نوع خاصی از ورق‌های فولادی تحت عنوان ورق سرد که حاصل فرآیند نورد سرد است، تولید و در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌گیرد. ورق‌های سرد خواص و کاربردهای متنوعی نسبت به ورق گرم دارند، اما به همان نسبت نیز دارای قیمت بیشتری هستند. با وجود اینکه ورق‌های گرم در بازار بسیار پرمصرف هستند، اما از لحاظ خواص کششی، کیفیت سطحی، تلرانس ابعادی و خواص شیمیایی برای برخی کاربردها مناسب نیستند.
اگر می‌خواهید بدانید ورق سرد چیست، در ادامه با ما همراه باشید تا به بررسی نکات فنی و تخصصی انواع ورق سرد، از روش تولید تا خواص و کاربرد آنها بپردازیم و با اطلاعات کامل و جامع بتوانید محصول مورد نظر خود را انتخاب و خریداری کنید.
ورق سرد چیست؟
به‌طورکلی، ورق سرد به ورق‌هایی گفته می‌شود که از طریق فرآیند نورد سرد تولید می‌شوند. این فرآیند شامل اجرای نورد بین چند غلتک است که به‌صورت مستقیم روی شمش‌های فولادی در دمای اتاق و یا فرآیند نورد سرد بر روی ورق‌های سیاه است. همین مراحل سبب تولید یک محصول با کیفیت سطحی و خواص مکانیکی بهتر نسبت به ورق نورد گرم خواهد شد. البته انجام فرآیند نورد انتهای کار نیست و در ادامه این ورق‌های تولیدی، روغن‌کاری می‌شوند. این سطح روغنی روی ورق‌ها منجر به بهبود کیفیت و درخشندگی سطح ورق نسبت به قبل می‌شود. ورق‌های روغنی موجود در بازار و برخی ورق‌های گالوانیزه و ورق‌های رنگی همگی مشتقی از ورق سرد محسوب می‌شوند.
معرفی انواع ورق سرد
انواع ورق سرد موجود در بازار را می‌توان از دو دیدگاه مورد بررسی قرار داد که شامل انواع ورق برحسب جنس سطح و گرید آنها می‌شوند. احتمالاً با حالت اول دسته‌بندی ورق بر اساس جنس سطح آنها آشنایی بیشتری دارید. انواع ورق روغنی، ورق گالوانیزه و ورق رنگی همگی بر پایه ورق سرد تولید می‌شوند و تنها پوشش سطحی آنها متفاوت است.
لازم به ذکر است که در ورق‌های روغنی تنها یک لایه نازک روغن نقش پوشش محافظ سطحی را دارد و در مورد ورق گالوانیزه عنصر روی با ضخامت حدود چند میکرون روی لایه روغن اعمال می‌شود. این لایه محافظ وظیفه محافظت سطحی ورق را برعهده دارد.
همچنین ورق‌های رنگی نیز در واقع همان ورق گالوانیزه هستند که سطح آنها با یک لایه رنگ الکترواستاتیک پوشیده شده است.
حالت دوم، دسته‌بندی انواع ورق سرد بر اساس گرید است. انواع گرید ورق سرد عبارت‌اند از:
-
- گرید St12: ورق St12 نوعی ورق نورد گرم است که تحت پردازش سطحی قرار گرفته اما استحکام بیشتری نسبت به آن دارد. حضور عنصر کروم در ترکیب شیمیایی این گرید عاملی مؤثر در افزایش استحکام و خواص سطحی مناسب این محصول است. لازم به ذکر است که به ورق‌های گرید St12، ورق نیمه کششی نیز گفته می‌شود.
-
- گرید St13: ورق گرید St13 تحت عنوان ورق کششی در بازار شناخته می‌شود. این گرید ورق‌ها نسبت به گرید St12 از خواص مکانیکی مطلوب‌تری برخوردار است.
-
- گرید St14: ورق St14 به‌دلیل استحکام بسیار زیادی که نسبت به سایر ورق‌ها دارد، در کاربردهای تخصصی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این محصول تحت عنوان گرید فوق کششی نیز یاد می‌شود.
مشخصات فنی ورق سرد فولادی
ورق‌های سرد به دو حالت شیت و رول در بازار موجود هستند که ضخامت آنها به ترتیب بین 0.3 تا 3 میلی‌متر و عرض آنها 1000 و 1250 میلی‌متر است. این مقادیر بر اساس استانداردهای گوناگون، متفاوت است. طبق استاندارد ملی ایران، ابعاد ورق سرد شامل ضخامت 0.36 تا 3 میلی‌متر و عرض بالای 600 میلی‌متر می‌شود که در عمل محدوده کوچک‌تری از ضخامت یادشده توسط کارخانه‌ها تولید می‌شود. مشخصات فنی ابعاد مختلف ورق سرد فولادی به شرح زیر است:
محاسبه وزن ورق سرد فولادی
یکی از مزایای اصلی ورق سرد فولادی، برخورداری از استحکام بالاتر نسبت به ورق گرم است. این موضوع به معنای این است که نسبت استحکام به وزن در آنها بهبود یافته است. برای محاسبه وزن ورق سرد می‌توان از جداول وزنی ورق فولادی و یا جدول اشتال ورق کمک گرفت. این جداول برای تمامی ورق‌های غیر فرم‌دار قابل استفاده هستند. شاید بگویید که ورق‌های سرد مانند روغنی و گالوانیزه و رنگی به‌دلیل اینکه لایه‌های سطحی بیشتری دارند وزن بیشتری از ورق‌های سیاه دارند. پس چطور برای همه آنها می‌توان از یک جدول وزن مشترک استفاده کرد؟ در پاسخ باید گفت که لایه‌های رنگ و یا روغن در ورق‌های سرد آن‌قدر ضخامت کمی داشته که عملاً تأثیر چشمگیری بر وزن آنها نمی‌گذارد. بنابراین می‌توان با تقریب خوبی وزن ورق گرم و سرد را در ضخامت‌های مشابه، برابر در نظر گرفت.
یکی دیگر از روش‌های محاسبه وزن ورق سرد، استفاده از فرمول محاسبه وزن ورق است. این روش نیازمند برخورداری از اطلاعات بیشتر از ورق و دقت بالاتری است و یک روش زمان‌بر محسوب می‌شود. لازم به ذکر است درصورتی‌که به جدول وزن و جدول اشتال دسترسی ندارید، استفاده از آن توصیه می‌شود. فرمول محاسبه وزن ورق سرد عبارت است از:
چگالی فولاد (g/cm3) * ضخامت (mm) * عرض (mm) * طول (m) = وزن ورق (Kg)
کاربرد ورق سرد
ویژگی‌هایی مانند برخورداری از خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب و همچنین کیفیت سطحی مطلوب، منجر به استفاده از انواع ورق سرد در صنایع مختلف شده است. مثلاً از ورق‌های سرد رنگی برای ساخت سقف‌های شیروانی استفاده می‌شود و ورق‌های سرد گالوانیزه نیز در صنایع خودروسازی کاربرد دارند.
همانطور که گفته شد، تمامی ورق‌های روغنی، گالوانیزه و رنگی از نوع ورق سرد هستند. بنابراین کاربرد ورق سرد به نوعی کاربرد ورق‌های روغنی، گالوانیزه و رنگی را نیز شامل می‌شود.
مهم‌ترین کاربردهای انواع ورق سرد عبارت‌اند از:
-
- استفاده در صنعت خودروسازی شامل ساخت بدنه خودرو، اگزوز، گاردریل و تابلوهای رانندگی
-
- کاربردهای ساختمانی مانند ساخت سقف‌های شیروانی، ساخت اتصالات و ابزارآلات
-
- ساخت بدنه لوازم‌خانگی مانند لباسشویی، یخچال، اجاق گاز و غیره
-
- استفاده در صنایع الکترونیک شامل ساخت تابلوهای برق، ترانسفورماتورها و غیره
-
- ساخت مخازن ذخیره‌سازی مواد اسیدی و شیمیایی
-
- ساخت درب کنسرو، بدنه قوطی و جعبه‌های تزئینی
فرآیند ساخت و تولید ورق سرد فولادی
مراحل تولید ورق فولادی را می‌توان به دو روش انجام داد. اولین روش، تولید مستقیم آنها به وسیله انجام فرآیند نورد سرد روی شمش‌های فولادی است. برای این منظور، شمش‌های فولادی طی چندین مرحله از بین غلتک‌های نورد عبور داده شده و کاهش ضخامت توأم با افزایش عرض و طول در آنها حاصل می‌شود. سپس سطح ورق‌های تولیدشده روغن‌کاری می‌شوند و با انجام مجدد فرآیند نورد، لایه روغن بر روی سطح تثبیت شده و محصول ورق سرد نهایی تولید می‌شود.
روش دوم، انجام فرآیند نورد سرد روی ورق‌هایی است که آنها را تحت عنوان ورق سیاه یا ورق نورد گرم می‌شناسیم. این ورق‌ها توسط فرآیند نورد گرم تولید شده و به ضخامت مناسبی خواهند رسید. حال به‌دلیل اینکه فرآیند نورد گرم منجر به ایجاد لایه‌های اکسیدی بر روی سطح می‌شود، در ابتدا این ورق‌ها تحت فرآیند اسیدشویی قرار می‌گیرند تا ناخالصی‌های سطح آن برطرف شوند. سپس با انجام نورد سرد، ابعاد نهایی و ضخامت ورق فولادی حاصل شده و در انتها نیز فرآیند روغن‌کاری روی این محصولات انجام می‌شود. ورق‌های تولیدشده در انتهای این مرحله تحت عنوان ورق روغنی به فروش می‌رسند و یا اینکه به منظور تولید ورق‌های گالوانیزه و رنگی، به خط تولید این ورق‌ها فرستاده می‌شوند.
تفاوت ورق سرد و گرم
روش تولید ورق‌های گرم و سرد متفاوت از یکدیگر است، از همین‌رو دارای خواص و کاربرد مختلفی هستند. روش تولید مهم‌ترین پارامتر مؤثر بر خواص محصول است. برای کنترل خواص، باید ریزساختار و روش تولید را بهینه کرد. مهم‌ترین تفاوت ورق سرد و گرم شامل موارد زیر می‌شود:
-
- روش تولید متفاوت شامل فرآیندهای نورد سرد و نورد گرم
-
- دمای متفاوت برای تولید شامل دمای محیط و دمای بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد
-
- خواص مکانیکی، شیمیایی و کیفیت سطحی متفاوت
-
- درخشندگی سطحی متفاوت
-
- تلرانس ابعادی و فرم متفاوت لبه‌های ورق سرد و گرم
-
- تفاوت قیمت ورق گرم و سرد
ورق‌های سرد فولادی از طریق فرآیند نورد سرد تولید می‌شوند. دلیل انجام فرآیند نورد سرد به‌دلیل اینکه این فرآیند در دمای خیلی پایین‌تری (دمای اتاق) نسبت به نورد گرم (بالای دمای تبلور مجدد فولاد حدود 850 تا 1200 درجه سانتی‌گراد) انجام می‌پذیرد که این امر چندین برتری دارد. اول اینکه انجام نورد در دمای پایین منجر به کشیدگی دانه‌های ریزساختار در جهت نورد می‌شود. در این حالت استحکام ورق بیشتر از زمانی است که روش نورد گرم بر روی ورق انجام شود. چراکه در نورد گرم، پالایش دانه‌ها اتفاق می‌افتد و جهت‌گیری دانه‌ها متفاوت از یکدیگر خواهد بود.
ضمن اینکه، سطح تمام‌شده ورق سرد کیفیت بسیار بیشتری نسبت به ورق گرم دارد. در ورق گرم، به‌دلیل تولید به روش نورد گرم که در دمای بالا انجام می‌شود، دوده و اکسیدها بر روی سطح می‌نشینند و کیفیت سطحی ورق افت می‌کند. به‌همین دلیل، سطح ورق‌های گرم مات است اما ورق‌های سرد سطحی صیقلی و صاف دارند.
یکی دیگر از تفاوت‌های ورق سرد و گرم، خواص شیمیایی آن‌هاست. همانطور که گفته شد، ورق‌های سرد حاوی لایه‌های پوششی از جنس روغن، روی و یا رنگ‌های الکترواستاتیک هستند که این پوشش‌ها در جهت افزایش مقاومت به خوردگی ورق فولادی عمل می‌کنند. همچنین، دقت ابعادی بالا و فرم خوب لبه‌ها از دیگر ویژگی‌های مطلوب ورق سرد است. البته باید به این نکته هم اشاره شود که ورق سرد به همان نسبتی که خواص مطلوبی دارد، گران‌قیمت است و برای کاربردهایی که حساس‌تر هستند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نکته آخر درباره محصول ورق سرد
ورق سرد فولادی دارای خواص منحصربه‌فردی است و به شکل‌های مختلفی در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد. همانطور که گفته شد این ورق از نظر حالت سطح به انواع ورق سرد روغنی، ورق سرد گالوانیزه و ورق سرد رنگی تقسیم می‌شود و شامل گریدهای نیمه‌کششی یا St12، کششی یا St13 و فوق‌کششی یا St14 است. تولیدکنندگان ورق فولادی از طریق فرآیند نورد سرد و سپس روغن‌کاری سطحی این نوع ورق را تولید می‌کنند. این روش تولید منجر به استحکام بالاتر، خواص شیمیایی بهتر، سطح تمام‌شده صیقلی و درخشان و دقت ابعادی بالاتری می‌شود. بنابراین قیمت ورق سرد در بازار بیشتر از ورق‌های سیاه یا ورق نورد گرم است. شما می‌توانید برای دریافت استعلام قیمت و خرید ورق سرد با کارشناسان فروش فولادشاپ تماس بگیرید. همکاران ما در فولادشاپ در تمامی مراحل ثبت سفارش و خرید ورق شما را همراهی خواهند کرد.
سوالات متداول
1- انواع گرید ورق سرد کدام است؟
این ورق‌ها بر اساس گرید به سه دسته ورق سرد نیمه‌کششی St12، کششی St13 و فوق کششی St14 تقسیم می‌شوند.
2- انواع ورق سرد بر اساس نوع پوشش سطحی کدامند؟
ورق‌های روغنی، گالوانیزه و رنگی همگی بر پایه ورق سرد تولید می‌شوند و تنها لایه محافظ سطحی در آنها متفاوت است.
3- قیمت ورق سرد بیشتر است یا ورق گرم؟
ورق‌های سرد چون دارای خواص مطلوب‌تری مانند استحکام بالاتر، مقاومت بهتر در برابر خوردگی، کیفیت سطحی بهتر و دقت ابعادی بالاتری نسبت به ورق‌های گرم هستند، قیمت بیشتری نسبت به ورق‌های گرم دارند.
4- مهم‌ترین کاربردهای ورق سرد چیست؟
استفاده در صنایع خودروسازی، ساخت سقف‌های شیروانی، ساخت لوازم خانگی، ساخت مخازن ذخیره مواد شیمیایی و سایر صنایع از مهم‌ترین کاربردهای ورق سرد است.