در فرایند تولید ورق سیاه با تغییر درصد مواد اولیه گرید های مختلفی از این ورق ساخته میشود. دو گرید معروف آن ورق سیاه ST37 و ST52، کاربرد زیادی در صنایع مختلف دارند. در این مطلب به بررسی جامع این دو ورق از جنبه های مختلف می پردازیم.
فرق ورق سیاه ST37 با ST52 چیست؟
ورق سیاه که به ورق گرم نیز معروف است طی فرایند نورد گرم تولید می شود. در این فرایند شمش های فولادی در دمای بالا از میان چند غلتک عبور می کنند تا به ابعاد و ضخامت های مشخصی برسند. پس از سرد شدن سطح ورق ها اکسید می شود و به همین دلیل سطح ظاهری آنها مات و ناصاف است که به همین دلیل به آنها ورق سیاه می گویند. فرایند تولید ورق st37 و st52 بصورت کلی مشابه است، این دو ورق براساس استاندارد DIN 17006 آلمان نامگذاری شده اند. «ST» حالت مخفف کلمه آلمانی «Stahl» به معنای فولاد است و اعداد 37 و 52 حداقل استحکام کششی فولاد (tensile strength) بر حسب کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع یا مگاپاسکال هستند. در واقع حداقل استحکام کششی ورق ST37 برابر: 370 مگاپاسکال و حداقل استحکام کششی ST52 برابر: 520 مگاپاسکال است.
ترکیب شیمیایی
از مهمترین دلایلی که موجب تفاوت در خواص مکانیکی و کاربری ST37 و ST52 شده ترکیب شیمیایی آنها مخصوصا درصد کربن و عناصر آلیاژیی بکار رفته در آنهاست، که باعث ایجاد ویژگی‌های متفاوتی در این دو گرید میشود.
ورق سیاه ST37:
ورق ST37 به فولاد کم‌کربن معروف است انعطاف‌پذیری و جوش‌پذیری بالایی دارد، اما استحکام آن نسبت به گریدهای پر کربن کمتر است.
- کربن: 0.17 تا 0.20 درصد
- منگنز: 1.40 تا 1.65 درصد
- سیلیسیم: کمتر از 0.35 درصد
- فسفر: کمتر از 0.045 درصد
- گوگرد: کمتر از 0.045 درصد
ورق سیاه ST52:
ورق ST52 به دلیل داشتن مقادیر بیشتری از عناصر آلیاژی مانند: نیکل، مس، وانادیوم و نیوبیوم، یک فولاد کم‌آلیاژ پرمقاومت (High-Strength Low-Alloy) است. ST52 با داشتن کربن و منگنز بیشتر نسبت به ST37 در برابر ضربه و سایش مقاوم تر است، ولی جوش پذیری و انعطاف کمتری دارد.
ترکیب شیمیایی تقریبی آن به شرح زیر است:
- کربن: 0.22 تا 0.24 درصد
- منگنز: 1.60 تا 1.80 درصد
- سیلیسیم: کمتر از 0.55 درصد
- فسفر: کمتر از 0.025 درصد
- گوگرد: کمتر از 0.025 درصد
- عناصر آلیاژی دیگر (مانند نیکل، مس، وانادیم، نیوبیم): مقادیر ناچیز
مقایسه خواص مکانیکی ورق‌های ST37 و ST52
توجه به خواص مکانیکی در هنگام خرید ورق نکته بسیار مهمی است، چون در نوع کاربری آنها نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. استحکام کششی ورق اس تی 52 حدود 520-680 مگاپاسکال و در برابر تحمل بارهای سنگین و خم شدن نسبت به ورق اس تی 37 با استحکام کششی 360-510 مگاپاسکال مقاوم تر است. ورق ST37 ازدیاد طول، انعطاف پذیری و جوش پذیری بیشتری دارد.
کاربردها
کاربردهای ورق‌های ST37 و ST52 به دلیل تفاوت در خواص مکانیکی و شیمیایی آنها متفاوت است.
کاربردهای ورق سیاه ST37:
ورق ST37 برای پروژه‌های عمومی و سبک که نیاز به شکل‌دهی و جوشکاری ورق دارند مناسب است. از مهمترین کاربردهای این ورق می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تولید پروفیل‌های ساختمانی، اسکلت فلزی و سازه‌های سبک
- ساخت قطعات بدنه خودرو
- ساخت لوله‌های انتقال
- تولید مخازن فشار کم
کاربردهای ورق سیاه ST52:
ورق ST52 با استحکام بالا و مقاومتی که در برابر فشار و ضربه دارد، مناسب پروژه های کاربردهای سنگین و صنعتی مانند: ساخت پل، جرثقیل، ریل راه آهن و تولید قطعات مکانیکی پیچیده استفاده میشود.
جوش‌پذیری و شکل‌پذیری
- ST37: به دلیل کربن کمتری که دارد، جوش‌پذیری، انعطاف‌پذیری و ازدیاد طول بیشتری دارد و مناسب خم‌کاری و پرس‌کاری است.
- ST52: به دلیل داشتن کربن بالاتر و عناصر آلیاژی، شکل‌پذیری و جوش‌پذیری آن کمتر است و نیاز به پیش گرمایش و استفاده از الکترودهای به خصوصی دارد.
قیمت
در حالت کلی قیمت ورق های فولادی به عواملی همچون: ضخامت، ابعاد، برند و کارخانه تولید کننده و اخبار و شرایط اقتصادی بستگی دارد. ورق ST37 معمولاً ارزان‌تر از ST52 است چون فرآیند تولید آسان‌تر و ترکیب شیمیایی ساده تری دارد.
مقاومت در برابر خوردگی
هر دو گرید ST37 و ST52 در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاومت پایینی دارند و برای اینکه در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم شوند، نیاز به رنگ‌آمیزی یا پوشش دهی دارند.
استانداردهای تولید
هر دو گرید ST37، ST52 براساس استانداردهای بین المللی مخصوصا DIN EN تولید می شوند.
انتخاب بین ST37 و ST52
برای انتخاب بین ورق ST37 و ST52 لازم است نیازهای پروژه را در نظر بگیرید برای مثال:
- اگر اولویت انعطاف‌پذیری و جوش‌پذیری است، ورق ST37 با کربن کمتر گزینه بهتری است.
- اگر نیاز به استحکام و مقاومت بیشتر است ورق ST52 با استحکام کششی بالاتر مناسب‌تر است.
- اگر سبک بودن سازه مهم است ورق st52 با ضخامت کمتر و استحکام بالاتر بهتر است.
ورق st37 قیمت مقرون به صرفه تری دارد و برای پروژه هایی که محدودیت بودجه هست مناسب است.