ورق سیاه یک ورق فولادی تولید شده به روش نورد گرم است که در صنایع ساختمانی، خودروسازی، دریایی، نفت و گاز، نظامی، دفاعی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع ورق سیاه شامل ورق سیاه صنعتی، معمولی، کلاف یا رول، شیت یا فابریک است. مهم‌ترین ویژگی‌های ورق سیاه شامل چقرمگی و مقاومت کششی بالا می‌شود. برای خواندن ادامه مطلب، مجله کارآهن را دنبال کنید.
ورق سیاه چیست؟
- ورق سیاه به نوعی از شمش فولادی تولید می‌شود که بدون ماده حفاظتی مانند روی یا رنگ پوشش به مرحله تولید می‌رسد.
- در برخی از موارد نیز از آن به عنوان ورق فولادی نورد گرم نیز یاد می‌شود.
- این محصول با نورد کردن ورق فولادی در دمای بالا تولید می‌شود که سطحی تیره و پوسته پوسته شده به آن می‌دهد. این سطح می‌تواند ناصاف و ناهموار باشد و ممکن است مقداری پوسته باقیمانده یا زنگ‌زده بر روی سطح داشته باشد.
- فولاد سیاه یا فولاد کربن سیاه، یک آلیاژ فلزی است که با ترکیبی از آهن و کربن همراه با برخی فلزات دیگر در مقادیر کم ساخته می‌شود.
- آهن خالص، نرم است؛ حتی اگر بتوان آن را ذوب کرد و به شکل دلخواه درآورد. افزودن کربن به آهن خالص می‌تواند استحکام فلز را افزایش دهد؛ به طوری که اکثر انواع فولاد کربنی یا سیاه حاوی یک تا ۲ درصد کربن هستند.
| جدول مشخصات ورق سیاه | ||||||||
| نام محصول | مواد اولیه | روش تولید | زمان ابداع | انواع | ویژگی | مهم‌ترین تولیدکنندگان | میزان کربن | کاربرد |
| ورق سیاه | شمش فولادی | نورد گرم | اوایل قرن ۱۹ میلادی | صنعتی، معمولی، کلاف و شیت | دوام و استحکام بالا، مقاومت کششی بالا، قابلیت جوشکاری مطلوب | فولاد مبارکه، فولاد اکسین، کاویان اهواز و فولاد گیلان | ۱ تا ۲ درصد | ساختمان، نفت و گاز، الکتریکی، دریایی، فضایی و نظامی |
تاریخچه ورق سیاه یا ورق آهن
تاریخچه ورق سیاه یا ورق آهن را می‌توان به اوایل قرن نوزدهم، زمانی که فرآیند نورد ورق فولادی برای اولین بار توسعه یافت، ردیابی کرد. در آن زمان، ورق‌های فولادی را با حرارت دادن آهن و سپس نورد کردن آن به ورق‌های نازک تبدیل می‌کردند. سپس این نوع ورق‌ها را برای کاربردهای مختلفی از جمله صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می‌دادند.
با گذشت زمان، روند تولید ورق‌های فولادی نه تنها بهبود یافت، بلکه کارآمدتر از قبل شد. امروزه ورق سیاه معمولا با استفاده از فرآیندی به نام نورد گرم تولید می‌گردد که شامل حرارت دادن فولاد تا دمای بالا و سپس نورد کردن آن برای تبدیل کردن به ورق‌های با ضخامت کم می‌شود.
انواع ورق سیاه
ورق سیاه در انواع ورق سیاه صنعتی، معمولی، کلاف یا رول و شیت یا فابریک تولید می‌شود که در ادامه به توضیح هر کدام می‌پردازیم:
۱- ورق سیاه صنعتی
- ورق سیاه صنعتی نوعی ورق فولادی است که معمولا در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- این محصول دارای ظاهری سیاه یا خاکستری است که با استفاده از فرآیندی به نام نورد گرم تولید می‌شود.
- از جمله ویژگی‌های ورق صنعتی سیاه، استحکام، دوام بالا و ارزان بودن آن است.
- این نوع ورق فولادی در انواع کاربردهای صنعتی شامل ساختمان‌ها و سازه‌های بزرگ، ساخت ماشین‌آلات، تجهیزات و ابزارآلات کاربرد دارد.
- ارزان بودن ورق صنعتی سیاه در مقایسه با انواع دیگر ورق‌های فولادی مانند فولاد استنلس استیل یا فولاد گالوانیزه، یکی از مزایای منحصر به فرد این محصول است.
- ورق صنعتی سیاه به اندازه سایر انواع فولاد در برابر خوردگی مقاوم نیست و ممکن است برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و سایر اشکال خوردگی، نیاز به پوشش‌های محافظ یا عملیات اضافی داشته باشد.
۲- ورق سیاه معمولی
- ورق سیاه معمولی نوعی ورق فولادی است که با استفاده از فرآیند نورد گرم تولید می‌شود.
- این محصول بر اساس میزان کربن، به دو گرید st۳۷ و st۵۲ تقسیم‌بندی می‌شود.
- از جمله عناصر تشکیل‌دهنده این نوع محصول می‌توان به منگنز، فسفر، گوگرد، سیلیسیم و کربن اشاره کرد.
- یکی از مزایای ورق سیاه معمولی در مقایسه با انواع ورق آهن، قیمت مقرون به صرفه آن است.
- ورق سیاه معمولی همچون ورق سیاه صنعتی، مقاومت چندانی در برابر خوردگی ندارد.
- در انواع کاربردهای صنعتی و ساختمانی کاربرد دارد.
- این محصول به واسطه استحکام و دوام بالا، انتخابی محبوب برای طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها به حساب می‌آید.
۳. ورق سیاه کلاف یا رول
- این محصول به نوعی از ورق‌های فولادی اطلاق می‌شود که با هیچ گونه لایه محافظ یا عملیات سطحی مانند گالوانیزه یا رنگ آمیزی پوشش داده نشده است.
- این نوع ورق فلزی معمولا از آهن یا فولاد ساخته می‌شود و رنگ آن در نتیجه فرآیند اکسیداسیون و زنگ‌زدگی، به صورت کاملا طبیعی است.
- اگرچه طول این نوع محصولات فاقد محدودیت است اما عرض آن باید بین یک تا ۲ متر باشد.
- ضخامت ورق سیاه کلاف نیز باید بین ۱.۵ تا ۱۵ میلی‌متر در نظر گرفته شود.
- ورق سیاه کلاف یا رول عمدتا در سقف، حصار، تکیه‌گاه‌های سازه‌ای و غیره کاربرد دارد.
۴. ورق سیاه به شکل شیت یا فابریک
- ورق سیاه به شکل شیت یا فابریک، یک قطعه فلزی مسطح و نازک است که معمولا از فولاد کربنی ساخته می‌شود.
- به دلیل فرآیند اکسیداسیون طبیعی که هنگام قرار گرفتن فلز در معرض هوا و رطوبت رخ می‌دهد، رنگ آن به شکل سیاه است.
- ورق‌های فلزی سیاه شیت می‌تواند در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلفی تولید شود؛ به طور مثال ضخامت این محصول بالاتر از ۱۵ میلی‌متر است. در حالی ابعاد آن حدود ۲×۱ متر، ۲×۱ متر، ۲.۵×۱.۵ متر، ۶×۱ متر، ۶×۱.۵ متر، ۶×۲ متر و ۱۲×۲ متر در نظر گرفته می‌شود.
- در صنایع ساختمانی و صنعتی مانند سقف، سایدینگ و غیره کاربرد دارد.
ویژگی‌های ورق سیاه
- دوام بالا
- استحکام بالا
- خاصیت ارتجاعی بالا
- مقاومت کششی بالا
- چقرمگی مناسب
- چکش‌خواری بالا
- قابلیت جوشکاری مناسب
کاربرد ورق سیاه
۱- صنعت ساختمان
- پوشش سقف و سایدینگ
- پوشش‌های دیوار
۲- خودروسازی
- ورق فلزی سیاه اغلب در صنعت خودروسازی نیز استفاده می‌شود؛ زیرا وزن سبکی دارد و به راحتی می‌توان آن را به اشکال مختلف درآورد.
- در مقایسه با فلزات دیگر مانند آلومینیوم یا تیتانیوم، ورق سیاه نسبتا ارزان است.
- ورق سیاه به اندازه سایر فلزات قوی و مقاوم در برابر ضربه نیست.
- علاوه بر پنل‌های بدنه، ورق سیاه ممکن است در سیستم‌های اگزوز و سایر قسمت‌های خودرو نیز استفاده شود.
۳- صنایع الکترونیکی
- ساخت محفظه‌های وسایل الکترونیکی و قطعات کامپیوتری
- هیت سینک و سایر اجزای خنک‌کننده در دستگاه‌های الکترونیکی
- ساخت قفسه‌ها و سایر محلول‌های ذخیره‌سازی تجهیزات الکترونیکی
۴- صنایع دریایی
- کشتی
- قایق
- تجهیزات دریایی
۵- صنایع فضایی
- قطعات فلزی مورد استفاده در تجهیزات فضایی
۶- صنایع نفت و گاز
- تجهیزات نفتی، گازی و صنایع پتروشیمی
۷- صنایع نظامی و دفاعی
- تجهیزات نظامی مانند حمل و نقل و تجهیزات دفاعی و امنیتی
فرآیند تولید ورق سیاه
ورق سیاه را می‌توان از طریق نورد گرم تولید کرد. این روش شامل حرارت دادن فلز بالاتر در دمای تبلور مجدد آن و سپس عبور دادن آن از یک سری غلتک برای کاهش ضخامت و شکل دادن آن به صورت دلخواه است.
فرآیند نورد گرم را می‌توان برای تولید ورق فلزی سیاه از انواع فلزات شامل فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم استفاده کرد.
در طی فرآیند نورد گرم، فلز تا دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود گرم می‌شود؛ دمایی که در آن ساختار داخلی فلز شروع به اصلاح و یکنواخت شدن می‌کند. سپس فلز را از میان یک سری غلتک عبور می‌دهند تا به واسطه اعمال فشار و کشش، ضخامت آن کاهش پیدا کند.
پس از اینکه فلز به ضخامت مورد نظر رسید، اجازه داده می‌شود تا خنک و سپس ناخالصی‌های آن از بین برود. بسته به کاربرد، این محصول ممکن است با یک لایه محافظ رنگ یا سایر عملیات سطحی پوشانده شود تا دوام و مقاومت آن در برابر خوردگی بهبود یابد.
مزایای ورق سیاه
- کار با آن آسان است: برش، خم‌شدگی و شکل دادن به ورق سیاه نسبتا آسان است.
- قابلیت سفارشی‌سازی: ورق سیاه را می‌توان در اشکال و اندازه‌های مختلف برای تامین نیازهای یک پروژه خاص استفاده کرد. چنین مزیتی باعث می‌شود که این ماده نه تنها همه کاره باشد بلکه بتواند در طیف وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار گیرد.
- قابلیت بازیافت: ورق سیاه اغلب از مواد بازیافتی تولید می‌شود و در پایان عمر مفید خود نیز قابلیت بازیافت دارد. به همین خاطر این محصول یکی از محصولات فولادی مناسب برای محیط زیست به حساب می‌آید.
- مقرون به صرفه: ورق سیاه نسبت به سایر ورق‌های فولادی ارزان‌تر است.
معایب ورق سیاه
- زنگ‌زدگی و خوردگی: این محصول در معرض رطوبت یا محیط‌های سخت، مستعد زنگ‌زدگی و خوردگی است که می‌تواند منجر به کاهش طول عمر آن شود.
- فاقد زیبایی‌شناسی مناسب: ورق فلزی سیاه در مقایسه با سایر انواع ورق فلز، ظاهری غیر جذاب دارد که ممکن است برای کاربردهای خاص مطلوب نباشد.
- کاربردهای محدود: این محصول برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر حرارت بالا یا عوامل شیمیایی نیاز دارند، مناسب نیست.
- تعمیر و نگهداری: ورق سیاه برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی، نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد.
ابعاد ورق سیاه
در جدول زیر به ابعاد ورق سیاه اشاره می‌کنیم:
| جدول ابعاد ورق سیاه | ||
| ابعاد (mm) | ضخامت (mm) | وزن (kg) |
| ۲۰۰۰×۱۰۰۰ | ۲ | ۳۲ |
| ۲۰۰۰×۱۰۰۰ | ۳ | ۴۸ |
| ۲۰۰۰×۱۰۰۰ | ۴ | ۶۴ |
| ۲۰۰۰×۱۰۰۰ | ۵ | ۸۰ |
| ۲۰۰۰×۱۰۰۰ | ۶ | ۹۶ |
| ۶۰۰۰×۱۵۰۰ | ۸ | ۵۷۶ |
| ۶۰۰۰×۱۵۰۰ | ۱۰ | ۷۲۰ |
| ۶۰۰۰×۱۵۰۰ | ۱۲ | ۸۶۴ |
| ۶۰۰۰×۱۵۰۰ | ۱۵ | ۱۰۸۰ |
| ۶۰۰۰×۱۵۰۰ | ۲۰ | ۱۴۴۰ |
لازم به توضیح است که انواع ورق سیاه داخل کشور در سایزهای ۲، ۳، ۴، ۵، ۶، ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰، ۳۵، ۴۰، ۴۵، ۵۰، ۶۰، ۷۰ و ۸۰ تولید می‌شود.
تفاوت ورق سیاه با ورق روغنی
- ورق سیاه و ورق روغنی هر دو جزو ورق فولادی کربنی ساده هستند؛ با این حال هر کدام از آن‌ها، ظاهر و خواص متفاوتی دارند.
- همانطور که از نام ورق فلزی سیاه پیداست، ظاهری تیره و مات دارد و معمولا بدون پوشش روی است. این فلز تحت عملیات نورد در دماهای بالا تولید می‌شود.
- ورق روغنی ظاهری براق و روغنی دارد و معمولا با یک لایه روغن یا گریس پوشانده می‌شود تا از خوردگی آن در هنگام نگهداری و حمل و نقل جلوگیری به عمل آید.
- پوشش روغنی یا گریس ورق فلزی، معمولا پیش از استفاده در ساخت و ساز حذف می‌گردد.
- از نظر خواص، ورق سیاه به دلیل وجود لایه اکسید آهن بر روی سطح آن، عموما استحکام و دوام بیشتری نسبت به ورق روغنی دارد.
- لایه اکسید آهن همچنین می‌تواند ورق سیاه را در محیط‌های مستعد زنگ‌زدگی و خوردگی، محافظت کند.
- ورق روغنی به دلیل عدم پوشش محافظ، معمولا در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی حساس‌تر است. با این حال، کار با آن آسان‌تر از ورق سیاه است و همین مزیت می‌تواند قیمت آن را ارزان‌تر کند.
تفاوت ورق سیاه با ورق گالوانیزه
- ورق سیاه هیچ‌گونه لایه محافظ مانند ورق گالوانیزه ندارد. این بدان معنی است که نسبت به ورق گالوانیزه، مقاومت کمتری در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهد.
- ورق گالوانیزه برای محافظت در برابر خوردگی با لایه‌ای از روی پوشانده شده است.
- ورق گالوانیزه دوام و ماندگاری بیشتری نسبت به ورق سیاه دارد؛ به همین دلیل است که آن را به گزینه‌ای محبوب برای کاربردهای فضای باز و پروژه‌های ساختمانی تبدیل می‌کند.
چه عواملی بر ضخامت و اندازه ورق سیاه تاثیر دارند؟
- نوع فولاد: ورق سیاه ممکن است از انواع مختلف فولاد تولید شود که هر کدام با خصوصیات متفاوتی همراه است. برای مثال، فولاد کربنی و فولاد آلیاژی دارای خصوصیات متفاوتی هستند که می‌تواند بر ضخامت و اندازه ورق سیاه تاثیر زیادی داشته باشنئ
- روش تولید: این محصول از طریق روش‌های مختلفی تولید شود؛ از جمله نورد سرد و گرم. هر کدام از روش‌های تولید، خصوصیات متفاوتی را در ورق سیاه ایجاد می‌کند که می‌تواند تاثیر زیادی بر ضخامت و اندازه ورق بگذارد.
- طول و عرض ورق: طول و عرض ورق سیاه تاثیر زیادی بر ضخامت و اندازه آن دارد. برای مثال، ورق‌های بزرگتر ممکن است دارای وزن و ضخامت کمی باشند.
- کیفیت برش: کیفیت برش ورق سیاه می‌تواند تاثیر زیادی بر ضخامت و اندازه آن داشته باشد. برش نامناسب ممکن است باعث کاهش ضخامت ورق شود.
- تراکم ورق: ورق های با تراکم بیشتر ممکن است ضخامت کمتری داشته باشند.
- شیب ورق: ورق‌های با شیب بیشتر ممکن است ضخامت کمتری داشته باشند.
چگونه ورق سیاه را نگهداری کنیم؟
- سطح ورق را به طور مرتب تمیز کنید: خاک، گرد و غبار و سایر آلودگی‌ها می‌تواند بر روی سطح ورق فلزی سیاه جمع شوند. همین موضوع باعث جذب رطوبت به فلز و در نتیجه زنگ زدگی و خوردگی آن می‌گردد. بنابراین تمیز کردن منظم سطح ورق با استفاده از یک پارچه یا اسفنج نرم به همراه صابون یا مواد شوینده، از اهمیت بالایی برخوردار است.
- زنگ زدگی را از بین ببرید: اگر روی سطح ورق فلزی سیاه، لکه‌هایی از زنگ‌زدگی مشاهده کردید، از یک برس سیمی یا کاغذ سنباده برای از بین بردن آن استفاده کنید. برای محافظت از خود در برابر ذرات پخش شده زنگ‌زدگی حین کشیدن برس، حتما از دستکش و ماسک استفاده نمایید.
- اعمال پوشش محافظ: برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی، می‌توانید یک پوشش محافظ روی سطح ورق فلزی سیاه اعمال کنید. در ضمن پوششی را انتخاب کنید که با این محصول و کاربردهای خاص آن سازگار باشد.
- ورق را به درستی نگهداری کنید: اگر از ورق سیاه استفاده نمی‌کنید، آن را در جای خشک و خنک نگهداری کنید تا از تجمع رطوبت روی سطح آن جلوگیری شود.
- ورق را به طور مرتب کنترل کنید: سطح ورق فلزی سیاه را به طور مرتب از نظر خوردگی بررسی کنید. در صورت مشاهده هرگونه نقطه زنگ‌زدگی یا علائم خوردگی، فورا برای جلوگیری از آسیب بیشتر اقدامات لازم را انجام دهید.
تولیدکنندگان ورق سیاه در ایران
ایران یکی از مهم‌ترین کشورهای تولیدکننده ورق سیاه در منطقه خاورمیانه است که با در اختیار داشتن فناوری به روز و پیشرفته، دست به تولید این محصول می‌زند.
مهم‌ترین شرکت‌های تولیدکننده ورق سیاه در ایران عبارتند از:
- فولاد مبارکه اصفهان: فولاد مبارکه دست به تولید ورق سیاه در ضخامت ۱.۲ تا ۱۶ میلی‌متر می‌زند.
- فولاد اکسین خوزستان: فولاد اکسین به عنوان یک کارخانه استراتژیک با ظرفیت سالانه یک میلیون و ۵۰ هزار تن انواع ورق آهن، تامین‌کننده بخش مهمی از ورق سیاه فابریک مورد استفاده برای لوله‌های نفت، گاز و پتروشیمی است.
- فولاد کاویان اهواز: ورق سیاه فولاد کاویان اهواز دارای ضخامت ۸ تا ۲۰ میلی‌متر و عرض ۱۲۵۰ تا ۱۵۰۰ میلی‌متر است.
- فولاد گیلان: فولاد گیلان یکی دیگر از تولیدکنندگان ورق سیاه در ایران است که سالانه دست به تولید این محصول با ضخامت ۲ تا ۴۰ و عرض ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی‌متر می‌زند.
- کارخانه نورد و تولید قطعات فولادی: ورق سیاه را در ابعاد ۱.۲۵×۶ با ضخامت ۸ تا ۲۵ میلی‌متر تولید می‌کند.
قیمت ورق سیاه
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره قیمت ورق سیاه تولید شده شرکت‌های داخلی به وب سایت کارآهن مراجعه کنید.
کلام آخر
در این مقاله به موضوع ورق سیاه و انواع آن پرداختیم. ورق سیاه به روش نورد گرم و در برخی موارد نورد سرد تولید می‌شود. همچنین در صنایع ساختمانی، نفت و گاز، الکترونیک و غیره کاربرد دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره خرید ورق سیاه، با ما تماس بگیرید. گروه کارشناسان ما در وب سایت کار آهن، آماده پاسخگویی به سوالات شما عزیزان هستند.