کاربردهای تکنیکی ورق استیل: بخش دوم

مشخصات ورق استیل:

ترکیبات گریدها، خواص مکانیکی و مشخصات تولید توسط طیف وسیعی از استانداردهای بین المللی و ملی برای ورق استیل کنترل می شود. در حالی که سیستم شماره گذاری سه رقمی ورق استیل قدیمی AISI (به عنوان مثال ورق استیل 304 و ورق استیل 316) هنوز معمولاً برای طبقه بندی گریدهای ورق استیل استفاده می شود، سیستم های طبقه بندی جدیدی توسعه یافته اند. این سیستم ها شامل یک عددUNS  حرفی با اعداد 5 رقمی مانند S30400 هستند که توسط SAE و ASTM تعریف شده است. کشورهای اروپایی استانداردهای یکپارچه Euronorm را اتخاذ می کنند. این کشورها در حال جایگزینی یا تطبیق استانداردهای خاص کشور خود با استانداردهای یورونرم هستند. نام‌های دیگری که جایگزین می‌شوند عبارتند از شماره‌های قدیمی BS و EN مانند 304S31 و 58E.

برخی از گریدها توسط اعداد استاندارد پوشش داده نمی شوند و می توانند درجه های اختصاصی باشند یا با استفاده از استانداردهای محصولات تخصصی مانند سیم جوش نامگذاری شوند. استانداردهای ورق استیل به طور مفصل در انجمن ورق استیل بریتانیا "راهنمای مشخصات ورق استیل"، همچنین به عنوان "راهنمای آبی" BSSA توضیح داده شده است. ASTM عناوین داخل پرانتز را تشخیص نمی دهد. بسیاری از نمرات و مشخصات دیگر در دسترس هستند. مواد عرضه شده توسط Aalco مطابق با تعدادی از استانداردها بسته به محصول تولید شده است. استانداردها همچنین پوشش مواد را نیز معرفی می کنند.

خواص مکانیکی ورق استیل:

خواص مکانیکی مورد نیاز معمولاً در مشخصات خرید ورق استیل ذکر شده است. حداقل خواص مکانیکی نیز توسط استانداردهای مختلف مربوط به مواد و فرم محصول داده شده است. رعایت این خواص مکانیکی استاندارد نشان می دهد که مواد به درستی با یک سیستم کیفیت مناسب ساخته شده اند. سپس مهندسان می توانند با اطمینان از مواد در سازه هایی استفاده کنند که بارها و فشارهای کاری ایمن را برآورده می کنند. خواص مکانیکی مشخص شده برای محصولات نورد تخت معمولاً مقاومت کششی، تنش تسلیم، ازدیاد طول و سختی برینل یا راکول است. الزامات ویژگی برای میله، لوله و اتصالات معمولاً استحکام کششی و تنش تسلیم را بیان می کند.

قدرت عملکرد ورق استیل:

برخلاف فولادهای ملایم، استحکام تسلیم ورق استیل آستنیتی آنیل شده نسبت بسیار پایینی از استحکام کششی است. استحکام تسلیم فولاد ملایم معمولاً 70-65 درصد استحکام کششی است. این رقم در خانواده ورق استیل آستنیتی تنها 40 تا 45 درصد است. کار سرد به سرعت و تا حد زیادی قدرت تسلیم را افزایش می دهد. برخی از اشکال ورق استیل، مانند سیم فنری، می توانند به صورت سرد کار شوند تا استحکام تسلیم را از 80 تا 95 درصد استحکام کششی افزایش دهند.

شکل پذیری ورق استیل:

ترکیبی از نرخ سخت کاری بالا، ازدیاد طول و شکل پذیری بالا ساخت ورق استیل را بسیار آسان می کند. با این ترکیب ویژگی، ورق استیل می تواند به شدت در عملیات هایی مانند کشش عمیق تغییر شکل دهد. شکل پذیری معمولاً به عنوان درصد کشیدگی قبل از شکست در طول آزمایش کشش اندازه گیری می شود. ورق های استیل آستنیتی آنیل شده دارای کشیدگی فوق العاده بالایی هستند. ارقام معمولی 60 تا 70٪ هستند.

سختی ورق استیل:

سختی، مقاومت در برابر نفوذ سطح مواد است. سختی سنج ها عمقی را اندازه می گیرند که یک فرورفتگی بسیار سخت می تواند به سطح یک ماده فشار داده شود. از ماشین های برینل، راکول و ویکرز استفاده می شود. هر یک از اینها دارای یک فرورفتگی شکل متفاوت و روش اعمال نیروی شناخته شده است. بنابراین تبدیل بین مقیاس های مختلف فقط تقریبی است. گریدهای رسوب سخت شده و مارتنزیتی را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد. سایر گریدها را می توان از طریق کار سرد سخت نمود.

استحکام کششی ورق استیل:

استحکام کششی به طور کلی تنها ویژگی مکانیکی مورد نیاز برای تعریف محصولات میله و سیم است. نمرات مواد یکسان ممکن است در استحکام کششی مختلف برای کاربردهای کاملاً متفاوت استفاده شود. استحکام کششی عرضه شده محصولات میله و سیم مستقیماً به استفاده نهایی پس از ساخت مربوط می شود. سیم فنری پس از ساخت دارای بالاترین مقاومت کششی است. 

چنین استحکام کششی بالایی برای استفاده از سیم در فرآیندهای شکل دهی یا بافندگی لازم نیست. سیم یا میله ای که به عنوان ماده اولیه برای اتصال دهنده ها، مانند بولت و مهره ها و پیچ ها استفاده می شود، باید به اندازه کافی نرم باشد تا سر و رزوه تشکیل شود، اما همچنان به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند به خوبی در سرویس کار کند.

خواص فیزیکی ورق استیل:

دلیل انتخاب ورق استیل معمولاً به دلیل مزایایی است که توسط خواص فیزیکی مانند مقاومت در برابر خوردگی ارائه می شود.

علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی، خواص فیزیکی مفید ورق استیل عبارتند از:

• مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین
• سهولت ساخت
• استحکام بالا
• جاذبه زیبایی شناسی
• بهداشت و سهولت در نظافت
• چرخه عمر طولانی
• قابل بازیافت
• نفوذپذیری مغناطیسی کم
• مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل

مقاومت در برابر خوردگی خوب از ویژگی های تمام ورق های استیل است. گریدهای کم آلیاژ می توانند در شرایط عادی در برابر خوردگی مقاومت کنند. آلیاژهای بالاتر در برابر خوردگی توسط اکثر اسیدها، محلول های قلیایی و محیط های کلرید مقاومت می کنند.

مقاومت در برابر خوردگی ورق استیل به دلیل محتوای کروم آنها است. به طور کلی، ورق استیل حاوی حداقل حدود 10.5٪ کروم است. کروم موجود در آلیاژ یک لایه اکسید شفاف محافظ خود ترمیم شونده را تشکیل می دهد که به طور خود به خود در هوا تشکیل می شود. ماهیت خود ترمیمی لایه اکسید به این معنی است که مقاومت در برابر خوردگی بدون توجه به روش های ساخت دست نخورده باقی می ماند. حتی اگر سطح مواد بریده شود یا آسیب ببیند، خود به خود ترمیم می شود و مقاومت در برابر خوردگی حفظ می گردد.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی