انواع ورق های فولادی کربنی بر اساس میزان کربن، فرایند ساخت و کاربرد

ورقهای فولادی کربنی از آهن و کربن تشکیل شده اند که برای بهبود خواص مکانیکی از سایر عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل نیز استفاده میشود که دارای خواص مکانیکی عالی و استحکام بالایی می باشند و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر هستند. صفحات فولادی کربنی را می توان در انواع مختلفی از نظر مقدار کربن استفاده شده، ضخامت و کاربرد دسته بندی کرد. که از هر کدام نسبت به خصوصیات و ویژگی هایی که دارند در کاربرد های مناسبی مورد استفاده قرار می گیرند در این مقاله سعی داریم انواع ورق فولادی کربنی، مشخصات و ویژگی های آن ها را بررسی نماییم لطفا تا پایان با ما همراه باشید.

انواع پلیت فولادی کربنی بر اساس مقدار کربن استفاده شده درساخت آن های

ورق های فولادی کربنی بر اساس میزان کربن، در سه دسته: ورق فولادی کم کربن، کربن متوسط و کربن بالا قرار می گیرند که هر کدام دارای ویژگی های مختص خود می باشند. صفحات فولادی با کربن بالا دارای سختی و استحکام بیشتری نسبت به صفحات فولادی کم کربن و کربن متوسط می باشد ولی در مقابل از انعطاف پذیری کمتری برخوردار هستند.

ورق فولادی کم کربن( %25.> کربن > 05. ):

این ورق فولادی دارای مقدار کربن بین 0.05درصد تا  0.25 درصد می باشد که به عنوان ورق فولادی نرم نیز معروف است. این نوع ورق فولادی کربنی از لحاظ اقتصادی ارزان ترین و پرکاربردترین است و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ورق با مقدار کربن کمتر از 0.25٪ دارای انعطاف پذیری و شکل دهی بهتری نسبت به صفحات کربن متوسط و بالا می باشد و برای کاربربری هایی چون آهنگری، جوشکاری، برش، و غیره عملیاتی تر است. کاربرد های آن در کشتی سازی، پل سازی، برخی از قطعات تراکتور و اجزای جوشکاری و  … می باشد.کدهای رایج این ورق کربنی عبارتند از Q195، Q215، Q235، Q255، Q275 .

پلیت فولادی کربن متوسط( %6.> کربن > 25. ):

مقدار کربن در این نوع ورق فولادی بین 0.25درصد تا 0.6درصد و مقدار کمی منگنز 0.6 – 1.65 درصد می باشد که می تواند مقاومت در برابر تنش فولاد را افزایش دهد. تعادلی بین صفحات فولادی کم کربن و پرکربن ایجاد می کند.

 سختی بیشتری نسبت به فولاد کم کربن ارائه می نماید و قابلیت شکل پذیری بهتری نسبت به فولاد با کربن بالا را دارد. کاربرد عمده ورق فولادی کربن متوسط بیشتر برای ساخت قطعات مکانیکی مانند محور ها و صنعتی می باشد.

ورق فولادی کربن بالا( %6. < کربن ):

درصد کربن موجود در این نوع ورق فولادی بین 0.6درصد تا 1.25درصد و منگنز 0.3-0.9٪ می باشد و به عنوان فولاد ابزاری شناخته میشود. با اینکه این نوع صفحه فولادی کربنی دارای استحکام و سختی بالایی می باشد اما اجرای عملیات های برشکاری، خمکاری، جوشکاری و غیره بر روی آن به سختی وجود دارد و شکل دهی  آن به سادگی امکان پذیر نیست، به سبب همین خصوصیات بیشتر در صنایعی که نیاز به استحکام بالایی دارند مانند ساخت قطعات کوچکتر، سیم های آهنی، حلقه های آهنی، ابزارهای برش، سیم ها و فنرهای با استحکام بالا و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

خواص مکانیکی انواع پلیت های فولادی کربنی

ورق فولادی با کربن کم:

استحکام کششی آن بین 325 تا 500 مگاپاسکال و قدرت تسلیم آن بین 180 تا 260 مگاپاسکال می باشد.

پلیت فولاد با کربن متوسط:

استحکام کششی آن بین 460 تا 620 مگاپاسکال و قدرت تسلیم آن بین 325 تا 420 مگاپاسکال می باشد.

پلیت فولادی با کربن بالا:

استحکام کششی آن بین 660 تا 940 مگاپاسکال و قدرت تسلیم آن بین 380 تا 440 مگاپاسکال می باشد.

 انواع ورق های فولادی کربنی از نظر روش ساخت

با توجه به این که همه محصولات فولادی به روش نورد سرد و یا نورد گرم فولاد ساخته می شوند ورق های فولادی کربنی امکان تولید به هر دو روش نورد را دارا هستند.بنابراین با توجه به فرآیند تولید،ورق فولاد کربنی را می توان به صفحات فولادی کربن نورد گرم و نورد سرد تقسیم کرد.

ورقهای فولادی کربنی نورد گرم

ورقهای کربنی تولیدی به روش نورد گرم دارای مراحل تولید و ساخت ساده تری بوده و از لحاظ اقتصادی دارای قیمت پایین تری می باشند.نسبتاً انعطاف پذیر است و به راحتی با ابزار دستی قابل شکل دهی است، اما ابعاد و کیفیت سطح آن در مقایسه با صفحات فولاد کربنی نورد سرد کمتر و دارای سطحی ناهموار هستند.

مراحل ساخت پلیت کربنی به روش نورد گرم :

فولاد خام – ترشی – گرمایش – نورد گرم (تا رسیدن به ضخامت مورد نظر) – خنک کاری – اندازه برش – بررسی – آزمایش – بسته بندی.

ورقهای فولادی کربنی نورد سرد

صفحات کربنی تولیدی به روش نورد سرد دارای سطح صاف و هموار تری می باشند که دارای سختی و استحکام بالایی هستند. به طور معمول، لبه های آن کاملا مربع  است. هنگام ساخت ورق های فولادی کربنی با روش نورد سرد، معمولا صفحات فولادی کربنی نورد گرم را به عنوان بستر استفاده می کنند و در دمای اتاق قالب گیری می شود. 

مراحل ساخت پلیت کربنی نورد سرد: 

 ورق فولادی نورد گرم – نورد سرد (تا زمانی که ضخامت مورد نظر حاصل شود) – اندازه برش – بررسی – آزمایش – بسته بندی.

انواع پلیتهای فولاد کربنی بر اساس ضخامت

از نظر ضخامت، صفحات فولاد کربنی را می توان به صفحات فولادی کربنی زیر تقسیم بندی کرد: 

• ورق فولاد کربن نازک با ضخامت 2. تا 4 میلی متر
• ورق فولادی کربن متوسط ضخامت 4 تا 20 میلی متر
• ورق فولادی کربن ضخیم با ضخامت 20 تا 60 میلی متر
• ورق فولاد کربن فوق ضخیم با ضخامت بیشتر از 60 میلی متر 

استانداردهای صفحات فولادی کربنی

*ورقهای کربنی A36 طبق استاندارد ASTM آمریکا  از متداول ترین استاندارد های صفحات فولادی کربنی می باشد.

*صفحات کربنی A537 طبق استاندارد ASTM آمریکا که در ساخت مخازن کاربرد دارد.

*ورق کربنی A516 طبق استاندارد ASTM آمریکا مناسب برای ساخت دیگ های بخار مناسب می باشد.

*ورقهای کربنی A283 طبق استاندارد ASTM آمریکا در درجه های A.B.C .

*ورق A737 طبق استاندارد ASTM آمریکا برای ساخت انواع مخازن و دیگ های بخار کاربرد دارد.

*ورق کربنی A573 طبق استاندارد ASTM آمریکا صفحه فولادی که در ساختار خود از کربن و سایر عناصر آلیاژی بهره می برد.

انواع ورق های فولادی کربنی بر اساس کاربرد

ورق های فولادی کربنی دارای کاربرد های متنوعی در صنایع مختلفی هستند. صفحات فولادی کربنی بسته به میزان کربن استفاده شده در ساخت، می توان آنها را به ورق های فولادی با ساختار کربن معمولی و صفحات فولادی با ساختار کربنی با کیفیت بالا تقسیم کرد که عمده کاربرد آن ها در صنعت ساخت و ساز می باشد. بنابراین کیفیت، دوام و عملکرد صفحات فولادی ساختاری کربنی باید بالاترین استاندارد را داشته باشد. به این معنا که ورق فولادی کربنی باید در برابر خوردگی مقاوم باشد و بتواند بار و فشار و اضافه وزن را تحمل کند. از این رو زمانی که صفحات فولادی کربنی دارای مقاومت و استحکام بالایی در برابر خوردگی باشند می توان گفت که از کیفیت ساخت و استاندارد بالایی بهره می برند. در ادامه انواع مختلف صفحات فولادی کربنی بر اساس کاربرد را بیان میکنیم:

 1- پلیت فولاد کربنی آسان برش

ورق فولادی کربن برش ازاد نوعی ورق فولادی است که این امکان را فراهم میکند تا فولاد بسیار شکننده شود و هنگام برش به راحتی شکسته شود. و برای بهبود سرعت برش و افزایش عمر ابزارهای برش مفید است.

2- ورق فولادی مخازن

مخازن ساخته شده با فولاد کربن مقرون به صرفه تر، مقاوم در برابر سایش، خوردگی و بادوام هستند. این باعث می شود که مخزن های ساخته شده با ورق فولادی کربن کاربردهای گسترده ای در موسسات صنعتی، تجاری و مسکونی داشته باشند. آنها در ساخت مخازن نفت و گاز، مخازن ذخیره سازی، مخازن آب، و مخازن برای ذخیره سازی دیگر انواع مواد بسیار مورد استفاده قرار میگیرند.

3- پلیت فولادی ساختمانی:

از کاربرد های مهم دیگر ورق های فولادی کربنی می توان به ساخت و ساز اشاره کرد این صفحه های فولادی باید قادر به تحمل فشار و بار اضافی باشند به همین علت استفاده از صفحه های فولادی کربنی با کیفیت و استاندارد بالا ضروری می باشد از صفحه های فولادی کربنی که در صنعت ساختمان سازی استفاده می شود از آن ها به عنوان ورق های فلزی ساختمانی نیز نام می برند.

4- ورق فولادی دیگ بخار یا بویلر

از دیگر کاربرد ورق های فولادی کربنی می توان به ساخت ورق های پرفشار، بویلرها و ظروف حرارتی اشاره کرد در این کاربرد ورق های فولادی کربنی برای اینکه در محیط های مختلفی قابل استفاده بوده و کاربرد داشته باشند سایر عناصر آلیاژی مانند کروم به آن ها افزوده می شود.

ورق فولادی بویلر یکی از مواد کلیدی در ساخت دیگ بخار است. این عمدتا به صفحه فولادی متوسط نورد گرم اشاره دارد که برای ساخت سوپرهیترها، محفظه های دیگ بخار، پوسته ها، آویزهای نگهدارنده و غیره استفاده می شود. اکسیداسیون در دماهای بالا به طور کلی، کدهای اصلی شامل 20g، 16Mng، 15CrMo Vg، 19Mng، 22Mng، 20R، 16MnR، 15MnNbR و غیره است.

5- پلیت فولادی کربنی کشتی سازی:

ورق فولادی کشتی سازی به ورق فولادی اطلاق می شود که با فولاد سازه ای ویژه برای کشتی سازی تولید می شود و برای ساخت بدنه کشتی ها استفاده می شود. ضخامت رایج 2.5-50 میلی متر است. این نوع ورق های فولادی با لحیم کاری با استحکام بالا، حرارت ورودی بالا و دمای پایین سازگار است. با توجه به حداقل استحکام تسلیم، در صفحات فولادی کشتی سازی کربنی عمومی و صفحات فولادی کشتی سازی کربنی با مقاومت بالا موجود است.

چطور صفحه فولاد کربنی مناسب کار خود را انتخاب کنیم؟

 هنگامی که در حال انتخاب نوع ورق فولاد برای کار هستید، مهم است که با انواع مختلف ورق فولاد کربنی آشنایی داشته باشید. و سپس به راحتی می توانید یک نوع را انتخاب کنید که به بهترین وجه با نیازهای کاری شما مطابقت دارد. پلیت استیل یک، ورق های فولادی با کیفیت بالا را با قیمت های بسیار رقابتی به فروش می رساند. این ورق ها در اندازه ها، طرح ها، درجه ها، و ضخامت های مختلف موجود هستند.

با تماس و مشاوره از کارشناسان ما مناسب ترین نوع ورق را برای کار خود انتخاب و خرید نمایید.

جمع بندی

همان طور که باهم مرور کردیم هر چقدر مقدار کربن ورقهای فولادی بیشتر باشد از استحکام و سختی بالایی برخوردار هستند ولی در مقابل انعطاف پذیری آنها کاهش می یابد. صفحات فولادی کربنی از ابزار های مهم در صنعت بوده که دارای کاربرد های فراوانی هستند و در دسته بندی پلیت های محتوای کربن کم، متوسط و بالا قرار می گیرند که هر کدام از خواص مکانیکی جداگانه ای بهره مند می باشد.