن کمک می‌کند و در عین حال فرآیند‌های عملیات حرارتی مانند خاموش کردن و تمپر کردن (فرآیند پردازش فلزات از طریق حرارت دادن که به منظور افزایش چقرمگی فولادهای سخت و شکننده انجام می‌شود) را تسهیل می‌بخشد.

منگنز در غلظت‌‌های تا 1.40 درصد، استحکام کششی، چقرمگی فولاد، یکپارچگی ساختاری و مقاومت در برابر شکست را افزایش می‌‌دهد. علاوه بر این، فسفر و گوگرد، اگرچه در مقادیر کم در آن وجود دارند، می‌توانند بر ماشین‌کاری و جوش‌پذیری فولاد تأثیر بگذارند. سطوح پایین فسفر و گوگرد برای جلوگیری از شکنندگی و بهبود کیفیت اتصالات جوشی، مطلوب است. سیلیکون به عنوان یک عامل اکسیدکننده عمل می‌کند، ریزساختار فولاد را تصفیه می‌کند و خواص مکانیکی آن را افزایش می‌دهد.

ترکیب شیمیایی ورق سیاه گرید ST52

ترکیب شیمیایی ورق سیاه ST52، نقش مهمی در تعیین خواص مکانیکی و فیزیکی آن دارد. ترکیب شیمیایی معمول فولاد ST52، شامل موارد زیر است:

آهن (Fe): جزء اصلی ورق ST52 است که به یکپارچگی ساختاری آن کمک می‌کند.

کربن (C): معمولاً در مقادیر کم تا متوسط (حدود 0.20٪ تا 0.25٪) وجود دارد که سختی و استحکام ورق ST52 را افزایش می‌دهد.

منگنز (Mn): منگنز برای بهبود سختی‌پذیری و استحکام کششی ورق ST52 اضافه می‌شود.

سیلیکون (Si): سیلیکون به اکسید‌زدایی کمک می‌کند و استحکام و چقرمگی ورق ST52 را بهبود می‌بخشد.

فسفر (P) و گوگرد (S): این ناخالصی‌ها معمولاً برای افزایش ماشین‌کاری و جوش‌پذیری ورق ST52 به حداقل می‌رسد.

استاندارد انواع ورق سیاه

برای تولید ورق سیاه، استانداردهای مختلفی وجود دارند. استاندارد EN 10025 ،DIN 17100 و DIN 1614، از مهمترین این استانداردها هستند.

استاندارد DIN 17100

در جدول زیر می‌توانید آنالیز شیمیایی و همچنین برخی خواص مکانیکی فولادهای گرید St37 و St52 را بر اساس استاندارد DIN 17100 مشاهده کنید. علاوه بر St37 و St52، گرید St44 نیز در جدول آورده شده است که از نظر خواص، بین St37 و St52 قرار دارد:

استاندارد EN 10025

لازم به ذکر است که استاندارد DIN 17100 از سال 1980 دیگر معتبر نیست و به جای آن از استاندارد EN 10025 استفاده می‌شود. در این استاندارد، گرید St37 و St52 به ترتیب با نام‌های S235JR و S355JR شناخته می‌شوند. در جدول زیر می‌توانید آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی گریدهای مختلف فولاد بر اساس استاندارد EN 10025 را مشاهده کنید:

گریدهای مختلف ورق سیاه چه کاربردی دارند؟

ورق سیاه از دامنه وسیعی از کاربردها برخوردار است. در زیر به برخی از کاربردهای این محصول خواهیم پرداخت:

• استفاده در ساخت انواع قوطی، نبشی، ستونی، چهارچوب لنگه دری، چهارچوب فرانسوی و غیره
• ساخت گاردریل و تجهیزات ترافیکی
• انواع ورق پانچ و تسمه
• در کشتی‌‍سازی و ساخت تجهیزات دریایی
• ساخت تانکر و مخازن نفتی

چه کارخانه‌هایی در تولید ورق سیاه فعالیت دارند؟

از مهمترین تولیدکنندگان ورق سیاه در ایران می‌توان از شرکت فولاد مبارکه اصفهان نام برد. این مجتمع بزرگ تولیدی به تنهایی بیش از 50 درصد از نیاز کشور به فولاد را بر طرف می‌‎کند و در سال، در حدود 6 میلیون و 300 هزار تن ورق گرم تولید می‌کند. از دیگر تولیدکنندگان ورق گرم در کشور می‌توان به فولاد اکسین اهواز، مجتمع فولاد سبا، فولاد کاویان و فولاد گیلان اشاره کرد.

خرید ورق سیاه از مدیران آهن

سخن آخر

در این مقاله، به توضیح مختصری از ورق سیاه پرداختیم. در ادامه، پارامترهای ضخامت، عرض و طول در ورق سیاه را در قالب جدول ارائه کردیم. در ادامه به گریدها و استانداردهای مختلف ورق سیاه اشاره کردیم. در نهایت نیز به بررسی کاربردهای تمامی گریدها و ترکیب شیمیایی ورق سیاه پرداختیم. شما عزیزان می‌توانید برای آگاهی از قیمت لحظه‌ای انواع ورق سیاه به وب سایت مدیران آهن مراجعه نمایید و یا با شماره تلفن 03134155 تماس حاصل فرمایید. همکاران ما در مجموعه مدیران آهن، آماده ارائه مشاوره تخصصی در زمینه خرید انواع محصولات فولادی به شما عزیزان هستند.