ورق سیاه چیست؟
ورقهای فولادی که با استفاده از فرآیند نورد گرم در دمای بالا تولید میشوند، به عنوان ورق سیاه شناخته میشوند. این نوع ورقها، که گاهی اوقات به آنها پلیتهای کربنی نیز گفته میشود، به دلیل ویژگیهای خاص خود، کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارند. در فرآیند تولید این ورقها، فولاد در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود قرار میگیرد، که این امر منجر به ایجاد ساختاری متفاوت در فولاد میشود. این ورقها معمولاً در ضخامتهای مختلف تولید میشوند، و به طور کلی، با افزایش ضخامت، قیمت ورق سیاه نیز افزایش مییابد.
در ادامه به بیان ویژگی های ورق سیاه و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
آنچه در این مقاله میخوانید
فرآیند تولید ورق سیاه
برای تولید ورقهای فولادی با ظاهری مات، فرآیندی دقیق و حساس به دما در حرارتهای بسیار بالا (حدود 1100 درجه سانتیگراد) انجام میشود. در این روش، کنترل دقیق حرارت از اهمیت بالایی برخوردار است و فرآیند نورد باید در دمایی فراتر از نقطه تبلور مجدد فولاد صورت گیرد. این فرآیند با قرار دادن قطعات فولادی اولیه در کورههای پیش گرم آغاز میشود. پس از خروج قطعات از کوره، لایهای اکسیدی بر روی سطح آنها شکل میگیرد که باید با عملیات پوستهزدایی حذف گردد. این مرحله، که تأثیر مستقیمی بر دمای سطح قطعات دارد، بسیار حیاتی است.
در مرحله بعدی، عملیات نورد اولیه انجام میشود که در آن قطعه کار چندین بار از میان غلتکها عبور میکند تا به ابعاد و ضخامت مورد نظر دست یابد. در این مرحله، عوامل متعددی از جمله انتقال حرارت به محیط و گرمای ناشی از تغییر شکل پلاستیک، بر توزیع دما در قطعه کار تأثیر میگذارند و ضخامت قطعات بین 15 تا 30 درصد کاهش مییابد. عملیات نورد اولیه معمولاً شامل 2 تا 3 مرحله است.
در مرحله پایانی، ورقهای فولادی که از نورد اولیه عبور کردهاند، از میان غلتکهای نورد ثانویه عبور میکنند. این غلتکها به ورقها شکل نهایی و نوارهای فولادی مورد نظر را میدهند. در این مرحله، سرعت حرکت ورقها کاهش یافته و دمای آنها نیز پایین میآید. سپس، ورقها بستهبندی شده و به عنوان محصول نهایی به بازار عرضه میشوند.
مزایا ورق سیاه
ورق سیاه، بهعنوان محصولی حاصل از نورد گرم، مزایای متعددی را در صنایع گوناگون ارائه میدهد. این ورقها بهدلیل ساختار متراکم و استحکام بالا، در پروژههای ساختمانی سنگین، ساخت پلها و اسکلتهای فلزی بهکار میروند. قابلیت جوشکاری مطلوب ورق سیاه، امکان اتصال آسان قطعات را فراهم میکند و در تولید مخازن و سازههای تحت فشار، گزینهای ایدهآل بهشمار میرود. همچنین، قیمت مقرونبهصرفه این ورقها، آنها را به انتخابی اقتصادی در بسیاری از کاربردها تبدیل میکند. بهعلاوه، ورق سیاه بهدلیل مقاومت در برابر ضربه و سایش، در تولید ماشینآلات صنعتی و تجهیزات سنگین کاربرد دارد.
معایب ورق سیاه
ورق سیاه، علیرغم مزایای فراوان، دارای محدودیتهایی است که در برخی کاربردها باید مورد توجه قرار گیرند. سطح ناصاف و اکسید شده این ورقها، ظاهر نامطلوبی را ایجاد میکند و در مواردی که زیبایی بصری اهمیت دارد، نیاز به پرداخت و پوششهای اضافی است. همچنین، ورق سیاه در مقایسه با ورقهای دیگر، از دقت ابعادی کمتری برخوردار است و تلورانسهای بیشتری دارد. این موضوع در کاربردهایی که نیاز به ابعاد دقیق دارند، میتواند مشکلساز باشد.
از دیگر معایب ورق سیاه، حساسیت بیشتر آن به خوردگی و زنگزدگی است. بنابراین، در محیطهای مرطوب و خورنده، نیاز به اقدامات حفاظتی مانند رنگآمیزی یا گالوانیزاسیون است. در نهایت، ورق سیاه به دلیل فرآیند تولید نورد گرم، دارای خواص مکانیکی ناهمگن است که میتواند در برخی کاربردهای خاص، محدودیت ایجاد کند.
کاربردهای ورق سیاه در صنایع مختلف
ورق سیاه، بهعنوان مادهی اولیهی حیاتی در تولید طیف گستردهای از فرآوردههای فولادی، نقشی محوری در صنایع مختلف ایفا میکند. علاوه بر کاربرد گسترده در تولید پروفیلهای صنعتی، این ورق بهطور مستقیم در ساختوسازهای متنوع مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال، ورق سیاه در ساخت اجزای مختلف بدنه و سازهی کشتیها بهکار گرفته میشود. علاوه بر صنعت کشتیسازی، صنایع متعددی از خواص منحصربهفرد ورق سیاه بهرهمند میشوند:
حوزهی خودروسازی و ماشینآلات صنعتی:
- ساخت قطعات و اجزای مختلف ماشینآلات سنگین
- تولید شاسی و بدنهی خودروها
تولید مخازن و تانکرها:
- ساخت مخازن ذخیرهی مایعات و گازها
- تولید تانکرهای حملونقل مواد شیمیایی و نفتی
صنایع نفت و گاز و پتروشیمی:
- ساخت لولههای انتقال نفت و گاز
- تولید تجهیزات و مخازن مورد استفاده در پالایشگاهها
تجهیزات ایمنی جادهای:
- تولید گاردریلها و موانع محافظ جادهها
- تولید علائم راهنمایی و رانندگی
کارخانه های تولیدکننده ورق سیاه
تولید ورقهای فولادی مات، بهعنوان یکی از پایههای اصلی صنعتیسازی، در بسیاری از کشورها مورد توجه قرار گرفته است. کشور ما نیز با بهرهمندی از کارخانجات فولادی پیشرفته، در این زمینه فعالیتهای گستردهای انجام میدهد. از جمله مهمترین و موفقترین واحدهای تولیدی ورق سیاه در ایران میتوان به مجتمع فولاد مبارکه اصفهان، شرکت فولاد کاویان، شرکت فولاد گیلان، شرکت فولاد اکسین و شرکت فولاد امیرکبیر کاشان اشاره کرد. در میان این واحدها، مجتمع فولاد مبارکه بهعنوان بزرگترین و برجستهترین تولیدکننده انواع ورقهای فولادی، محصولات خود را با کیفیتی بسیار بالا به بازار عرضه میکند.
ابعاد و استانداردهای ورق سیاه
ورق سیاه، بهعنوان یکی از پرکاربردترین محصولات فولادی، در ابعاد و استانداردهای متنوعی تولید و عرضه میشود. این تنوع، امکان استفاده از این محصول را در طیف گستردهای از صنایع فراهم میکند. همچنین برای اطلاع از جدول وزن ورق سیاه کلیک نمایید.
-
ابعاد رایج:
ضخامت: ورق سیاه در ضخامتهای گوناگون از 1.5 میلیمتر تا 100 میلیمتر یا حتی بیشتر تولید میشود. ضخامتهای رایج شامل 2، 3، 4، 5، 6، 8، 10، 12، 15 و 20 میلیمتر است.
عرض: عرضهای استاندارد ورق سیاه معمولاً بین 1000 تا 2000 میلیمتر متغیر است.
طول: ورق سیاه میتواند به صورت رول یا شیت (برش خورده) عرضه شود. در حالت شیت، طولهای استاندارد معمولاً 2000، 6000 و 12000 میلیمتر است.
-
استانداردها:
استانداردهای ملی و بینالمللی متعددی برای تولید ورق سیاه وجود دارد که کیفیت و مشخصات فنی این محصول را تعیین میکنند. برخی از استانداردهای رایج عبارتند از:
- استاندارد DIN 17100
- استاندارد ASTM A36
- استاندارد ملی ایران (ISIRI)
نکات مهم:
- ابعاد و استانداردهای ورق سیاه ممکن است بسته به کارخانه تولیدکننده و نوع کاربرد، متفاوت باشد.
- در هنگام خرید ورق سیاه، توجه به ابعاد دقیق و استاندارد مورد نیاز، از اهمیت بالایی برخوردار است.
- با توجه به تنوع ابعاد و استانداردها، انتخاب ورق سیاه مناسب برای هر پروژه، نیازمند بررسی دقیق مشخصات فنی و نیازهای کاربردی است.
انواع گریدهای ورق سیاه
ورق سیاه، بهعنوان محصولی متنوع، در گریدهای متفاوتی تولید میشود که هر گرید، خواص مکانیکی و شیمیایی منحصربهفردی دارد. این تنوع، امکان استفاده از ورق سیاه را در کاربردهای گوناگون فراهم میکند.
گرید ST37:
این گرید، که بهعنوان ورق سیاه معمولی نیز شناخته میشود، دارای درصد کربن پایینتری است و انعطافپذیری و جوشپذیری بالایی دارد و در ساختمانسازی، تولید مقاطع فولادی و ساخت لوازم خانگی کاربرد دارد.
گرید ST52:
این گرید، که بهعنوان ورق سیاه صنعتی شناخته میشود، دارای درصد کربن بالاتری است و استحکام و مقاومت بیشتری دارد. در صنایع سنگین، ساخت ماشینآلات، مخازن تحت فشار و پلسازی کاربرد دارد.
گرید A516:
این محصول دارای تحمل دمایی بالا است و در ساخت مخازن جوشی، مبدلهای حرارتی و صنایع نفت و گاز کاربرد دارد
تفاوت ورق سیاه و روغنی
ورق سیاه و ورق روغنی، دو نوع ورق فولادی متمایز هستند که از نظر فرآیند تولید، کیفیت سطح، دقت ابعادی، خواص مکانیکی، کاربردها و قیمت تفاوتهای قابل توجهی دارند؛ ورق سیاه از فرآیند نورد گرم در دماهای بالا حاصل میشود، درحالیکه ورق روغنی از نورد سرد در دمای اتاق تولید میگردد، به همین دلیل، ورق سیاه سطحی مات و زبر و ورق روغنی سطحی صاف، صیقلی و براق دارد؛ همچنین، ورق روغنی به دلیل فرآیند نورد سرد، دقت ابعادی بالاتری نسبت به ورق سیاه داشته و تلورانسهای کمتری دارد.
از نظر خواص مکانیکی، ورق سیاه، دوام بیشتری دارد، درحالیکه ورق روغنی انعطافپذیری و قابلیت شکلدهی بهتری ارائه میدهد؛ این تفاوتها منجر به کاربردهای متفاوت این دو نوع ورق فولادی شده است؛ ورق سیاه در صنایع سنگین، ساختمانسازی و ساخت ماشینآلات استفاده میشود، درحالیکه ورق روغنی در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی و تولید قطعات دقیق کاربرد دارد؛ در نهایت، ورق سیاه به دلیل فرآیند تولید سادهتر، قیمت پایینتری نسبت به ورق روغنی دارد.
برای اطلاعات بیشتر، مقالهی تفاوت ورق سیاه و روغنی را مطالعه نمایید.
تفاوت ورق سیاه و گالوانیزه
ورق سیاه و ورق گالوانیزه، دو نوع محصول فولادی با تفاوتهای اساسی در فرآیند تولید، خواص سطحی و مقاومت به خوردگی هستند؛ ورق سیاه مستقیماً از نورد گرم فولاد تولید میشود و سطحی مات و زبر دارد، درحالیکه ورق گالوانیزه، ورق سیاه یا روغنی است که با لایهای از فلز روی پوشش داده شده و سطحی براق و صاف دارد.
حتما بخوانید: ورق گالوانیزه چیست؟ هر آنچه باید بدانید
ورق سیاه در برابر خوردگی و زنگزدگی آسیبپذیر است، اما ورق گالوانیزه به لطف پوشش روی، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد؛ به همین دلیل، ورق سیاه در ساختوساز، صنایع سنگین و تولید قطعات صنعتی استفاده میشود، درحالیکه ورق گالوانیزه در ساخت سقف و بدنه ساختمانها، کانالهای تهویه و تجهیزات فضای باز کاربرد دارد؛ در نتیجه، ورق گالوانیزه به دلیل پوشش محافظ، برای محیطهای مرطوب و خورنده مناسبتر است، درحالیکه ورق سیاه برای کاربردهای عمومی و سازهای که نیاز به مقاومت به خوردگی کمتری دارند، استفاده میشود.
جمع بندی
ورق سیاه، محصولی اساسی در صنعت فولاد، از طریق نورد گرم فولاد در دماهای بالا تولید میشود، که این فرآیند، ویژگیهای منحصربهفردی نظیر سطح مات و زبر، استحکام و سختی بالا، قابلیت جوشکاری مطلوب، قیمت مقرونبهصرفه و تنوع در ابعاد و ضخامت را به آن میبخشد؛ این ویژگیها، ورق سیاه را به گزینهای ایدهآل برای کاربردهای متنوعی در ساختوساز، صنایع سنگین، صنایع نفت و گاز و کشتیسازی تبدیل کرده است؛ با این حال، آسیبپذیری ورق سیاه در برابر خوردگی و زنگزدگی، لزوم استفاده از پوششهای محافظ را ایجاب میکند، و انتخاب گرید مناسب، بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی، از اهمیت بالایی برخوردار است.