آشنایی با انواع ورق فولادی

ورق های فولادی و یا در اصطلاح برخی بازاری ها ورق های آهنی در انواع مختلفی تولید و در کاربردهای مخصوص به خود مورد استفاده قرار می گیرند. ورق سیاه، ورق روغنی، ورق اسیدشویی، ورق گالوانیزه، ورق گالوانوم، ورق رنگی و ورق قلع اندود از جمله ورق های فولادی پر مصرف در مصارف ساختمانی و صنعتی هستند. در این نوشته قصد بر این است تا به معرفی این ورق ها و روش تولید آن ها پرداخته شود:  

ورق سیاه

به ورق های تولیدی در واحد نورد گرم، ورق سیاه گفته می شود. این ورق از نورد و کاهش ضخامت تختال (slab) فولادی در واحد نورد گرم تولید می شود. پس در واقع، ورق سیاه، محصول نورد گرم یا به اصطلاح ورق های گرم نوردیده هستند که به دلیل ظاهر مات و تیره، به ورق سیاه معروف شده اند. 
اولین عمل کار گرمی که روی بیشتر قطعات فولادی صورت می پذیرد، نورد گرم است که در محدوده دمایی T>0.5Tm انجام می شود. مهم ترین نکته ای که نورد گرم را از نورد سرد متمایز می سازد، دمای آن است. نورد سرد در محدوده دمایی T<0.3Tm انجام می شود. در حقیقت نورد قطعه ای در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد نورد گرم نام دارد. از آنجایی که در فرایند نورد گرم، فاصله زمانی بین کار مکانیکی و فرایند تبلور مجدد بسیار کوتاه است، بنابراین قطعه همزمان که تحت تاثیر کار سرد قرار می گیرد، بلافاصله تبلور مجدد نیز می شود.
ورق های سیاه یا ورق های نورد گرم به صورت کلاف و شیت به بازار مصرف عرضه شده و در دو نوع معمولی و صنعتی در کاربردهای مختلف ساختمانی، ساخت سازه های فلزی، خودروسازی، مخزن، تانکر و سیلندرسازی، کشتی سازی، سدسازی، لوله سازی، ساخت بدنه ماشین آلات سنگین، ساخت قطعات صنعتی و صنایع مختلف دیگر استفاده می شوند. فولاد St 37 یک گرید پر مصرف از ورق های سیاه است که در رده ی فولادهای ساختمانی قرار می گیرد. علاوه بر St 37، ورق سیاه در استانداردهای دیگری چون St 52 ،St 44 و St 60 (یا طبق استانداردهای جدید DIN EN گریدهای S275 ،S235 و S355 و غیره) و همچنین مطابق با استانداردهای ASTM از قبیل A 516 ،A 283 ،A 285 ،A 573 و A 36، استاندارد API 5L برای ورق لوله سازی، استاندارد ژاپنی G 3132 برای ورق های لوله سازی SPHT 1 تا SPHT 4 و سایر استانداردها برای ساخت ورق های فولادی نورد گرم شده تولید می شود.

تولید کنندگان مهم ورق سیاه در کشورمان، شرکت های فولاد مبارکه اصفهان، فولاد اکسین خوزستان، فولاد کاویان و فولاد گیلان هستند. خلاصه ی فرایند تولید ورق های سیاه در شرکت فولاد مبارکه اصفهان به شرح زیر است:
تختال ها به واحد نورد گرم منتقل شده و پس از گرم شدن تا ۱۲۸۰ درجه سانتی گراد در کوره های پیشگرم کن و پوسته زدایی، در نوردهای اولیه و نهایی نورد شده و در نهایت ضخامت آن به ۱٫۵ تا ۱۶ میلی متر می رسد که به صورت کلاف (کویل) تولید می شود. کلاف گرم دارای مشخصات ابعادی ضخامت از ۱٫۵ تا ۱۶ میلی متر، عرض از ۶۵۰ تا ۱۸۵۰ میلی متر، وزن بسته بندی محصولات از ۵ تا ۳۰ تن و با کیفیت سطح فولاد سیاه با صافی سطح کمتر از ۸۵IU است.

خط نورد گرم فولاد مبارکه اصفهان 

کوره های پیش گرم واحد نورد گرم فولاد مبارکه اصفهان

قفسه پوسته شکن واحد نورد گرم فولاد مبارکه اصفهان 

قفسه های نورد نهایی واحد نورد گرم فولاد مبارکه اصفهان

محصول واحد نورد گرم فولاد مبارکه را می توان هم به عنوان محصول نهایی به فروش رساند و هم می توان از آن به عنوان محصول نیم ساخته برای ادامه فرایندهای بعدی (تکمیل نورد و نورد سرد) استفاده نمود. در واحد تکمیل نورد براساس سفارش مشتری در صورت نیاز فرایند اسکین پاس (نورد پوسته ای) روی کلاف ها انجام می شود. همچنین در این واحد، عملیاتی از قبیل کم کردن وزن کلاف، بهبود خواص مکانیکی، تسطیح ورق، برش سبک و سنگین ورق در طول های یک تا ۱۲ متر انجام می شود.

ورق روغنی

به ورق های تولیدی در واحد نورد سرد ورق روغنی می گویند. این ورق ها از نورد سرد ورق های فولادی که قبلاً تحت عملیات نورد گرم قرار گرفته و پوسته زدایی هم شده اند به دست می آیند. پس در واقع، ورق های روغنی، محصول نورد سرد یا به اصطلاح ورق های سرد نوردیده هستند که به دلیل سطح روغن اندود شده، به ورق روغنی معروف شده اند.
ورق های روغنی ماده اولیه ساخت بسیاری از محصولات صنعتی نظیر لوازم خانگی، خودرو، تجهیزات اداری و غیره هستند. ورق های روغنی در ضخامت های ۰٫۳ میلی متر تا معمولاً ۴ میلی متر تولید می شوند. به منظور جلوگیری از زنگ زدگی این ورق ها معمولاً سطح آن ها را روغن اندود می کنند. این روغن به راحتی با شوینده های قلیایی پاک می شود. ورق های روغنی پایه ی تولید ورق های رنگی گالوانیزه (ورق های رنگی) هستند. در واقع ورق رنگی از ورق های سفیدی تولید می شود که با گالوانیزه کردن ورق های روغنی به دست آمده اند. ورق های روغنی در صنعت خودرو از جمله بدنه، فیلتر و اگزوز، صنایع لوازم خانگی، رادیاتورسازی، ساخت تجهیزات اداری، ساخت بشکه و مخازن فلزی و غیره کاربرد دارند.ورق های فولادی سرد نوردیده که تحت نورد پوسته ای (Skin Pass) قرار می گیرند، تمایل به کرنش سختی داشته و با گذشت مدت زمانی پس از تولید، نشانه های سطحی ناشی از نوارهای تغییر شکل (باندهای لودر) یا شیار زدگی در حین شکل دهی محصول در سطح ورق ها ظاهر می شود. مدت زمان ظهور این نوارهای سطحی با توجه به کیفیت ورق متفاوت است ولی توصیه می شود زمان بین تولید محصول و مصرف آن حداقل باشد، از انبار کردن این نوع فولادها به مدت طولانی خودداری شود و یا در صورت انبارداری بیش از آن زمان، عملیات صافکاری غلتکی موثری قبل از مصرف توسط مشتری انجام شود. ورق فولادی سرد نوردیده معمولاً با پرداخت مات و ظاهر کدر که برای رنگ آمیزی تزیینی مناسب است تولید می شود. البته بر حسب کاربرد و نیاز مشتری برخی ورق های سرد نوردیده با پرداخت براق و شفاف هم تولید می شود.

فولادهای سرد نوردیده معمولاً در دو نوع کیفیت تولید می شود:

کیفیت معمولی:

محصول تولید شده با این کیفیت، دارای شرایط سطحی در حد یک محصول نرمال سرد نوردیده و عاری از ترک های سطحی، لایه لایه بودن و دیگر عیوب مضر برای فرایندهای بعدی مثل شکل دهی و پوشش دهی سطحی است. هر دو سطح این ورق دارای یک کیفیت است. ورق تولید شده با این کیفیت را ورق معمولی یا ورق سرد ۱ می گویند. این ورق (یا کلاف) در استاندارد DIN 1623-1 به نام ورق فولاد St 12 یا St 1203 نامگذاری شده است و کاربرد آن در مصارف عمومی است، جایی که ورق به صورت تخت یا برای خم کردن و شکل دهی ساده استفاده می شود. پرداخت نهایی سطح این ورق ها در حد rough با صافی سطح بزرگ تر از ۱٫۶ میکرون است. این ورق ها را برای پیشگیری از ظهور نشانه های سطحی ناشی از نوارهای تغییر شکل تا ۱۰ هفته (تا ۳ ماه در استاندارد جدید) پس از تولید به مصرف نهایی می رسانند. ورق فولادی St 12 معمولاً با نام ورق روغنی معمولی برای صنعتگران شناخته می شود. این فولاد جوش پذیر است.

کیفیت کششی: 

ورق های تولیدی با این کیفیت معمولاً دارای یک سطح مثل شرایط سطحی ورق با کیفیت معمولی و یک سطح بهتر و عاری از عیوبی هستند که بر ظاهر یکنواخت کیفیت سطح رنگ شده و یا دارای پوشش الکترولیتی تاثیر بگذارد. بر حسب نیاز مشتری، هر دو سطح را هم می توان با کیفیت بهتر تولید کرد. ورق های تولید شده با این کیفیت شامل ورق نیمه کشش یا ورق سرد ۲ و ورق فوق کشش (کشش عمیق) یا ورق سرد ۳ است. ورق (یا کلاف) نیمه کشش و فوق کشش در استاندارد DIN 1623-1 به ترتیب به نام ورق فولاد St 13 و St 14 نامگذاری شده است و برای کاربردهای کشش یا شکل دادن عمیق مناسب هستند. این فولادها در فرایند تولید به طور خاص با آلومینیوم اکسیژن زدایی می شوند. پرداخت نهایی سطح این ورق ها با صافی سطح بیشتری نسبت به ورق های معمولی انجام می شود. مقدار صافی سطح بر حسب کاربرد یا نیاز مشتری تعیین می شود. این ورق ها را برای پیشگیری از ظهور نشانه های سطحی ناشی از نوارهای تغییر شکل تا ۶ ماه پس از تولید به مصرف نهایی می رسانند. ورق فولادی St 13 معمولاً با نام ورق روغنی نیمه کشش و ورق فولادی St 14 معمولاً با نام ورق روغنی فوق کشش برای صنعتگران شناخته می شود. این فولادها جوش پذیر هستند.

منبع: عصر مواد