تفاوت ورق گرم و سرد، ۱۰ پارامتر مهم
صنعت فولاد، ستون فقرات بسیاری از زیرساخت‌ها و صنایع مدرن است و بخش عمده‌ای از پیشرفت‌های تکنولوژی به آن وابسته است. در فرآیند تولید و شکل‌دهی فولاد، دو روش اصلی و متمایز وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند: نورد گرم و نورد سرد. این دو شیوه، با وجود تفاوت‌های اساسی در فرآیند، دما و خواص مکانیکی محصول نهایی، مکمل یکدیگر در پاسخگویی به نیازهای متنوع بازار هستند. در ادامه به بررسی عمیق‌تر تفاوت ورق گرم و سرد همچنین مقایسه پارامترهای بنیادین آن‌ها خواهیم پرداخت.
آنچه در این مقاله میخوانید
ورق گرم چیست؟
ورق گرم به ورق فولادی گفته می‌شود که ویژگی های مانند دوام در برابر ضربه، امکان جوشکاری مناسب و همینطور سطحی تیره رنگ دارند. در واقع انعطاف این محصول آن را برای کاربردهایی مانند صنایع خودرو و مخازن مناسب می سازد. این ورق نسبت به ورق سرد دارای دقت ابعادی پایین تری است، در نتیجه در صنایعی که نیاز به دقت کمتر است، از آن استفاده می کنند.
ورق سرد چیست؟
ورق سرد به ورق فولادی گفته می‌شود که دارای ویژگی هایی مانند، سطحی صاف، براق و یکنواخت، دقت ابعادی بالا و استحکام کششی بیشتر نسبت به ورق گرم باشد. این محصول به خاطر ظاهر تمیز و کیفیت سطحی مطلوب، در صنایعی مانند لوازم خانگی، بدنه خودرو و قطعات ظریف صنعتی کاربرد فراوان دارد. همچنین قابلیت رنگ‌پذیری و شکل‌دهی دقیق، آن را برای فرآیندهای ظریف و مهندسی شده مناسب می‌سازد، هرچند نسبت به ورق گرم، قیمت بالاتری دارد.
۱۰ تفاوت ورق گرم و سرد
در ادامه به بیان مهمترین پارامترهای تفاوت ورق گرم و سرد پرداخته ایم:
۱- تفاوت ترکیبات شیمیایی
تفاوت ورق گرم و سرد شامل پارامتر مهم ترکیبات شیمیایی نیز می شود. پایه شیمیایی این دو ورق یکسان است. به طور کلی آنچه در حین پروسه حرارتی و همینطور مکانیکی بر روی سطح فلز تغییر ایجاد می کند باعث تفاوت اصلی میان این محصولات می شود. در واقع مواد سازنده در ورق گرم دارای ساختار درشت تری هستند. در مقابل تغییری در ترکیبات ورق سرد ایجاد نمی شود، بلکه چگالی این محصولات به دلیل فشرده شدن در دمای پایین بیشتر می شود و این موضوع موجب بالارفتن دوام آن ها نیز می گردد.
۲- تفاوت ورق گرم و سرد در شکل ظاهری
سطح ورق های گرم، مات و تیره است. در سوی دیگر، ورق‌های سرد نمادی از دقت و ظرافت هستند؛ آن‌ها سطحی بسیار صاف و براق را به نمایش می‌گذارند. این کیفیت برتر، که ناشی از فشار فراوان و مراحل تولید پیچیده‌تر است، ورق سرد را در جایگاه بالاتری از نظر مرغوبیت قرار می‌دهد. این تفاوت‌های بصری و کیفی به خوبی تمایز این دو نوع محصول را نشان می‌دهند.
۳- تفاوت روش تولید
برای تولید ورق گرم، فلز تا حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت می‌بیند. این حرارت، که از نقطه توانایی ویژه فولاد فراتر می‌رود، باعث می‌شود تا فولاد به بهترین حالت شکل‌پذیری خود برسد. پس از این گرمایش یکنواخت در تمام نقاط، فلز داغ از میان جفت غلتک‌هایی که در جهت مخالف می‌چرخند، عبور داده می‌شود تا به شکل ورق درآید. از آنجا که سطح ورق‌های تولید شده به این شیوه معمولا زبر و ناهموار است، نیاز است پس از خنک شدن، عملیات تکمیلی نظیر سنباده‌کشی یا شستشو با اسید روی آن‌ها انجام شود تا سطحی قابل قبول‌تر به دست آید.
این مقاله را حتما بخوانید: صفر تا صد فرآیند تولید ورق گالوانیزه
برای دستیابی به ورق سرد، ورق خروجی، ابتدا سرد می‌شود. سپس، در محیطی با دمای معمولی، فرآیندهای دیگری بر روی آن اعمال می‌گردد. این گام موجب می‌شود که ورق هم نازک‌تر شود و هم استحکام بیشتری پیدا کند. در نهایت، محصول نهایی دارای سطحی بی‌نهایت صاف و درخشان با ابعادی فوق‌العاده دقیق و مرغوبیت بی‌نظیر خواهد یافت. همین تمایز در کیفیت است که ورق‌های تولید شده در دمای پایین را از نوع حرارتی متمایز می‌کند. از مهم ترین تولید کنندگان برتر ورق گرم و سرد در ایران فولاد مبارکه اصفهان است.
۴- تفاوت در کاربرد ورق گرم و سرد
ورق گرم، معمولا برای ساخت قطعات حجیم‌تر به کار می‌روند؛ چرا که این نوع ورق‌ها به آسانی قابلیت شکل‌گیری به اشکال پیچیده‌تر را دارند. جالب است بدانید که همین ورق‌های حرارت‌دیده، خود به عنوان ماده اولیه برای تولید ورق‌هایی با توانایی ویژه در دمای محیط و نیز ورق‌هایی با پوشش‌های خاص، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقابل، محصولات کوچک‌تر که نیاز به دوام و انعطاف‌پذیری بیشتری دارند، غالبا از فولاد پردازش‌شده در دمای پایین ساخته می‌شوند. این نوع خاص از فولاد، که از ورق‌های اولیه حرارت‌دیده به دست می‌آید، بدون نیاز به گرمایش مجدد، با کاهش ضخامت در ماشین‌آلات مخصوص استفاده می شوند.
از آن جا که ورق های سرد کیفیت بسیار بالایی دارند از آن ها در تولید محصولات مختلف استفاده می شود. از جمله کاربردهای این ورق ها می توان به استفاده از آن ها در تولید محصولات بهداشتی، وسایل خانه، قطعات خودرو و … اشاره داشت.
۵- تفاوت ورق گرم و سرد در شکل پذیری
تفاوت شکل پذیری این دو محصول ناشی از عوامل مختلفی است. در حین تولید ورق گرم این محصولات تحت دمای بالایی قرار می گیرند، به همین دلیل ساختار یکنواخت تری پیدا می کنند و در نتیجه شکل پذیری آن ها هم افزایش می یابد. در مقابل، ورق‌های سرد که در دمای محیط تحت فشار قرار می‌گیرند، به دلیل کارسختی و تغییر شکل پلاستیک در مقیاس میکروسکوپی، استحکام و سختی بیشتری پیدا می‌کنند.
۶- تفاوت مقاومت تسلیم
ورق‌های تولید شده با حرارت بالا، به دلیل فرآیند گرمایش و خنک‌سازی نسبتا آرام، دارای ریزساختاری با تنش‌های داخلی کمتر هستند. این امر سبب می‌شود که تنش تسلیم آن‌ها معمولا پایین‌تر از ورق‌های سرد باشد؛ یعنی در برابر نیروی کمتری دچار تغییر شکل می‌شوند.
در مقابل، ورق‌های سرد تحت فرآیند توانایی ویژه (نورد سرد) در دمای محیط قرار می‌گیرند. این عملیات باعث کارسختی فلز می‌شود؛ یعنی با اعمال فشار مکانیکی، ساختار بلوری ماده متراکم‌تر شده و چگالی افزایش می‌یابد. نتیجه این تغییرات میکروسکوپی، افزایش قابل توجه مقاومت تسلیم ورق سرد است. به عبارت دیگر، ورق سرد می‌تواند نیروی بیشتری را قبل از تسلیم شدن و تغییر شکل دائمی تحمل کند، که این ویژگی آن را برای کاربردهایی که به استحکام بالاتر نیاز دارند، ایده‌آل می‌سازد.
۷- تفاوت مقاومت خوردگی
در بحث دوام و پایداری در برابر عوامل مخرب محیطی، ورق گرم، به دلیل چسبندگی قوی لایه روی و ضخامت قابل‌توجه پوشش محافظ، پایداری بالاتری در مقابل خوردگی و اکسیداسیون از خود نشان می‌دهند. در نقطه مقابل، ورق سرد، از این لحاظ آسیب‌پذیرتر هستند. همچنین، در مقایسه با فرآیندهای پوشش‌دهی در دمای محیط، ورق‌های فولادی که با روش گالوانیزاسیون داغ آبکاری شده‌اند، مقاومت به سایش بهتری را ارائه می‌کنند.
۸- تفاوت جوشپذیری ورق گرم و سرد
ورق گرم معمولا به دلیل انعطاف‌پذیری بیشتر و وجود تنش‌های داخلی کمتر، جوشپذیری مطلوب‌تری دارند. سطح نسبتا زبر آن‌ها ممکن است نیاز به آماده‌سازی بیشتری قبل از جوشکاری داشته باشد، اما خود ماده به خوبی به فرآیند حرارت و ذوب شدن حین جوشکاری پاسخ می‌دهد و خطر ترک‌خوردگی یا تاب برداشتن کاهش می‌یابد.
این مقاله را حتما بخوانید: جوشکاری ورق گالوانیزه، هر آنچه باید بدانید
در مقابل، ورق‌های سرد به دلیل فرآیند توانایی ویژه و کارسختی، دارای استحکام و سختی بالاتری هستند. این افزایش سختی می‌تواند چالش‌هایی را در جوشکاری ایجاد کند، زیرا تمایل به تشکیل مناطق سخت‌تر و شکننده‌تر در ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) بیشتر است. همچنین، دقت ابعادی بالای ورق‌های سرد می‌تواند در برخی موارد به تراز کردن بهتر قطعات کمک کند، اما برای جلوگیری از تنش‌های پسماند ناشی از حرارت جوش، ممکن است نیاز به کنترل دقیق‌تر پارامترهای جوشکاری و حتی عملیات حرارتی پس از جوش باشد.
۹- تفاوت زنگ زدگی
زنگ زدگی از دیگر عوامل تفاوت ورق گرم و سرد محسوب می شود. لایه اکسیدی که روی ورق گرم است باعث می شود این محصول بتواند دوام مناسبی در برابر زنگ زدگی از خود نشان دهد، اما در عین حال می‌تواند حاوی ناخالصی‌هایی باشد و در بلندمدت، به بستری برای شروع زنگ‌زدگی تبدیل شود. سطح خشن‌تر ورق گرم نیز می‌تواند محل تجمع رطوبت و آلاینده‌ها شود که فرآیند خوردگی را تسریع می‌کند.
در مقابل، ورق‌های سرد به دلیل فرآیند نورد در دمای اتاق و گاها عملیات اسیدشویی ، دارای سطحی بسیار صاف‌تر و تمیزتر هستند. این ویژگی، تماس با عوامل خورنده را کاهش می‌دهد و به طور کلی، مقاومت بهتری در برابر زنگ‌زدگی اولیه نشان می‌دهند. اگرچه فولاد بدون پوشش محافظی کاملا ضد زنگ نیست، اما صافی و یکنواختی سطح ورق سرد، آن را برای اعمال پوشش‌های محافظ بسیار مناسب‌تر می‌سازد که به بهبود پایداری در برابر خوردگی کمک شایانی می‌کند.
۱۰- تفاوت ورق گرم و سرد در ابعاد
ورق‌هایی که در دمای پایین پردازش می‌شوند، به دلیل داشتن سطحی بی‌نهایت صیقلی و ابعادی بسیار دقیق، بهترین گزینه برای کاربردهایی هستند که به دقت بالا نیاز دارند. در مقابل، ورق‌های حرارت‌دیده، به دلیل انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای که دارند، به آسانی شکل‌پذیر هستند و برای فرآیندهای فرم‌دهی پیچیده مناسب‌ترند. عرض ورق های سرد در حدود ۱۲۵ سانتی متر است در اما ورق گرم دارای عرض بالاتری است.
جدول مقایسه ورق گرم و سرد
ویژگی‌ها |
ورق گرم |
ورق سرد |
| ظاهر سطح | نسبتا خشن، کدر | صاف، براق و یکنواخت |
| دقت ابعادی | پایین‌تر | بالاتر |
| مقاومت کششی | کمتر | بیشتر |
| شکل‌پذیری | بالا، مناسب برای فرم‌دهی‌های کلی | مناسب برای فرم‌دهی‌های دقیق |
| جوشپذیری | خوب | بسیار خوب |
نتیجه گیری
نحوه تولید محصولات فولادی باعت تفاوت ورق گرم و سرد می شود. نوعی که در فرآیند حرارت بالا شکل می‌گیرد، انعطاف خوبی دارد و به همین دلیل برای ساخت اجزای بزرگ و سنگین مناسب است. این ورق‌ها معمولا ظاهری خشن‌تر و رنگی مات دارند. در مقابل، نوع دیگری وجود دارد که از طریق عملیات سرد و بدون حرارت بالا تولید می‌شود؛ این نوع ورق‌ها دقت ابعادی بیشتری دارند، سطح آن‌ها صاف و براق است و از نظر مقاومت مکانیکی نیز قوی‌تر ظاهر می‌شوند، چرا که طی فرآیند تولید دچار سختی کاری می‌شوند.
