به صورت کلی محصولات گرم یا سیاه از محبوبیت بسیار زیادی برای تولیدکنندگان صنایع مختلف برخوردار می باشند؛ زیرا گریدهای آن ها هر کدام دارای ویژگی های خاصی هستند و در موارد خاصی به کار برده می شوند. دسته بندی این فلزات به صورت ورق های سیاه معمولی، صنعتی و آلیاژی می باشد. حال در این مطلب قصد بررسی تفاوت اصلی ترین کیفیت های ورق گرم یعنی ST37 و ST52 را داریم.

ورق سیاه معمولی با نام اختصاری ST37 شناخته می شود و از فولاد کم کربن به دست می آید. میزان کربن در فلزات سبب ایجاد سختی در آن ها شده و طبیعتاً استحکام آن ها را در برابر شرایط محیطی مختلف افزایش می دهد، اما کم کربن بودن فولاد  ST37 سبب ایجاد قابلیت فرم پذیری فوق العاده و جوش پذیری شده است. برخلاف آن، اصلی ترین گرید صنعتی ورق سیاه با نام اختصاری ST52 شناخته شده و به داشتن استحکام بسیار زیاد در عین سبک بودن وزن شهرت دارد.

در واقع وجود کربن بیشتر به همراه سایر عناصری مانند فسفر، سیلیسیم، گوگرد و … سبب شده تا ورق سیاه صنعتی دارای استحکام بالاتری نسبت به فولاد ST37 باشد. تفاوت در کاربرد این دو فلز از دیگر مواردی است که باید به آن پرداخت. ورق سیاه معمولی بیشتر در مصارف و ساخت و سازهای عمومی به کار برده می شود که نیاز به فرم پذیری، مستحکم سازی اتصالات، جوشکاری و … دارند.

در صورتی که ورق سیاه صنعتی در صنایعی که نیاز به استحکام و مقاومت بالا مانند لوله های انتقال نفت و گاز، سدسازی، پل سازی، ساخت مخازن حمل و تحت فشار و به صورت کلی مواردی که احتیاج به فولادی با استحکام بالا، وزن سبک و قابلیت ماشین کاری دارند، به کار برده می شود. با این حال می توان گفت تفاوت در میزان کربن، استحکام کششی، نقطه تسلیم و در نتیجه کاربردها از اصلی ترین تفاوت های میان آلیاژهای ST37 و ST52 به شمار می آیند.

مشخصات ورق ST37

ورق های سیاه معمولی با آلیاژ ST37 از فولاد کم کربن ساخته می شوند و همان طور که ذکر شد، با افزایش کربن میزان سختی و البته شکنندگی فلزات نیز بیشتر می شود؛ بنابراین از مشخصات ورق ST37 می توان به قابلیت فرم پذیری، جوش پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، محکم کردن اتصالات و سازگاری با انواع محیط ها اشاره داشت. این فلزات تحت فرآیند نورد گرم در دمای بسیار بالایی تولید شده و از سطحی زبر و رنگی کدر رو به تیره برخوردار هستند.

از دیگر مشخصه های ورق  ST37 می توان به ساخت بر اساس استاندارد DIN کشور آلمان اشاره کرد. محصول نهایی دارای استحکام تسلیم در حدود 360 تا 510 مگاپاسکال می باشد. نقطه تسلیم این آلیاژ نیز در حدود 235 مگاپاسکال است. کاربرد این فلزات در صنایع و ساخت و سازهای عمومی بسیار است و از آن در ساخت سایر ورق های فولادی از جمله اسیدشویی و سرد استفاده می کنند.

از جمله این مصارف نیز می توان به ساخت تجهیزات ترافیکی، کشاورزی، خودروسازی، لوله سازی، ساخت انواع پروفیل، نبشی، ناودانی، ریل راه آهن، ساخت پلیت، صفحه ستون، سقف و سازه های سبک، میلگرد، تیر آهن، ورق آجدار و … اشاره کرد. با این وجود رایج ترین گرید ورق سیاه یعنی ST37 دارای گریدهای مختلفی بوده و در بازه ضخامتی 2/1 تا 50 میلی متر و عرض های 650 تا 2000 میلی متر به صورت رول و شیت فابریک در کارخانجات و به شکل شیت های برش خورده در بازار آزاد آهن آلات عرضه می گردد.

مشخصات ورق st52

ورق سیاه صنعتی که با نام اختصاری ST52 شناخته می شود، دارای وزن بسیار سبکی است، اما این موضوع به معنای نبود استحکام در این فولاد نیست. آلیاژ ST52 دارای مقاومت بسیار زیادی در برابر نیروهای پیچشی، خمشی و فشاری بوده و در عین حال سختی بسیار زیادی را در برابر حرارت و سایش به خود اختصاص داده است.

از مشخصات ورق ST52 می توان به ساخت بر اساس استاندارد کشور آلمان یا همان DIN اشاره کرد که در آن ST نماد مقاومت و عدد مقابل آن نشان دهنده میزان استحکام کششی فلز است. فولاد ST52 با این تفاسیر دارای استحکام کششی در حدود 490 تا 630 مگاپاسکال و نقطه تسلیم 355 مگاپاسکال است.

علاوه بر آن میزان کربن بیشتر به همراه سایر عناصری مانند فسفر، گوگرد، سیلیسیم و منگنز سبب ایجاد مشخصات ذکر شده در این فولاد گردیده اند. به طور مثال سیلیسیم سبب ایجاد مقاومت در فلز، کربن سبب ایجاد سختی و فسفر نیز باعث افزایش قابلیت ماشینکاری خواهند شد. اما افزایش بیش از حد درصد هر عنصر خواص مثبت فلز را منفی خواهد کرد و سبب شکنندگی آن خواهد شد. میزان درصد هر کدام از این عناصر در ادامه آورده شده اند:

•         کربن : 24/0 درصد
•         سیلیسیم: 55/0 درصد
•         فسفر: 045/0 درصد
•         گوگرد: 045/0 درصد
•         منگنز: 6/1 درصد
•         نیتروژن: 014/0 درصد

مشخصات فنی ورق سیاه ST52 نیز شامل بازه ابعادی و سطح ظاهری آن هستند. این فولاد با سطح ظاهری زبر و رنگی کدر قابلیت اجرا در تمامی شرایط محیطی را داشته و از این رو در مصارف و کاربردهای صنعتی مانند پل سازی، سد سازی، سازه های صنعتی، ساخت مخازن تحت فشار، جرثقیل سازی، خودروسازی و … به کار می رود. بازه ضخامتی این فولاد در بازه 2/1 تا 100 میلی متر قرار داشته و در عرض های 650 تا 2000 میلی متر به شکل رول یا شیت عرضه می گردد.

نحوه تولید ورق های  ST37 و ST52

فرآیند تولید ورق های گرم با هر گریدی همان نورد گرم می باشد، اما تفاوت فرآیند تولید ورق های ST37 و ST52 در آنالیز شیمیایی و عناصری است که در زمان احیا سنگ آهن به ترکیبات شیمیایی فولاد مذاب اضافه می شوند. پس از مشخص شدن و تنظیم آنالیز شیمیایی این دو گرید ورق سیاه، فولاد مذاب در مرحله ریخته گری با عرض مشخص شده مطابق با سفارش خریدار به شمش های منجمد و سپس اسلب فولادی تبدیل می گردد.

در بخش بعدی اسلب ها وارد خط پیش گرم شده تا توسط کوره های مخصوص آن قسمت در حدود 1200 درجه سانتی گراد حرارت ببینند، اما پیش از نورد آن ها، باید پوسته هایی که بر اثر فرآیند ریخته گری و پیش گرم بر سطح اسلب ها به وجود آمده اند، از بین بروند. از این رو وارد واحد پوسته شویی شده و در آن جا با اعمال فشار آب زیاد پوسته های اکسیدی زدوده می شوند.

سپس نوبت به کاهش ضخامت تختال یا اسلب می رسد که توسط غلطک های رفت و برگشتی انجام می گیرد. این مرحله نورد مقدماتی نام داشته و سبب کاهش ضخامت 25 درصدی اسلب و افزایش طول آن می گردد. مرحله بعدی شامل نورد نهایی است که در آن غلطک های نورد به صورت مداوم حرکت کرده تا ضخامت شیت ها به میزان مد نظر مشتری برسد.

در نهایت شیت های گرم ST37 و ST52 توسط واحد کولینگ و بسترهای خنک کننده سرد شده و پس از کاهش دمای کامل بسته به کارخانه تولیدکننده در دستگاه کلاف پیچ یا برشکاری به صورت رول یا شیت در آمده و بسته بندی و لیبل گذاری می گردند تا به انبار ارسال شوند.

شباهت های ورق ST37  و ST52

 

در نهایت نیز می توان گفت ورق های ST37 و ST52 شباهت هایی نیز با یک دیگر دارند. فرآیند تولید هر دو فلز نورد گرم بوده و هر دو در مصارف صنعتی و از این قبیل به کار می روند. سطح ظاهری هر دو آلیاژ زبر بوده و رنگی کدر رو به سیاه را به خود اختصاص می دهند؛ در واقع به همین علت ورق سیاه نامیده شده اند.

همچنین در ترکیبات شیمیایی هر دو محصول، کربن وجود دارد که سبب ایجاد سختی و استحکام در آن ها شده است. قابلیت های جوشکاری و ماشین کاری نیز بر روی فولادهای ST37 و ST52 وجود داشته و هر دو دارای انواع گریدهای درجه 1، 2 و 3 هستند که سبب ایجاد تمایز در کاربردهای آن ها شده اند.

نحوه عرضه فولادهای ST37 و ST52 یا محصولات گرم معمولی و صنعتی نیز به سه صورت می باشد. این فلزات به صورت رول، شیت های فابریک و شیت های برش خورده عرضه می شوند. رول های سیاه و شیت های فابریک در کارخانجات مطابق با سفارش خریدار در بازه ضخامتی و عرضی مشخص و البته طول متغیر تولید می گردند، اما شیت های برش خورده سیاه در واقع همان رول های گرم هستند که پس از تولید توسط واحدها و شرکت های کوچک برشکاری خارج از کارخانه، برشکاری شده و به خریداران تحویل داده می شوند.

منبع: تفاوت ورق ST37  و st52