معرفی و بررسی انواع ورق فولادی در آهن آلات سیمرغ
امروزه در ایران انواع ورق فولادی در کارخانه های مختلفی همچون فولاد مبارکه اصفهان ، کارخانه فولاد اکسین و فولاد کاویان در اهواز و فولاد گیلان تولید می‌شود و این امر ایران را به یکی از بزرگترین تولید کنندگان این محصول فولادی در خاورمیانه بدل کرده است .اغلب ورق‌های فولادی با روشی به نام نورد تولید می‌شوند. از انواع ورق های فولادی می‌توان برای کاربردهای مختلفی استفاده کرد. لازم به ذکر است قیمت ورق فولاد در بهای محصولات بسیاری تاثیرگذار است.
فایل صوتی
ورق فولادی چیست؟
ورق فولادی یک محصول فلزی مسطح است که از شمش فولادی یا بیلت تولید می شود. این ورق ها به دلیل مقاومت بالا، شکل پذیری خوب و قیمت مناسب، در صنایع مختلفی کاربرد گسترده ای دارند. تنوع ورق های فولادی بسیار زیاد است و این تنوع به دلیل تفاوت در درصد کربن، فرآیند تولید و آلیاژهای مختلف به کار رفته در آن هاست.
انواع ورق فولادی از نظر نوع نورد
نورد فولاد فرآیندی است که در آن یک قطعه فولاد با عبور از بین دو یا چند غلطک چرخان، تحت فشار قرار گرفته و به شکل و اندازه دلخواه در می آید. این عمل باعث کاهش ضخامت یا تغییر شکل کلی قطعه می شود. انواع ورق فولادی براساس نوع نورد، به دو دسته سرد و گرم طبقه بندی می شوند.
ورق فولادی نورد گرم
ورق فولادی نورد گرم یکی از پرکاربردترین انواع ورق های فولادی است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این ورق ها به دلیل فرآیند تولید خاص خود، ویژگی ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند.
برای تولید ورق نورد گرم، ابتدا شمش های فولادی را تا دمایی بسیار بالا (حدود 1100 درجه سانتی‌گراد) گرم می کنند. در این دما، فولاد بسیار نرم و شکل پذیر می شود. سپس این شمش های داغ را از بین غلطک های قدرتمندی عبور می دهند تا به تدریج ضخامت آن ها کاهش یافته و به شکل ورق درآید. این فرآیند را نورد گرم می گویند.
ویژگی های ورق نورد گرم عبارتند از:
- سطح زبر و مات: به دلیل خنک شدن سریع ورق پس از نورد، سطح آن زبر و مات می شود و به همین دلیل به آن ورق سیاه نیز می گویند.
- ابعاد و ضخامت متنوع: ورق های نورد گرم را می توان در ابعاد و ضخامت های بسیار متنوعی تولید کرد.
- قیمت مناسب: به دلیل فرآیند تولید ساده تر نسبت به ورق های نورد سرد، قیمت ورق های نورد گرم معمولا کمتر است.
- قابلیت جوشکاری بالا: به دلیل ساختار کریستالی خاص، ورق های نورد گرم قابلیت جوشکاری بسیار خوبی دارند.
- انعطاف پذیری بالا: در دمای بالا، فولاد شکل پذیری بسیار بالایی دارد و به همین دلیل ورق های نورد گرم را می توان به راحتی خم کرد و شکل داد.
ورق فولادی نورد سرد
ورق فولادی سرد نوعی ورق فولادی است که از طریق فرآیند نورد سرد تولید می‌شود. در این فرآیند، ورق فولادی گرم که قبلاً تولید شده، مجدداً در دمای اتاق یا دمایی نزدیک به آن تحت فشار غلتک ها قرار می گیرد. این عمل باعث می شود که ورق نازک تر شده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن بهبود یابد.
ویژگی های اصلی ورق نورد سرد عبارتند از:
- سطح صاف و صیقلی: برخلاف ورق نورد گرم که سطحی زبر و مات دارد، ورق نورد سرد سطحی صاف و براق دارد که اغلب روغنی نیز هست.
- دقت ابعادی بالا: فرآیند نورد سرد باعث می شود ابعاد ورق با دقت بسیار بالایی کنترل شود.
- خواص مکانیکی بهتر: ورق نورد سرد به دلیل تغییر شکل در دمای پایین، استحکام، سختی و مقاومت به سایش بالاتری نسبت به ورق نورد گرم دارد.
- تلورانس کم: ابعاد ورق نورد سرد بسیار دقیق و دارای تلورانس کمی است.
- قابلیت شکل‌دهی بهتر: با توجه به خواص مکانیکی بهبود یافته، ورق نورد سرد قابلیت شکل دهی بهتری دارد.
انواع ورق فولادی در بازار ایران
در بازار ایران طیف بسیار وسیعی از انواع ورق های فولادی تولید می شود که در ادامه مشخصات، خواص و کاربردهای هر کدام را بررسی می کنیم.
ورق سیاه
در بین انواع ورق های فولادی، ورق سیاه یکی از پرکاربردترین محصولات به شمار می‌آید. لازم به ذکر است نام ورق سیاه فقط یک اصطلاح در بازار فولاد کشور است و خبری از رنگ سیاه بر روی این ورق نیست و چون این ورق براق و صیقلی نیست و به اصطلاح آن را ورق سیاه می‌نامند.
ورق فلزی سیاه با استفاده از روش نورد گرم تولید می‌شود، به این صورت که شمش فولادی تا دمایی قبل از ذوب حرارت می‌دهند تا خمیری شود، در گام بعد وارد مراحل نورد شده و آرام‌آرام پهن و مسطح می‌گردد به صورتی که تبدیل به یک مکعب مستطیل با طول زیاد گردد، در طی این فرایند به دلیل حرارت بالای شمش مسیر انجام فرایند با آب خنک می‌شود و پس از انجام هر مرحله نورد دوباره محصول خروجی هر مرحله وارد کوره می‌گردد تا به دمای مناسب برسد. در هر مرحله فاصله غلتک‌ها کمتر شده تا جایی که در مرحله آخر فاصله غلتک‌ها به اندازه ضخامت ورق می‌رسد. کارخانه‌هایی مانند کارخانه فولاد مبارکه، فولاد کاویان، اکسین اهواز و فولاد سبا در زمینه تولید این محصول فعالیت می‌کنند.
کاربرد انواع ورق سیاه
ورق سیاه به دلیل مواد اولیه مرغوب و روشی که برای تولید آن به کار رفته است در صنایع بسیاری کاربرد دارد و جایگاه خود را به تثبیت رسانده است؛ به طور کلی می‌توان به کاربرد آنها در تولید بدنه خودروها، ورق کف خودرو، لوله‌های درزدار، انواع پروفیل، تانکرسازی، کشتی‌سازی و… اشاره کرد.
ورق آلیاژی
ورق آلیاژی یکی دیگر از ورق‌های مورد استفاده در صنایع مختلف است. آلیاژ به معنای “ترکیب کردن” است؛ زمانی‌که شما چند فلز یا عنصر را با یکدیگر ترکیب کنید و یک محصول تولید کنید که از چند ماده اولیه مقداری در آن است، یک محصول آلیاژی تولید کرده‌اید. ورق‌های آلیاژی هم به همین شکل هستند. ورق‌های آلیاژی با عناصر مختلفی ترکیب می‌شوند و در اشکال گوناگونی، به بازار فولاد عرضه می‌شوند.
انواع ورق آلیاژی
ورق‌های آلیاژی به طور کلی به دو دسته نورد سرد و نورد گرم تولید می‌شوند. به طور کلی، این نوع ورق‌های فولادی، به دو دسته رول فرم و شیت فرم در بازار قابل عرضه هستند. ورق های آلیاژی انواع مختلفی دارند. ورق آلیاژی برنج، ورق آلیاژ برنز، ورق آلیاژی پیوتر، ورق آلیاژی با عناصر گران قیمت از مهمترین انواع این ورق فولادی هستند. همان طور که گفته شد، ورق آلیاژی انواع مختلفی دارند که هر کدام به نوعی دارای کاربردهای متفاوتی هستند.
کاربردهای ورق آلیاژی
این محصول به دلیل مواد اولیه ای که در تولید آن به کار رفته، در صنعت جایگاه خود را به تثبیت رسانده است. برخی از کاربردهای آن به شرح زیر هستند:
- ساخت کشتی یا وسایل دریایی
- صنعت هواپیما سازی
- صنایع پتروشیمی، نفت یا گاز
- مخازن حمل سوخت
ورق گالوانیزه
از آن جایی که خوردگی و زنگ زدگی ورق های فولادی همیشه عاملی مورد توجه بوده و از طرفی تولید ورق های فولادی ضدزنگ و مقاوم در برابر خوردگی برای مصارف صنعتی اقتصادی نیست، ورق های گالوانیزه تولید و ساخته شده اند.
برای روکش کردن ورق های فولادی روش های گوناگونی وجود دارد اما گالوانیزه کردن ورق ها، اقتصادی ترین روش ممکن است. برای تولید ورق گالوانیزه از ورق روغنی استفاده می شود و روش کار بدین صورت است که ورق روغنی را در وان مذاب روی غوطه‌ور کرده تا با توجه به ضخامت مورد نظر فلز روی بر سطح ورق قرار گیرد.
از مزایای ورق گالوانیزه مقاومت در برابر خوردگی در محیط های اسیدی و مرطوب است، همچنین این ورق ها بر اثر خراش های سطحی (به اندازه ضخامت روی) دچار خوردگی و آسیب پذیری نمی شوند.
کاربرد ورق گالوانیزه
در ساخت انواع مخازن، انواع تابلوهای برقی، سقف و بدنه سالن های بزرگ و همچنین انواع تجهیزات آشپزخانه، مانند ماشین لباسشویی، از ورق گالوانیزه استفاده می شود.
ورق روغنی
همانند ورق سیاه، نام ورق روغنی هم ربطی به چرب بودن سطح این نوع ورق ندارد بلکه به خاطر صیقلی و براق بودن سطح این نوع ورق در بازار به اصطلاح به آن روغنی گفته می شود. فرآیند تولید ورق های روغنی به روش نورد سرد انجام می شود و به همین دلیل این محصول از سطحی براق برخوردار است. هدف از تولید این نوع ورق دستیابی به کیفیت سطحی بالا و تهیه ورق هایی با ضخامت های پایین تر است.
روش تولید ورق روغنی بدین گونه است که محصول خروجی فرایند نورد گرم (پس از خنک شدن)، وارد فرآیند اسید شویی می شود و پس از اتمام این فرآیند ورق روغن کاری شده و به طور مجدد کلاف پیچ می گردد.
در مرحله بعد کلاف در دستگاه نورد سرد (که معمولاً به صورت رفت و برگشت است) قرار گرفته و فرایند نورد آغاز می شود، در جریان این فرایند ورق به صورت سرد و در دمای محیط از بین غلتک ها عبور می کند و این فرایند تا زمان دستیابی به ضخامت مورد انتظار ادامه پیدا می کند؛ تا درنهایت مجدداً ورق کلاف پیچ شود.
فرآیند کلاف پیچ کردن ورق روغنی در این مرحله به‌منظور کاهش کشش ناشی از پیچش و لبه بری کویل ها انجام می پذیرد. در برخی از واحدهای صنعتی به‌منظور رفع چربی ها و آلودگی های سطحی ناشی از فرایند نورد سرد، فرایند شستشوی الکترولیتی نیز انجام می شود.
همچنین با توجه به نوع ورق و محل استفاده به‌منظور دستیابی به ساختار متالورژیکی همگن و یا خواص مکانیکی مورد انتظار، ممکن است فرایند آنیل (بازپخت) نیز بر روی کلاف‌ها انجام شود. پس از انجام فرایند نورد سرد و فرایندهای جانبی و اصلاحی، ورق به‌منظور حذف موج، صافکاری و لبه بری وارد فرایند اصلاح نهایی می گردد و پس از پایان کار به منظور جلوگیری از زنگ زدگی ورق، روغن کاری انجام می شود.
کاربرد ورق روغنی
این محصول در صنعت کاربردهای بسیاری دارد به همین دلیل قیمت ورق روغنی برای افراد بسیاری مهم است. این مقطع فولادی در ساخت قطعات خودرو، ساخت لوازم خانگی، مبلمان اداری، ساخت پانل‌های غیر قابل انعطاف، ورق پایه برای تولید ورق‌های گالوانیزه، تولید لوله و… کاربرد دارد.
ورق اسید شویی
یکی دیگر از انواع ورق ، ورق اسیدشویی است. پس از تولید ورق در فرایند نورد گرم، به دلیل حرارت بالای ورق و پاشش مداوم آب بر روی سطح آن برای خنک کاری در فرایند نورد، روی سطح ورق اکسید آهن تشکیل می گردد. حال به منظور حذف پوسته های اکسید شده بر روی سطح ورق فرایند اسید شویی بر روی آن انجام می گیرد.
فرایند اسید شویی به این صورت است که ورق در دستگاه مربوطه قرار گرفته و وارد خط اسید شویی می گردد. در خط اسید شویی ورق از مخزن اسید (که معمولاً اسیدکلریدریک است) عبور می‌کند و پس از طی شدن فرایند در انتها مجدداً به‌صورت کلاف جمع می شود.
کاربرد ورق اسیدشویی
از ورق اسیدشویی برای پایه تولید ورق روغنی، تولید لوله های نفت و گاز، صنعت کشتی سازی، رینگ و شاسی خودرو استفاده می کنند.
ورق رنگی
ورق رنگی چیست؟ این محصول یکی دیگر از انواع ورق فولادی است. ورق رنگی در واقع ورق گالوانیزه ایست که با یک پوشش رنگی الکترواستاتیک پوشانده شده. ورق های رنگی فولادی با 15 تنوع رنگی تولید و به بازار عرضه می شوند و معمولاً در تولید سقف سوله، آلاچیق و شیروانی ها، تولید لوازم خانگی و اداری، ساخت تجهیزات سرمایشی و گرمایشی و بسیاری موارد دیگر کاربرد دارد.
فرایند تولید ورق رنگی بدین گونه است که ابتدا کلاف گالوانیزه وارد بخش آماده سازی ورق شده و با طی کردن فرایندی چربی ها و ناخالص ی‌های روی سطح ورق پاک سازی می گردد. در مرحله بعد ورق از بین غلتک های برس کار عبور کرده تا سطح ورق به‌طور کامل صاف و یکنواخت گردد. پس از این مرحله سطح ورق با آب شستشو شده و با هوای گرم خشک می شود.
پس از آماده‌سازی، ورق وارد مرحله رنگ‌آمیزی می شود. البته با توجه به اینکه رنگ ورق‌های فولادی از نوع الکترواستاتیک است اصطلاح رنگ‌آمیزی صرفه به‌منظور رنگ شدن استفاده‌شده و خبری از رنگ مایع و فرچه و قلم‌مو نیست. فرایند رنگ‌آمیزی بدین‌صورت است که ابتدا یک نوع رنگ پایه پلیمر به‌صورت پودر بر روی سطح بالایی و پایینی ورق پاشیده می‌شود و سپس ورق وارد کوره پخت می‌شود.
پس از سرد شده ورق، رنگ نهایی (که ممکن است از جنس‌های مختلفی مانند پلی‌استر، اپوکسی، پلی وینیل کلراید و یا پلی اورتان باشد)، توسط غلتک روی سطح‌رویی و زیرین ورق اعمال می‌شود و پس از اتمام این مرحله دوباره وارد مرحله پخت رنگ می‌گردد.
کاربرد ورق رنگی
ورق رنگی به دلیل قابل قابل استفاده بودن در صنایع ساختمانی مانند انواع سقف و نمای داخلی و خارجی ساختمان، صنایع فلزی، ساخت لوازم خانگی، صنعت حمل و نقل مانند اتاقک خودرو، ماشین سنگین و… جایگاه خود را در بازار ورق های فولادی تثبت کرده است.
ورق آجدار
ورق آجدار به نوعی ورق فولادی اطلاق می شود که بر روی سطح آن با ترتیب و نظم مشخصی برجستگی هایی هندسی وجود دارد. از آنجایی که ورق‌های فولادی به‌طور معمول صاف و مسطح هستند، امکان حرکت کردن یا قرار دادن سایر اجسام بر روی آنها وجود ندارد و هر جسمی بر روی آنها به سادگی لیز می‌خورد، به همین منظور و با هدف فراهم کردن امکان حرکت بر روی سطوح فولادی ورق‌های آجدار تولید می‌شوند.
ورق‌های آجدار را می‌توان از ورق‌های سیاه و ورق‌های روغنی (با توجه به محل استفاده) تهیه نمود. یکی از روش‌های تولید ورق آجدار بدین صورت است که پس از تکمیل فرایند ورق را وارد دستگاه آج زنی می‌کنند، دستگاه آجزنی دارای غلتکی با اشکال مشخص و استاندارد است که با عبور ورق از بین این غلتک‌ها برآمدگی‌های موردنظر درون ورق ایجاد می‌گردند.
کاربرد ورق آجدار
ورق آجدار به دلیل روشی که برای تولید آن استفاده شده است؛ در کف عرشه کشتی‌ها، پله‌های اضطراری، کف پل‌های عابر پیاده، کف اتاق کامیون‌ها یا وانت‌ها، سطوح دستگاه‌های صنعتی و مصارف دیگر به کار برده می‌شود.
