میلگرد تی ام تی چست؟

میلگرد تی ام تی (میلگرد TMT) به میلگردی گفته می‌شود که با روش عملیات مکانیکی-حرارتی (ترمومکانیکی) تولید شده است. در واقع، عبارت TMT مخفف Thermo Mechanical Treatment است. میلگرد TMT از طریق فرآیندهای کوئنچنیگ و تمپرینگ ساخته می‌شود که به سطح خارجی میلگرد اجازه می‌دهد سریع تر از مغز میلگرد خنک شود. این فرآیند باعث می‌شود که سطح میلگرد از سختی بالاتری برخوردار باشد، در حالی که مغز میلگرد که آرام تر خنک شده انعطاف پذیرتر است. این نوع میلگرد دارای خواص بهتری نسبت به میلگرد معمولی است. مهمترین برتری میلگرد این است که علاوه بر داشتن سطح سخت‌تر، استحکام کششی و تسلیم آن بالاتر است. اصولا سختی و استحکام در فولاد رابطه معکوسی دارند. به این مفهوم که اگر فولاد سخت‌تر باشد استحکام آن کمتر و اگر استحکام آن بالاتر باشد، سختی آن پایین‌تر است. به عنوان مثال، ورق سیاه St37 دارای استحکام بالایی است، اما سختی آن مطلوب نیست. در این مقاله قصد داریم به بررسی میلگرد تی ام تی بپردازیم. با ما همراه باشید.

تولید میلگرد تی ام تی TMT

تکنولوژی تی ام تی بر اساس نیازهایی که مهندسین عمران برای میلگردها مطرح نمودند، ابداع گردید. میلگردهای معمولی از روش مکانیکی تولید می‌گردند. این روش مشتمل است بر اعمال نورد گرم بر اسلب‌های گداخته شده که پس از شکل‌گیری میلگرد، در معرض هوا قرار گرفته و در دمای محیط سرد می‌شود.

نتیجه این روش، دانه‌بندی درشت در سطح و مرکز میلگرد خواهد بود. سختی سطحی این نوع میلگرد بسیار پایین است. برای مهندسان سیویل که از میلگرد برای مسلح سازی بتن استفاده می‌نمایند، سختی سطح میلگرد به دلیل تماس با بتن، حائز اهمیت است. آج میلگرد به دلیل نبودن سختی کافی، دچار سایش شده است. بنابر آنچه گفته شد برای بالا بردن سختی و در عین حال بالا بردن استحکام فولاد میلگرد می‌بایست چاره‌ای اندیشید.

سختی فولاد چگونه افزایش می یابد؟

در علم متالورژی، سختی به معنی اثرگذاری جسمی بر جسم دیگر است. اگر بتوان با وسیله‌ای سطح فولاد را به راحتی خراش داد، یعنی سختی جسم از فولاد بیشتر است. برعکس اگر نتوان سطح فولاد را به راحتی خراش داد، یعنی سختی بیشتری دارد، اما چه عواملی می‌تواند در سخت نمودن فولاد تاثیرگذار باشد؟

• درصد کربن:

به طور کلی، افزایش درصد کربن موجب افزایش سختی در فولاد می‌گردد. اگرچه برخی از آلیاژها در محدوده‌های وزنی متفاوت، رفتار متفاوتی در سخت نمودن فولاد از خود نشان می‌دهند، ولی به طور کلی آلیاژها می‌توانند، باعث سختی پذیری بیشتر فولاد گردند.

• اندازه دانه بندی در فولاد

در صورتیکه به هر نحوی بتوان اندازه دانه بندی را در فولاد درشت تر نمود سختی پذیری بیشتر می شود. این موضوع نیز به نوعی به درصد کربن در سطح دانه ها ارتباط دارد. از طرفی اگر بتوان دانه بندی فولاد را ریزتر کرد این کار به نرمی فولاد منجر می گردد.

•  فاز مارتنزیت:

وجود فاز مارتزیت که در اثر سرد کردن ناگهانی یا کوئنچ در فولاد ایجاد می‌شود، رابطه مستقیمی با سختی‌پذیری فولاد دارد. هر چقدر فاز مارتنزیت بیشتر تولید شود، سختی فولاد بیشتر است.

• افزایش استحکام در فولاد:

دانه بندی ریز در فولاد رابطه مستقیمی با استحکام دارد. برعکس دانه بندی درشت که در اثر سرد شدن فولاد در دمای محیط ایجاد می‌گردد باعث کم شدن استحکام می گردد. چند عامل می‌تواند در ریزدانه شدن فولاد تاثیرگذار باشد:

1. درصد کربن
2. عناصر آلیاژی
3.  عملیات  نورد

اما از طرفی آنالیز شیمیایی میلگرد ثابت است و نمی‌توان از طریق عناصر آلیاژی و یا درصد کربن تغییراتی در سختی و استحکام فولاد ایجاد نمود. داشتن میلگردی با سختی سطحی بالا و استحکام مطلوب، هدف اصلی شکل‌گیری روش تولید میلگرد تی ام تی بوده است.

مرحله خنک کاری در تولید میلگرد تی ام تی TMT

میلگرد آجدار پس از تولید و عبور از ایستگاه‌های نورد، از یک ایستگاه خنک سازی با آب یا به اصطلاح Tempcore water cooling می‌گذرد.

مزیت های میلگرد TMT

میلگرد تی ام تی از مزایایی برخوردار است که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.

• افزایش سختی سطحی:

در بحث افزایش سختی فولاد گفتیم یکی از راههای افزایش سختی در فولاد کنترل فاز مارتنزیت می باشد. فاز مارتنزیت یک فاز به شدت سخت ولی در عین حال ترد و شکننده به حساب می آید از این رو می بایست شکل گیری این فاز در فولاد با کنترل انجام گردد. نمونه ای از استفاده مارتنزیت، فولاد به کار رفته در دندانپزشکی می باشد که از سختی بسیار بالای آن در تراشیدن دندان بهره می برند. اما در مورد میلگرد TMT باید گفت در جایی که میلگرد به صورت گداخته در محدود دمایی 900 تا 970 درجه سانتیگراد پس از انجام عملیات نورد از غلتک ها بیرون می آید، عملیات خنک کاری با آب صورت می پذیرد. این عملیات باعث افزایش نرخ سرد شدن میلگرد نسبت به سرد شدن میلگرد در دمای محیط خواهد شد. سرد کردن میلگردهای گداخته بخش اول عملیات حرارتی بر روی میلگرد به منظور میلگرد TMT می باشد. پس از آن ادامه روند سرد شدن تحت کنترل قرار می گیرد و میلگرد را به سمت تولید فازهای پرلیت و فریت و در مواردی فاز بینیت هدایت می نماید.

حاصل این عمل سختی سطح میلگرد خواهد بود. همانگونه که در تصویر شماره ۲ مشاهده می گردد سطحی ترین قسمت های میلگرد آجدار یعنی آج های عرضی و طولی در حالتی که به صورت معمولی تولید گردد در معرض سایش قرار دارند. اما با استفاده از روش ترمومکانیکی و تولید میلگرد TMT سختی سطح میلگرد بالا رفته و از این موضوع جلوگیری به عمل می آید. می‌دانیم میلگرد آجدار برای مسلح کردن بتن به کار می رود. پس از بتن ریزی موادی که در بتن قرار دارند به راحتی می توانند سطح میلگرد را تحت تاثیر خود قرار دهند. مخصوصا میلگرد آجدار سایز بالا که برای بتن ریزی های حجم بالا یا فونداسیون های طویل به کار می روند در صورت ضعف در سطح، آسیب پذیری بالایی دارند. لذا با استفاده از روش ترمومکانیکی و افزایش سختی سطح میلگرد این موضوع تا حدود زیادی برطرف می شود.

• افزایش نرمی در مرکز میلگرد:

میلگرد تی ام تی تحت فرآیند ترمومکانیکی تولید میگردد. ابتدا در بحث فرآیند مکانیکی تحت نورد قرار میگیرد. در این مرحله دانه ها از غلتک هایی عبور میکنند و به زیر دانه هایی تبدیل می شود که این ریز شدن دانه باعث افزایش استحکام می گردد. اما در بخش خنک کننده دانه بندی در مرکز کمی رشد خواهد داشت و این امر باعث نرم شدن مرکز میلگرد خواهد شد.

در نتیجه این نرم شدن مرکز میلگرد ترمو مکانیکی یا TMT باعث افزایش استحکام کششی و مقاوم شدن آن در برابر بارهای برشی نیز خواهد شد. باید به این نکته توجه داشت در یک میلگرد TMT ترکیبی از سختی (در سطح)، نرمی (در مرکز)، بهبود استحکام کششی و ریزدانه شدن فولاد اتفاق می افتد و تجمع همه ی اینها در کنار هم باعث افزایش کیفی خواص فولاد می گردد. خواصی که مهندسین طراح عمران و معماری به دنبال آن هستند.

خاصیت جوش پذیری میلگرد TMT

از خواص جوش پذیری میلگرد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

جوش پذیری فولادها

به طور کلی خاصیت جوش پذیری در فولادها مخصوصا در فولاد نرم Mild Steel یک مزیت به حساب می آید. یکی از دلایل استفاده گسترده از فولاد در ساختمان سازی همین خاصیت جوش پذیری آن بوده است. اما باید به این نکته توجه داشت هنگامی که عملیاتی برای سخت کردن فولاد صورت می پذیرد عملاً جوش پذیری آن ضعیف می شود. در این حالت، هنگام جوشکاری عملیات پیش گرم Per-Heating و یا عملیات حرارتی بعد از جوشکاری (PWHT (Post welding heat treatment صورت می گیرد.

جوش پذیری در میلگرد TMT

میلگرد ترمومکانیکی یا میلگرد TMT از روال گفته شده در بند قبلی مستثنا نیست. لذا در جاهایی که جوشکاری این نوع میلگرد اجتناب ناپذیر است می بایست بر اساس رویه جوشکاری و محدوده دمایی های مرتبط با دامنه قطر میلگرد، عملیات پیش گرم و عملیات حرارتی بعد از جوشکاری صورت گیرد تا از ترد و شکننده شدن میلگرد آجدار جلوگیری به عمل آید. همچنین عملیات پیش گرم می تواند مانع ایجاد تنش های پسماند در فولاد و در اینجا در میلگرد آجدار گردد. امروزه برای اتصال دادن میلگردهای آجدار از روش‌های نوینی بهره می برند که از آن جمله می توان به کوپلر یا اتصال مکانیکی اشاره نمود. چنین امکاناتی عملا باعث شده است کاهش خاصیت جوش‌پذیری میلگرد آجدار TMT را جبران نماید.

سخن آخر

در این مقاله به بررسی میلگرد تی ام تی (TMT) پرداختیم و سپس به مزیت های این نوع میلگرد و خواص آن اشاره کردیم. شرکت مدیران آهن زاینده رود یکی از تامین کنندگان میلگرد تی ام تی است که این مقطع فولادی را با قیمت مناسب در بازار آهن عرضه می‌نماید. شما عزیزان می‌توانید همه روزه برای استعلام قیمت انواع مقاطع فولادی با ما از طریق شماره تلفن 03134155 تماس حاصل فرمایید.

تماس با مدیران آهن