ورق گرم چیست؟ انواع ورق گرم کدامند؟

ورق گرم، نوعی ورق فولادی است که با استفاده از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود. در این فرآیند ساخت، فولاد تا دمایی بالاتر از نقطه تبلور مجدد گرم می‌شود و سپس برای رسیدن به ضخامت موردنظر نورد می‌گردد. منظور از نورد،‌ عبور دادن فولاد داغ شده و نیمه‌مذاب از میان چندین غلتک است. این روش شکل‌دهی و فرم‌دهی فولاد را آسان‌تر می‌کند و محصولی به دست می‌آید که در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد و به آن ورق گرم می‌گوییم. بسته به نوع شرایط تولید، ضخامت، ترکیبات فولاد و پردازش‌های نهایی، این ورق‌ها ممکن است تفاوت‌هایی با یکدیگر داشته باشند. برای استعلام قیمت ورق سیاه به پیوان مراجعه کنید تا از بروزترین قیمت های ورق سیاه مطلع شوید.

ویژگی‌های ورق گرم

ورق‌های فولادی نورد گرم مجموعه‌ای منحصر به فرد از ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی دارند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف مناسب کرده است. از نظر شیمیایی، آن‌ها از آهن و کربن به همراه مقادیر ناچیزی از عناصر کمیابی مانند منگنز، سیلیسیم و گوگرد تشکیل شده‌اند. از نظر مکانیکی، ورق‌ فولادی نورد گرم دارای استحکام، شکل‌پذیری و چقرمگی عالی بوده که به آن‌ها امکان تحمل تنش و فشار بالا را می‌دهد. با افزودن عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن می‌توان خواص مکانیکی را بیشتر بهبود بخشید.

طبقه‌بندی ورق‌های گرم

ورق‌های فولادی نورد گرم را می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: معمولی و صنعتی. ورق‌های معمولی برای کاربردهای استاندارد که نیاز به عملکرد بالا ندارند استفاده می‌شوند. از سوی دیگر، در حالی که ورق‌های صنعتی برای محیط‌های سخت‌تر طراحی شده‌اند. ورق‌های صنعتی اغلب ضخیم‌تر بوده و استحکام بالاتر، مقاومت در برابر سایش بهتر و مقاومت در برابر خوردگی بیشتری دارند. با این حال، دسته‌بندی معمولی و صنعتی بسیار بزرگ‌تر از آن است که از آن بتوان برای کاربردهای روزمره استفاده کرد. به‌همین خاطر، این ورق‌ها به انواع مختلف دیگری تقسیم می‌شوند که آن‌ها را در بخش‌های بعدی معرفی می‌کنیم.

جدول استاندارد ورق گرم

چیزی که به عنوان جدول استاندارد ورق گرم می‌شناسیم، در واقع جدولی است که انواع مختلف و گریدهای این ورق‌ها و مشخصات هر یک را نشان می‌دهد. این جدول شامل گرید یا همان شماره ورق، ضخامت، طول، وزن، عرض یا چگالی می‌شود. البته، موارد دیگری مانند استحکام تسلیم، استحکام کششی، نوع لایه محاظتی، مقدار خلوص آلیاژها و … همگی ممکن است بخشی از این جدول باشند. با این حال،‌ مواردی که در ابتدا بیان شد عموماً اهمیت بیشتری دارند. این جدول یکی از مهم‌ترین منابع برای تخمین و محاسبه قیمت ورق سیاه است. چراکه با محاسبه ابعاد و وزن، به‌راحتی می‌توان قبل از خرید ورق سیاه قیمت را هم محاسبه کرد.

یکی دیگر از مواردی که ممکن است در جدو‌ل‌های استاندارد درج شده باشد، ترکیب شیمیایی  ورق‌های مورد نظر است. ترکیب شیمیایی ورق‌های فولادی نورد گرم بر اساس استانداردهای بین‌المللی نظیر ASTM، EN و JIS تعیین می‌شود. این استانداردها حداکثر میزان مجاز عناصر مختلف مانند کربن، منگنز، فسفر، گوگرد و سیلیسیم را مشخص می‌کنند. رعایت این استانداردها باعث اطمینان از داشتن خواص مناسب برای عملکرد بهینه ورق در کاربرد موردنظر می‌شود.

این موضوع را هم در نظر داشته که ورق گرم اصطلاحی است که شامل چندین نوع ورق مختلف می‌شود. بنابراین، در صورت تمایل بهتر است جدول استاندارد نوع ورق مورد نظر خودتان را پیدا کنید. برای مثال،‌ جدول استاندارد ورق سیاه. در چنین جدولی، ردیف‌ها عموماً نشان دهنده شماره یا همان گرید ورق بوده و ستون‌ها نیز ویژگی‌های مختلف را نشان می‌دهند. جدول استاندارد ورق سیاه را در بخش زیر مشاهده می‌کنید:

ردیف	طول (m)	عرض (m)	ضخامت(mm)	چگالی ورق سیاه	حدود وزن (kg)
1	2	1	2	786	32
2	2	1	2.5	786	40
3	2.5	1.25	3	786	75
4	6	1.5	4	786	288
5	6	1.5	6	786	432
6	6	1.5	8	786	576
7	6	1.5	10	786	720
8	6	1.5	12	786	864
9	6	1.5	15	786	1080
10	6	2	20	786	1920
11	6	2	25	786	2400

 

جدول مشخصات مکانیکی ورق گرم

خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، استحکام تسلیم و ازدیاد طول نیز توسط استانداردهای بین‌المللی تعیین می‌شوند. این مشخصات هم به عنوان بخشی از از جدول استاندارد ورق گرم یا به صورت جداگانه و تحت عنوان جدول مشخصات مکانیکی ورق گرم ارائه می‌شوند. به عنوان مثال، ورق ۱۶میلی‌متری با استاندارد ST37 که به طور رایج در ایران استفاده می‌شود، دارای استحکام کششی ۳۶۰ تا ۵۱۰ مگاپاسکال و استحکام تسلیم ۲۳۵ مگاپاسکال است. این مشخصات، مبنایی برای مقایسه انواع ورق‌های فولادی نورد گرم و تضمین عملکرد یکنواخت آن‌هاست. جدول مشخصات مکانیکی ورق گرم ST37 را در بخش زیر مشاهده می‌کنید:

ضخامت mm	استحکام تسلیم Min MPa	استحکام کششی MPa	افزایش طول Min %
۱۶	۲۳۵	۳۶۰ تا ۵۱۰	۱۷ درصد
16＜T ≤ 30	۲۲۵	۳۴۰ تا ۴۷۰	۱۷ درصد
30＜T ≤ 40	۲۱۵	۳۴۰ تا ۴۷۰	۱۷ درصد
40＜T ≤ 63	۲۰۵	۳۴۰ تا ۴۷۰	۱۷ درصد
63＜t ≤ 100	۱۹۵	۳۴۰ تا ۴۷۰	۱۷ درصد
≥ ۱۰۰	۱۹۵	۳۴۰ تا ۴۷۰	۱۷ درصد

ابعاد ورق گرم 

به صورت کلی، انواع ورق گرم در ابعاد استاندارد و مشخصی تولید می‌شوند. این ابعاد عموماً بیشترین کاربرد را داشته و خریداران بسته به نیاز پروژه‌ی خود، ابعاد مورد نظر را انتخاب کرده و سفارش می‌دهند. با این حال، امکان تولید در ابعاد سفارشی و بسته به نیازهای خاص هم وجود دارد. 

ابعاد استاندارد: ورق‌های فولادی نورد گرم در ابعاد استاندارد مختلفی برای پاسخگویی به نیازهای صنعتی گوناگون تولید می‌شوند. به عنوان مثال،‌ همان‌طور که در جدول استاندارد ورق سیاه مشاهده کردیم، ضخامت‌های رایج این ورق‌ها از ۲ تا ۲۰ میلی‌متر و عرض آن‌ها نیز می‌تواند از ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی‌متر متغیر باشد. طول ورق‌ها بسته به نوع و کاربرد، به صورت کلاف یا برش‌خورده با طول‌های مشخص عرضه می‌شود.

ابعاد سفارشی: علاوه بر ابعاد استاندارد، امکان تولید انواع ورق‌های فولادی نورد گرم با ابعاد سفارشی برای برآورده کردن نیازهای خاص پروژه‌ها نیز وجود دارد. این انعطاف‌پذیریِ تولیدکنندگان، به خریداران اجازه می‌دهد تا ورق‌های فولادی را متناسب با نیاز دقیق خود سفارش داده و بهترین عملکرد و بازدهی بهینه را در پروژه‌های خود تضمین کنند.

مزایای استفاده از ورق گرم

تمامی ویژگی‌ها و خصوصیات یاد شده در مورد ورق‌های فولادی منجر به شکل‌گیری طیف وسیعی از مزایا برای این محصول فولادی شده است. در بخش‌های قبلی، بعضی از این مزایا، مانند طول‌عمر و استحکام را معرفی کرده‌ بودیم. در این بخش بیایید چند مورد از اصلی‌ترین مزایای استفاده از ورق گرم را بررسی کنیم.

مزیت اقتصادی و مقرون به صرفگی

ورق‌های فولادی گرم نورد شده به دلیل چندکاره بودن و نسبتاً ارزان‌تر بودن فرآیند تولیدی که دارند، مزایای اقتصادی قابل توجهی را نسبت به سایر انواع ورق‌های فولادی ارائه می‌دهند. فرآیند تولید آن‌ها نسبتاً ساده و کارآمد است که منجر به کاهش هزینه‌های ساخت می‌شود. صرفه‌جویی در مصرف انرژی در طول ساخت نیز باعث افزایش مقرون به صرفه بودن آن می‌شود. علاوه بر این، در دسترس بودن ورق گرم در ابعاد و گریدهای مختلف، آن را به انتخابی اقتصادی برای طیف وسیعی از کاربردها تبدیل می‌کند. 

مزایای فنی و کاربردی

از نظر فنی، ورق‌های فولادی تولید شده توسط فرآیند نورد گرم خواص مکانیکی عالی از جمله استحکام، شکل‌پذیری و چقرمگی را ارائه می‌دهند. این خواص که برخی از آن‌ها را در جدول استاندارد ورق گرم معرفی کرده‌ بودیم، باعث می‌شود آن‌ها انتخابی عالی برای کاربردهای سخت و سازه‌ای باشند. همچنین سهولت ساخت و شکل‌دهی، مزایای کاربردی آن‌ها را افزایش داده و امکان دستیابی به اشکال و طرح‌های پیچیده را فراهم می‌کند. بنابراین، انعطاف‌پذیری کاربری ورق‌های گرم را نمی‌توان نادیده گرفت. آن‌ها به راحتی جوش داده شده، بریده می‌شوند و آن‌ها را می‌توان برای نیازهای مختلف شکل داد و استفاده کرد. این تطبیق‌پذیری آن‌ها را به انتخابی عالی برای پروژه‌های سفارشی و طرح‌های نوآورانه تبدیل می‌کند. 

دوام و عملکرد بلندمدت

دوام بالا و چشمگیر ورق گرم، مزیت قابل توجهی است که نمی‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. این ورق‌ها برای تحمل بارهای سنگین و محیط‌های سخت طراحی شده‌اند و این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای بلندمدت ایده‌آل کرده است. مقاومت آن‌ها در برابر سایش و پارگی تضمین می‌کند که سازه‌ها و قطعات ساخته شده از ورق گرم در طول زمان قابل اعتماد باقی بمانند. این طول عمر منجر به کاهش هزینه‌های نگهداری و تعویض قطعات شده و در نهایت به صرفه‌جویی کلی در هزینه‌ها کمک می‌کند.

مزایای زیست‌محیطی

تولید ورق گرم نسبت به سایر روش‌ها ضایعات کمتری ایجاد می‌کند و خود فولاد نیز قابلیت بازیافت بالایی دارد. به صورت کلی، اگرچه فرآیند تولید این نوع ورق انرژی زیادی مصرف کرده و چندان دوست‌دار محیط‌زیست نیست، ولی با توجه به طول عمر بسیار بالا و قابلیت بازیافت این محصولات، آن‌ها را می‌توان دوست‌دار محیطزیست دانست.  این بدان معناست که استفاده از ورق گرم به تلاش‌های انجام شده در راستای دست‌یابی به توسعه پایدار کمک می‌کند و اثرات زیست محیطی فعالیت‌های ساخت و ساز و تولید را کاهش می‌دهد.

کاربردهای ورق‌های فولادی نورد گرم

با توجه به ویژگی‌ها،‌ابعاد و استانداردهای مختلف این ورق‌ها،‌ آن‌ها کاربری‌های بسیار متنوع و زیادی پیدا کرده‌اند. بیایید برخی از آن‌ها را مرور کنیم:

صنایع ساختمانی:

ورق‌های فولادی گرم به طور گسترده در صنعت ساختمان برای اجزای سازه‌ای از جمله تیرها، ستون‌ها و پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. استحکام و دوام بالا،‌ آن‌ها را تبدیل به گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت‌وسازهای مستحکم و پایدار کرده است. همچنین، از این ورق‌ها در ساخت پل‌ها، تونل‌ها و دیگر پروژه‌های زیرساختی پراهمیت نیز استفاده می‌شود.

صنایع خودروسازی:

در صنعت خودروسازی، از ورق‌های فولادی نورد گرم برای ساخت شاسی، بدنه و دیگر اجزای حیاتی خودرو استفاده می‌شود. شکل‌پذیری عالی این ورق‌ها امکان فرم‌دهی آن‌ها به‌صورت شکل‌های هندسه‌های پیچیده را فراهم می‌کند که برای طراحی‌های مدرن خودرو ضروری است. علاوه بر این، استحکام و مقاومت ضربه‌ای ورق‌های فولادی نورد گرم به ایمنی و عملکرد خودرو کمک می‌کند.

ساخت مخازن و خطوط لوله انتقال نفت و گاز:

ورق‌‌های گرم همچنین در تولید مخازن و خطوط لوله در حوزه صنعت نفت و گاز کاربرد دارند. توانایی آن‌ها در تحمل فشارهای بالا و شرایط محیطی سخت، این ورق‌ها تبدیل به گزینه مناسبی برای انتقال و ذخیره‌سازی فرآورده‌های نفتی کرده است. مقاومت در برابر خوردگی در برخی گریدها و انواع خاص این نوع ورق‌ها، کارایی آن‌ها در این حوزه‌ها را افزایش داده است. 

معرفی انواع ورق گرم

ورق گرم، بسته به نوع و شرایط تولید، همچنین ویژگی‌های هرکدام،‌ به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. به صورت کلی،‌ این دسته‌بندی‌ها عموما بر اساس ویژگی‌هایی مانند سطح، شکل و کاربرد ورق انجام می‌شود. در این بخش، به معرفی و توضیح انواع مختلف ورق‌های گرم می‌پردازیم. 

ورق سیاه

ورق سیاه نوعی ورق فولادی نورد گرم است که هیچ‌گونه روکش یا آبکاری ندارد. این ورق دارای سطحی تیره و مات است و معمولا در زمان‌هایی که ظاهر سطح اهمیت زیادی ندارد، استفاده می‌شود. این ورق استحکام بالایی دارد و قیمت ورق سیاه نیز مناسب و اقتصادی‌تر از انواع دیگر است که این ویژگی‌ها باعث می‌شود به طور گسترده در ساختمان‌سازی، خودرو‌سازی و صنایع مختلف به کار بروند. در مقاله‌ی ورق سیاه چیست به شکل مفصل و کامل به معرفی این نوع ورق فولادی پرداخته‌ایم.

ورق آجدار

ورق آجدار نوعی دیگر از انواع ورق گرم است که برجستگی‌هایی روی یک طرف خود دارد. این برجستگی‌ها باعث ایجاد اصطکاک بیشتر شده و به همین دلیل، ورق آجدار برای کفپوش، راه‌پله و مسیرهای عبور افراد بسیار مناسب است. برای مثال، این ورق‌ها را حتماً در سطح پله‌ها و راهرو پله‌های عابر پیاده دیده‌اید. همچنین این برجستگی‌ها باعث زیبایی ظاهری ورق شده و آن را برای کاربردهای تزئینی نیز ایده‌آل می‌کند.

در نظر داشته باشید که این ورق‌ها از لحاظ ضخامت و نوع طرح‌ها و آج‌ها با یکدیگر متفاوت هستند. هرچه به استحکام بیشتری نیاز داشته باشیم، ضخامت افزایش پیدا می‌کند. بنابراین با افزایش ضخامت، قیمت ورق آجدار هم احتمالاً بیشتر می‌شود. نوع و طرح برجستگی‌ها هم بسته به نیازها و کاربری‌های مختلف می‌تواند تنوع داشته باشد.

تسمه فولادی

تسمه فولادی، قطعه‌ای باریک و بلند از جنس ورق‌ گرم است. کاربرد تسمه معمولا در صنایع تولید، ساخت‌وساز و خودرو‌سازی برای ساخت براکت، بست و دیگر قطعات به کار می‌روند. تسمه‌های فولادی به خاطر چند منظوره بودن و سهولت شکل‌دهی، برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و محبوبیت زیادی در صنایع دارند. به صورت کلی، ویژگی‌های این تسمه‌ها شامل انعطاف‌پذیری بالا و قابلیت استفاده در پروژه‌های مختلف است، که آن‌ها را به انتخابی مناسب برای تولید کنندگان و سازندگان تبدیل می‌کند. قیمت تسمه عموماً برآیندی از عرضه و تقاضا برای این محصول،‌ قیمت مواد اولیه، هزینه‌های تولید، حمل‌‌ونقل، نرخ دلار و … است.

ورق اسلب

اسلب یک قطعه فولادی بزرگ، صاف و مستطیلی با ضخامت کم است. در واقع، اسلب محصولی نیم ساخته است که به عنوان ماده اولیه برای نورد ورق‌های فولادی گرم به کار می‌رود. اسلب‌ها با ریختن فولاد مذاب به شکل مستطیلی تولید می‌شوند و سپس در کارخانه‌های نورد، برای تولید ورق، صفحه و کلاف، مورد فرآیند و پردازش‌های اضافی قرار می‌گیرند می‌شوند. اصلی‌ترین ویژگی‌های اسلب شامل استحکام بالا و قابلیت تبدیل به محصولات مختلف است. از لحاظ قیمتی، از آن‌جایی که اسلب به‌صورت نیمه آماده بوده و هنوز تحت پردازش‌های اضافی و فرآیندهای تولید قرار نگرفته، قیمت اسلب پایین‌تر از خود ورق است.

آشنایی با فرایند تولید ورق گرم

همان‌طور که گفتیم، این ورق‌ها با استفاده از فرآیند نورد گرم تولید می‌شوند. اولین مرحله، با ساخت اسلب فولادی آغاز می‌شود. اسلب در کوره ذوب شده و به شکل شمش درمی‌آید که به‌عنوان ماده اولیه برای فرآیندهای بعدی به کار می‌رود. کیفیت شمش‌ها اهمیت زیادی دارد، زیرا مستقیما روی خواص محصول نهایی تاثیر می‌گذارد.

پیش‌گرمایش شمش

قبل از نورد، شمش‌های فولادی تا دمایی بالاتر از نقطه تبلور مجدد (Recrystallization Point) گرم می‌شوند. این فرآیند باعث نرم شدن فولاد شده و شکل‌دهی آن در مرحله نورد را آسان‌تر می‌کند. انجام مناسب مرحله‌ی پیش گرمایش برای اطمینان از یکنواختی و جلوگیری از ایجاد عیب در محصول نهایی ضروری است.

تبدیل نورد، اسلب به ورق

شمش‌های گرم شده و نیمه‌مذاب، از میان مجموعه‌ای از دستگاه‌های نورد یا همان غلتک‌ها عبور می‌کنند تا ضخامت آن‌ها به تدریج کم شده و به شکل ورق درآیند. این فرآیند نورد شامل چندین مرحله است و در هر مرحله، ضخامت ورق کاهش یافته و طول آن افزایش می‌یابد. دستگاه‌های نورد با اعمال فشار زیاد، فولاد را شکل می‌دهند و محصولی یکنواخت و باکیفیت را به دست می‌آورند.

خنک‌کاری و عملیات نهایی

پس از نورد، ورق‌های فولادی گرم با فرآیندهای کنترل‌شده‌ای خنک می‌شوند تا به خواص مکانیکی مطلوب دست پیدا کنیم. بسته به خواص مورد نیاز، خنک‌کاری ممکن است با استفاده از پاشش آب،‌ یا قرار دادن در دمای محیط و صبر کردن انجام شود. پس از خنک شدن، ورق‌ها تحت عملیات تکمیلی مانند بریدن، برش لبه‌ها و آماده‌سازی سطح قرار می‌گیرند تا برای استفاده نهایی آماده شوند.

نتیجه‌‌گیری

ورق‌های فولادی نورد گرم، به عنوان یک عنصر همه‌کاره و ضروری، در صنایع مختلف از جمله ساخت‌وساز، خودروسازی و نفت و گاز کاربرد دارند. درک انواع، ویژگی‌ها، استانداردها و کاربردهای ورق‌های گرم به خریداران، مصرف‌کنندگان و کسب‌وکارها کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌تری گرفته و محصولی مناسب برای نیازهای خود را انتخاب کنند. اگر تمایل دارید تا نسبت به ورق سرد و ویژگی های آن اطلاعات کسب کنید می توانید مقاله ورق سرد چیست را مطالعه نمایید.

• جدول مشخصات مکانیکی ورق گرم چیست؟

  نوعی جدول است که انواع مشخصات شماره‌های مختلف ورق گرم، از جمله ضخامت، طول، عرض،‌ وزن، چگالی و ... ارائه شده است.مشخصات مکانیکی و ساختار شیمیایی ورق هم می‌تواند بخشی از اطلاعات این جدول‌های استاندارد باشد.

• انواع ورق گرم شامل چه مواردی می‌شود؟

  ورق‌های گرم را می‌توان بر اساس روش‌ تولید، کاربرد و ویژگی‌های ساختاری به دسته‌های مختلفی مثل ورق سیاه، تسمه، ورق آجدار و اسلب تقسیم کرد.

• فرآیند تولید ورق گرم چند مرحله دارد؟

  تعداد مراحل این این مراحل بسته به میزان جزئی شدن توضیحات ما در فرآیند تولید می‌شود. در یک دسته‌بندی بسیار اجمالی، اسلب‌های فولادی از پیش آماده شده گرم می‌شوند و به دمای تبلور مجدد می‌رسند. حال آن‌ها چندین مرحله نورد را طی کرده تا به ابعاد و ضخامت مورد نظر برسند. سپس بر اساس روش‌های مختلف، سرد می‌شوند.