تفاوت ورق گرم و سرد چیست؟ اگر به دنبال پاسخ به این پرسش هستید، این مقاله برای شما نوشته شده است. در این مقاله قصد داریم ورق فولادی گرم و سرد را از نظر شیوه تولید، مزایا و کاربردها مختلف بررسی کنیم.
ورق گرم که به عنوان ورق سیاه شناخته می‌شود، سه مزیت عمده دارد که شامل هزینه مقرون‌به‌صرفه، کارکرد بالا و کم بودن تنش داخلی است. این محصول در صنایع همچون تجهیزات کشاورزی، قطعات خودرو، صنعت ساختمان‌سازی، تجهیزات راه آهن و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از طرفی ورق سرد نسبت به ورق فولادی گرم، دارای انعطاف‌پذیری بیشتری است. از جمله مزایای آن می‌توان به استحکام بالا، پوشش مطلوب سطح و دقت بالاتر در عملیات نورد اشاره کرد. این محصول در صنایعی مانند سازه‌های هواپیما، لوازم خانگی، مبلمان فلزی، قطعات خودرو، صنعت ساختمان‌سازی و … کاربرد دارد. برای خواندن ادامه مطلب، مجله کارآهن را دنبال کنید.
ورق فولادی گرم در مقابل ورق فولادی سرد
نورد یک فرآیند شکل‌دهی فلز است که از یک سری غلطک برای تغییر شکل، بهبود یکنواختی و یا بهبود خواص مکانیکی مواد استفاده می‌کند. فولاد نورد شده را می‌توان به دو نوع فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد طبقه‌بندی کرد که ویژگی‌های متمایزی را نشان می‌دهد. هنگام انتخاب یک ماده فولادی نورد برای یک پروژه، مهم است که از تفاوت‌های بین این دو نوع و نحوه تاثیر آن‌ها بر یکدیگر آگاه باشید.
ورق فولادی گرم
ورق فولادی گرم یا ورق سیاه، فولادی است که فرایند نورد را در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود (معمولا ۹۲۶ درجه سانتی‌گراد یا بیشتر) پشت سر گذاشته است. در مقایسه با فولاد فراوری نشده، مواد فراوری‌شده شکل‌پذیری و کارپذیری بیشتری از خود نشان می‌دهد که کار با آن را در پروژه‌های مختلف آسان‌تر می‌کند.
فرایند نورد گرم، مستطیلی از فلز که به آن بیلت گفته می‌شود، شروع می‌گردد. ابتدا شمش گرم و به شکل یک رول بزرگ فشرده می‌شود. در حالی که هنوز گرم است، از یک سری غلطک‌های چرخان عبور می‌کند تا به ابعاد مورد نظر برسد. در عملیات تولید ورق فولادی گرم، فولاد نورد شده به رول‌های کلاف پیچیده شده و اجازه می‌دهد تا خنک شود.
مزایای ورق فولادی گرم
۱- هزینه مقرون‌به‌صرفه: ورق فولادی گرم نسبت به ورق فولادی سرد ارزان‌تر است زیرا شامل پردازش و عملیات کمتری است.
۲- کارکرد بالا: از آنجایی که فرایند نورد گرم ورق فولادی در دماهای بالا اتفاق می‌افتد، مواد پردازش شده به راحتی شکل می‌گیرند. به همین دلیل کارکرد بالایی از خود نشان می‌دهند.
۳- کم بودن تنش داخلی: فرایند نورد گرم شامل خنک شدن تدریجی ورق فولادی است که به ماده اجازه می‌دهد اساسا ساختار خود را عادی کند تا از تنش‌های داخلی تهی شود.
کاربردهای ورق فولادی گرم
از آنجایی که ورق فولادی گرم در مرحله سرد شدن کمی منقبض می‌شود، کنترل کمتری بر شکل نهایی آن وجود دارد. به همین دلیل، معمولا در صنایعی مورد استفاده قرار می‌گیرد که به تلرانس‌های بسیار شدید نیاز ندارند، مانند:
- تجهیزات کشاورزی
- قطعات خودرو (به عنوان مثال، قاب و رینگ چرخ)
- صنعت ساختمان‌سازی (به عنوان مثال، تیرآهن I)
- تجهیزات راه آهن (به عنوان مثال، ریل و اجزای واگن ریلی)
ورق فولادی نورد سرد
ورق فولاد نورد سرد، همان فولاد نورد گرم است که برای بهبود خواص ابعادی و مکانیکی خود، تحت پردازش اضافی قرار می‌گیرد. در طول فرایند نورد سرد، ابتدا ورق فولاد گرم سرد شده از یک سری غلطک‌ها در دمای استاندارد عبور می‌کند.
از آنجایی که این ماده دیگر گرم و چکش‌خوار نیست، فشار بسیار بالاتری برای فشرده‌سازی آن به شکل دلخواه مورد نیاز است. در حالی که این فرایند نسبت به فرایند نورد گرم می‌تواند فشرده‌تر و گران‌تر باشد، اما می‌تواند به تحمل ابعادی فشرده‌تر و کیفیت سطح بهتری دست یابد.
ورق فولادی سرد برای مصرف در فولاد تجاری و فولاد کششی ایجاد می‌شود که نوعی فولاد انعطاف‌پذیرتر است. مزیت اصلی این نوع فولاد، محتوای کربن کمتری است که دارد. این بدان معنی است که بسیار بادوام است اما همچنین می‌تواند به اندازه‌هایی که برای پروژه خود نیاز دارید، رول شود.
ورق فولادی سرد معمولا ظاهری مات دارد که می‌تواند برای بسیاری از پروژه‌های مختلف ساختمانی مناسب باشد. اگر نیاز به رنگ‌آمیزی فولاد دارید، باید روان‌کننده‌هایی را که اغلب به این فلز اضافه می‌شود، پیش از اعمال رنگ مورد نظر خود حذف کنید.
مزایای ورق فولادی سرد
ورق فولادی سرد در مقایسه با ورق فولادی گرم، دارای مزایای مختلفی است که عبارتند از:
۱- استحکام بالا: ورق فولادی سرد می‌تواند تا ۲۰ درصد بیشتر از ورق فولادی گرم استحکام داشته باشد که این مزیت آن را برای استفاده در کاربردهای سخت و با مقاومت بالا مناسب‌تر می‌کند.
۲- پوشش مطلوب سطح: قطعات و محصولات ساخته شده از ورق فولادی سرد معمولا سطحی صاف و براق دارند که عاری از زنگ‌زدگی و رسوب است.
۳- دقت بالاتر: برخلاف ورق فولادی گرم، ورق فولادی سرد پس از فرایند شکل‌دهی منقبض نمی‌شود. این کیفیت امکان ایجاد اجزای بسیار دقیقی را فراهم می‌کند که نیاز به پردازش ثانویه کمتری دارند.
کاربردهای ورق فولادی سرد
ورق فولادی سرد اغلب برای کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به تلرانس بیشتر و پرداخت سطحی بهتر دارند؛ مانند:
- سازه‌های هواپیما
- لوازم خانگی
- مبلمان فلزی
- قطعات خودرو
- ساختمان‌سازی
خواص مکانیکی ورق گرم و سرد
خواص مکانیکی ورق فولادی گرم و ورق فولادی سرد در جدول زیر خلاصه شده است:
| خواص | فولاد نورد گرم | فولاد نورد سرد |
|---|---|---|
| استحکام کششی | psi ۶۷.۰۰۰ | ۸۵.۰۰۰ psi |
| قدرت تسلیم | psi ۴۵.۰۰۰ | ۷۰.۰۰۰ psi |
| کشیدگی در ۲ اینچ | ۳۶ | ۲۸ |
| کاهش مساحت | ۵۸ | ۵۵ |
| سختی برینل | ۱۳۷ | ۱۶۷ |
آلیاژهای به کار رفته در ورق گرم و ورق سرد
ورق گرم با آلیاژی به نام ST۳۷ شناخته می‌شود، درحالی که ورق سرد در سه آلیاژ شامل آلیاژ ST۱۲ (ورق‌های معمولی)، آلیاژ ST۱۳ (ورق‌های نیمه‌کششی) و آلیاژ ST۱۴ (ورق‌های فوق‌کششی) به مرحله تولید می‌رسد.
ابعاد ورق گرم و سرد
- ضخامت ورق سرد نسبت به ورق گرم کمتر است.
- ابعاد ورق گرم عبارتند از: ۲۰۰۰×۶۰۰۰، ۱۵۰۰×۶۰۰۰، ۱۰۰۰×۶۰۰۰، ۲۵۰×۲۵۰۰ و ۱۰۰۰×۲۰۰۰
- نهایت عرض ورق سرد حدود ۱۲۵ سانتی‌متر است.
تفاوت ورق گرم و سرد
همانطور که در بالا اشاره شد، تفاوت اصلی بین ورق فولادی گرم و ورق فولادی سرد، دمایی است که آن‌ها در آن پردازش (نورد) می‌شوند. ورق گرم بالاتر از دمای تبلور مجدد مواد نورد می‌شود؛ در حالی که نورد ورق سرد زیر دمای تبلور مجدد مواد صورت می‌گیرد. گذشته از این کیفیت، چند تمایز دیگر بین این دو ماده وجود دارد، از جمله در موارد زیر:
۱- ظاهر و کیفیت سطح
لبه‌ها و سطوح ورق گرم معمولا ناهموار هستند. چنین ویژگی به این دلیل است که خنک شدن ناشی از دمای شدید، آثاری روی سطح ورق باقی می‌گذارد و باعث می‌شود که پوسته پوسته به نظر برسد. بنابراین، چنین سطحی ممکن است نیاز به کربن‌زدایی یا سایر عملیات سطحی داشته باشد تا محصول برای عملیات بعدی آماده شود.
ورق سرد دارای سطحی صاف و براق است؛ زیرا شامل استفاده از دمای بسیار بالا نمی‌شود. بنابراین ورق سرد برای استفاده در عملیات تولید (بدون هیچ‌گونه عملیات سطحی) ایده‌آل است.
۲- سختی مواد
فرایند نورد ورق سرد، استحکام و سختی بسیار بالاتری از ورق گرم دارد. فرایند نورد گرم ورق فولادی شامل گرمای شدید و خنک‌سازی سریع است که از بازیابی دانه‌های تنش جلوگیری می‌کند. بنابراین فلز به دست آمده استحکام و سختی بیشتری نسبت به ورق سرد دارد.
تخلخل درونی، استحکام و سختی بیشتر مواد که توسط فرایند نورد سرد ایجاد می‌شود، تنش‌های داخلی بیشتری را به همراه دارد. این تنش‌ها باید پیش از پردازش مواد از بین بروند. در غیر این صورت ممکن است قطعه یا محصول نهایی دچار تاب‌خوردگی شود.
۳- تنش‌های درونی
استحکام و سختی فولاد به طور قابل توجهی تنش‌های داخلی را به مواد وارد می‌کند. بنابراین ورق سرد با مقاومت، سختی بیشترو تنش‌های داخلی بالاتری نسبت به ورق گرم روبرو می‌شود. کاهش چنین تنش‌هایی پیش از نورد مواد برای جلوگیری از تاب برداشتن محصول نهایی، بسیار مهم است.
۴- اشکال و فرم
ورق گرم اعوجاج‌های جزئی را تجربه می‌کند (مثلا از طریق خمش فلز)؛ زیرا فرایند خنک‌سازی، به محصول اشکال و فرم‌های ذوزنقهای می‌دهد. ورق سرد دارای زوایای کاملا مربعی با گوشه‌ها و لبه‌های کاملا مشخص است.
از کدام نوع ورق فولادی نورد شده استفاده کنیم؟
هنگام انتخاب نوع ورق فولادی نورد شده که قصد استفاده از آن را دارید، عوامل مختلفی باید در نظر گرفته شود که عبارتند از:
۱- هزینه ورق فولادی نورد گرم در مقابل ورق فولادی نورد سرد (به دلیل مراحل اضافی و افزایش استحکام) کمتر است.
۲- ورق فولادی سرد به طور کلی قوی‌تر از ورق فولادی گرم است.
۳- یکی دیگر از عوامل مهم در استفاده از ورق گرم و سرد به این بستگی دارد که از چه فرایندهای برای چسباندن فلز استفاده می‌کنید و این کار چه نتیجه‌ای در پروژه شما خواهد داشت. اگر قصد دارید مواد خود را بیشتر برای پروژه ماشینکاری استفاده کنید، در مورد استفاده از ورق فولادی سرد بسیار محتاط باشید.
اگر مراقب نباشید، برش اشتباه آن می‌تواند باعث تاب‌خوردگی شود یا در غیر این صورت به یکپارچگی ساختاری ورق آسیب برساند. این یک تضاد بزرگ با ورق گرم است که به دلیل نداشتن دانه در هنگام ماشینکاری، تاب‌خوردگی را تجربه نمی‌کند.
اگر قصد جوشکاری دارید، ورق فولادی گرم و سرد به خوبی جوش می‌شوند اما به خاطر داشته باشید که ورق سرد پس از جوشکاری، ظاهر و برخی دیگر از ویژگی‌های ورق گرم را به خود می‌گیرد.
۴- روکش ورق سرد در کل بهتر از ورق گرم است؛ اگرچه برخی از افراد ظاهر ورق گرم را دوست دارند.
کلام آخر
در این مقاله تلاش کردیم تا به این پرسش پاسخ دهیم که تفاوت ورق گرم و سرد چیست؟ به معنایی بهتر، بدنه این مقاله به معرفی ورق فولادی گرم و سرد به همراه تفاوت‌های آن‌ها پرداخته شد. ورق گرم دارای هزینه مقرون‌به‌صرفه، کارایی بالا و کم بودن تنش داخلی است که در صنایعی مانند تجهیزات کشاورزی، قطعات خودرو، صنعت ساختمان‌سازی، تجهیزات راه آهن و … کاربرد دارد.
از طرفی ورق سرد دارای استحکام بیشتر، پوشش بهتر سطح و دقت بالاتر است که در سازه‌های هواپیما، لوازم خانگی، مبلمان فلزی، قطعات خودرو، ساختمان‌سازی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای اینکه درباره تفاوت‌های ورق گرم و سرد و قیمت این دو محصول بیشتر بدانید، با کارشناسان ما در سایت کارآهن تماس بگیرید.
نظرات بسته شده است.