فولاد و استیل دو تا از بهترین و کاربردی ترین انواع آلیاژ های آهن هستند که نه فقط برای تولید لوله و پروفیل بلکه در طیف گسترده ای از صنایع سبک و سنگین و برای ساخت انواع محصولات تجاری و صنعتی کاربرد دارند. به طور کلی پروفیل های فولادی و استیل تنوع بالایی از نظر شکل مقطع و ابعاد دارند، از مربع، مستطیل، مثلث و بیضی تا اشکال ترکیبی چون RTZ . در ادامه بین تمامی این انواع و اشکال سه نمونه از بهترین آنها بر اساس شکل و نوع ورق را انتخاب خواهیم کرد و توضیح خواهیم داد چه ویژگی باعث شده تا بین تمامی این اشکال به عنوان بهترین و پرکاربردترین انتخاب بشوند.
کاربردی ترین آلیاژ آهن:
فولاد و فولاد ضد زنگ یا همان استیل از بهترین و کاربردی ترین انواع آلیاژهای آهن هستند. فولاد ترکیب آهن و کربن و استیل ترکیب آهن، کربن، کروم و درصد کمی از عناصر آلیاژی دیگر است. از فولاد طی فرآیندی دو نوع ورق روغنی و سیاه تولید می شود. در ادامه چگونگی تولید هرکدام از این ورق ها را با ذکر جزئیات توضیح خواهیم داد.
1.ورق سیاه:
بعد از ترکیب آهن و کربن، فولاد تولید شده به شکل شمش ریخته گری میشود. برای تولید ورق، شمش فولادی تحت فرآیندی به نام نورد گرم قرار میگیرد. در نورد گرم به فولاد حرارت داده میشود تا با عبور از بین غلتکها تحت فشار به تدریج از ضخامت آن کاسته بشود. نهایتا ورقی نازک و طویل با عرض مشخص، از شمش تولید میشود. در قدم بعدی ورق تولیدی رول شده و تا رسیدن به دمای اتاق استراحت می کند. کربن موجود در آلیاژ و عملیات حرارتی مقاومت این ورق را تا حد زیادی بالا میبرند اما همین حرارت زیاد از نظر دقت ابعادی ایجاد مشکل کرده و باعث میشود ورق با سرد شدن و انقباض، تغییراتی کنترل نشده در ابعاد داشته باشد به علاوه ی این که این نوع ورق انعطاف زیادی ندارد و تغییر شکل در آن کار دشواری است. ترکیبات موجود در آلیاژ فولاد به نسبت ارزان قیمت و فرآیند تولید آن تقریبا ساده و بدون پیچیدگی است و دقیقا به همین دلیل قیمت ورق سیاه مناسب تر از ورق روغنی و استیل است.
2.ورق روغنی:
برای تولید ورق روغنی از همان ورق سیاه استفاده میشود. ورق سیاه تحت فرآیند ثانویه ای به نام نورد سرد قرار میگیرد. هر مرحله از نورد سرد باعث بهبود یکی از ویژگی های ورق سیاه میشود. مرحله اول اسید شویی است. با اسید شویی زائده ها و پولکهای سطح از بین میرود و سطحی صاف و صیقلی ایجاد می شود. مرحله ی بعدی برای بهبود خواص، آنیلینگ نام دارد. در این مرحله دوباره به ورق حرارت داده میشود که به شدت بر فرآیندپذیری آن تاثیر دارد و آن را بهبود می بخشد. گرچه ترکیبات آلیاژ فولاد تغییری نکرده اما فرآیند های بیشتر نورد سرد باعث میشود نهایتا هم قیمت ورق روغنی بیشتر از ورق سیاه باشد و هم خواص بهتری در مقایسه با این ورق فولادی داشته باشد.
3.ورق استیل:
همان طور که پیشتر هم توضیح دادیم استیل ترکیب آهن، کربن، کروم و درصد ناچیزی از عناصر آلیاژی دیگر است. آهن در معرض هوا به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و تولید اکسیدآهن میکند. اکسیدآهن ترکیبی سست و پودری است که تولید آن به تدریج باعث خوردگی قطعه میشود. برای حل این مشکل به ترکیب آلیاژ ، کروم افزوده شد. کروم پیش از آهن با اکسیژن واکنش میدهد و لایه ای واکنش ناپذیر از جنش کروم اکسید بر روی سطح ایجاد میکند که نه اجازه ی عبور اکسیژن به لایه های پایین تر و نه واکنش آن با آهن را میدهد. به این شکل فولاد در برابر زنگزدگی و خوردگی مقاوم میشود. قیمت زیاد کروم باعث شده ورق استیل اختلاف قیمت قابل توجهی، چیزی در حدود چهار برابر، با ورق روغنی و سیاه داشته باشد اما عمر مفید طولانی آن که به واسطه ی کروم ایجاد شده این اختلاف قیمت زیاد را توجیه می کند.
بهترین پروفیل ها:
همان طور که گفتیم برای تولید انواع پروفیل ها با اشکال و ابعاد گوناگون از این ورق ها استفاده می شود. از میان تمامی مقاطع تولید شده از این ورق ها یک نمونه، بهتر و کاربردی تر از سایر آن ها است.
1.قوطی ستونی:
نوعی پروفیل مربع شکل فولادی تولید شده از ورق سیاه است که ابعاد مقطع آن 10*10 تا 40*40 سانتیمتر و ضخامت ورقش 2 میلیمتر به بالا است. ضخامت زیاد ورق و ابعاد نسبتا بزرگ سطح مقطه به همان نسبت که وزن نهایی را بالا می برد مقاومت مقطع را نیز افزایش می دهد به همین خاطر از این مقاطع بیشتر برای ساخت ستون در صنعت استفاده می شود و دقیقا به همین خاطر در صنعت این مقاطع با نام قوطی ستونی شناخته می شوند. گرچه ضخامت زیاد و ابعاد بزرگ، وزن شاخه ی آن را بالا میبرد اما قیمت کم ورق در نهایت باعث میشود قیمت قوطی ستونی به نسبت مناسب و به صرفه باشد.
2.پروفیل سبک:
پروفیل سبک به مقطعی گفته میشود که از ورق روغنی تولید شده و به واسطه ی ضخامت کم این ورق، وزن کمی دارد. بین تمامی اشکال پروفیلها، مربع و مستطیل آن متداول تر است. سطح با کیفیت و ابعاد دقیقی دارد، فرآیندپذیر است گرچه انجام کشش به خاطر زاویه دار بودن شکل مقطع دشوار یا حتی غیرممکن است اما سایر فرآیندها مثل خمکاری پروفیل ، برش و آبکاری با کیفیت بالا و کمترین خطا و ایراد انجام شدنی است. با وجود اختلاف قیمت ورق سیاه و روغنی، وزن کم پروفیل در نهایت باعث میشود قیمت پروفیل سبک در هر شاخه کمتر از پروفیل سنگین باشد.
3.پروفیل استیل دکوراتیو:
این نوع پروفیل از استیل تولید شده، بسیار مقاوم و در عین حال فرآیندپذیر است، دقت ابعادی و کیفیت سطحی بالایی دارد و از همه مهمتر ضدزنگ است. ظرافت و زیبایی آن به حدی است که حتی بدون پرداخت، آبکاری یا رنگکاری برای ساخت انواع محصولات دکوراتیو کاربردی است. سطح نفوذناپذیر و با کیفیت آن رعایت بهداشت را به واسطه ی سهولت در ضدعفونی کردن راحت میکند به همین خاطر برای ساخت انواع تجهیزات و مبلمان بیمارستانی و رستورانی مورد استفاده قرار میگیرد. قیمت پروفیل استیل گرچه در مقایسه با دو نوع دیگر با اختلاف زیادی بیشتر است اما عمر مفید طولانی آن این هزینه ی اولیه ی بیشتر را طی زمان جبران میکند.
فولاد و آلیاژ, مقالات در گروه صبا | نویسنده : سروناز خسروی راد | بروزرسانی : 27 آبان 1402
