فولاد ضد سایش چیست؟ فولاد مقاوم ضد سایش (Abrasion Resistant Steel) یا به اختصار AR به نوعی از فولاد گفته می شود که ساخته شده از ورق آلیاژی با درصد بالای کربن است.
البته ورقه های فولاد آلیاژی که از آنها این نوع فولاد تولید می شوند، علاوه بر کربن دارای ترکیبات دیگری هم هستند که به نسبت های مختلف حضور دارند. توجه داشته باشید که فولاد به شکل ذاتی در برابر فرسایش مقاوم است اما در برخی صنایع، جهت استفاده از این فلز برای بعضی کاربردها به مقاومت های بسیار بالاتر نیاز است. در ادامه بیشتر با این نوع فولاد آشنا خواهید شد.
ترکیبات شیمیایی فولاد ضد سایش
طبق بررسی علم متالوژی فولاد ضد سایش، این نوع فولاد یک ساختار مارتنزیتی است که ساختاری بسیار سخت و مقاومتری نسبت به فولاد معمولی دارد. به همین دلیل در کلیه صنایعی که بحث مقاومت در برابر سایش سازه ها یا تجهیزات و ساختارها مطرح باشد، از این نوع فولاد استفاده می کنند که ترکیبات شیمیایی خاص خود را دارد.
خصوصیات آنالیز فولاد ضد سایش نشان می دهد که در صنایع برای تولید این فلز از آلیاژی استفاده می شود که علاوه بر درصد بالای کربن، شامل عناصری مثل بور، منگنز، نیکل، سیلیسیم، مولیبدن، گوگرد و فسفر هم هست که هر کدام به نسبت های خاص و کاملا مهندسی شده به کار می روند.
آنالیز فولاد ضد سایش نشان می دهد که با افزایش درصد کربن، می توان میزان مقاومت آن را در برابر سایش افزایش داد و سختی بیشتری پیدا خواهد کرد اما مجاز نیستیم تا هر مقداری از آن را استفاده کنیم. به عبارت دیگر اضافه کردن عنصر کربن به ورق فولادی تا حد خاصی امکان پذیر است چون بیشتر از این مقدار، ورقه فولادی را شکننده و مستعد ترک خوردن خواهد کرد.
به همین دلیل باید طبق دستورالعملی مشخص، از آلیاژی کاملا مناسب استفاده کرد تا در نهایت فولاد تولید شده، مقاومت بالایی در برابر سایش، خوردگی، شکنندگی و ترک پیدا کردن، داشته باشد.
نحوه تولید ورق ضد سایش
ورق های ضد سایش طی فرایند دو مرحله ای Quenching and Tempering (Q&T) ساخته می شود. در طی این فرایند، ساختار دانه ای ورق ضد سایش تغییر پیدا می کند تا درجه سختی و شکل پذیری انواع فولاد افزایش پیدا کند یا به عبارتی شکنندگی آن کمتر شود و در نتیجه متریالی با درجه سختی بیشتر تولید گردد.
فرایند Q&T دو مرحله ای است:
- مرحله Quenching یا خنک شدن سریع و ناگهانی: در طی این مرحله وقتی دمای ورق فولاد ضد سایش، تا دمای ۸۱۵ تا ۸۷۱ درجه سانتیگراد (۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ فارنهایت) افزایش پیدا می کند، فورا با پاشش آب سرد خنک می شود. با این کار، ساختارهای کریستالی درون فولاد ایجاد می گردند که درجه سختی آن را افزایش می دهند.
- مرحله Tempering یا حرارت دهی: در طی این مرحله از ساخت فولاد ضد سایش، مجددا به فولاد خنک شده، گرما داده می شود که این دما تا زیر دمای بحرانی است (حدود ۱۴۸ تا ۳۷۱ درجه سانتیگراد یا ۳۰۰ تا ۷۰۰ فارنهایت). سپس ورقه فولادی در هوای آزاد خنک می شود.
وقتی به فولاد خنک شده، مجددا گرما می دهند، ساختارهای کریستالی تولید شده در مرحله قبل، شکسته می شوند و خنک شدن در هوای آزاد این فرصت را فراهم می کند تا زمان طولانی و کافی برای شکل گیری منظم و کامل ساختارهای کریستالی فراهم شود. در نتیجه با این کار فولادهای ضد سایش تولید شده، سختی و مقاومت بالایی دارند ضمن اینکه خاصیت شکل پذیری آنها هم بهتر شده است.
با این توضیحات به طور کامل متوجه نحوه کار ورق ضد سایش و فرایند تولید صنعتی آن شدید. اما باید به یک نکته بسیار مهم اشاره کرد. فولاد تولید شده در ابتدا سختی زیادی ندارد و تقریبا معادل ۱۷۰-۲۲۰ HB است. افزایش درجه سختی به زمان نیاز دارد تا ماهیت آستنیت به مارتنزیت تبدیل شود. به عنوان مثال سختی ساخت فولاد ضد سایش از نوع هادفیلد (Hadfield) به شکل تدریجی و از سطح به عمق است.
گریدهای فولاد ضد سایش هاردوکس | ضخامت | ویژگی | کاربرد |
۴۰۰ | ۳ تا ۱۳۰ میلیمتر | قابلیت خمش و جوشکاری عالی | در مواردی که به مقاومت بالا در برابر ضربه نیاز است |
۴۵۰ | ۳۰ تا ۸۰ میلیمتر | اتصال پذیری و جوش پذیری عالیطول عمر و دوام بالا قابلیت تحمل ضربه هایی با قدرت ۵۰ ژول و دمای منفی ۴۰ درجه | ساخت ماشین آلات حفاری و کامیون |
۵۰۰ | ۵ میلیمتر به بالا | تا دمای ۲۵۰ درجه سانتیگراد، مقاومت بالایی دارد | ساخت نوار نقاله، چرخ دنده، سطل بیل مکانیکی، ابزارهای برشکاری و انواع تیغه ها |
۵۵۰ | ۵ میلیمتر به بالا | مقاومت بالا تا دمای ۲۵۰ درجه سانتیگراد | ساخت تیغه های مقاوم، دستگاه حفاری، چرخ های خرد کننده و مشابه آن |
۶۰۰ | ۸ تا ۵۰ میلیمتر | بالاترین میزان مقاومت در بین سایر گریدهامناسب برای محیط های با احتمال بالای فرسایش و پوسیدگی مناسب برای برش و جوشکاری خواص مکانیکی عالی طول عمر بالا و ضربه پذیری فوق العاده | ساخت ناودان، خردکن های بزرگ و پرقدرت صنعتی، چکش و سنگ شکن های صنعتی |
HI Tuf | ۴۰ تا ۱۲۰ میلیمتر | کمترین میزان سختی در بین سایر گریدها | مناسب برای استفاده در محیط های معمولی برای ساخت دستگاه های با کیفیت |
- ورق دورستات (Durostat): این نوع فولادها بیشترین میزان سختی را در مقایسه با سایر فولادهای ضد سایش دارند. از این مدل برای مواقعی که مقاومت عالی در برابر فشار مکانیکی و سطح سایشی نیاز است استفاده می کنند. در دماهای پایین چقرمگی عالی دارند و درجه سختی برینل آنها از ۴۰۰ تا ۶۰۰ گرید بندی شده است.
از دیگر ویژگی های این نوع فولاد ضد سایش می توان به جوش پذیری بهتر اشاره کرد به اندازه ای که در ضخامت های پایین برای جوشکاری نیازی به پیش گرمایش ندارند. از جمله کاربردهای ورق ضد سایش دورستات می توان به صنایع معدن، لایروب ها، وسایل کشاورزی، تولید سیمان، ماشین سازی و مشابه آن اشاره کرد.
- ورق دیلیدور (Dillidur): این نوع ورق فولاد ضد سایش دیلیدور ، درجه سختی و چقرمگی بالایی دارد که در سه دسته C، V و L قرار می گیرند. نوع V، درصد کربن پایین (در نتیجه چقرمگی بالا) همراه با ساختار مارتنزیتی است. نوع L، چقرمگی پایین با ساختار بینیتی دارد. نوع C، پایینترین میزان چقرمگی به علت درصد کربن بالاتر دارد. کاربرد آن در صنایع ساخت فولاد، معدن سنگ، فلزات و سیمان می باشد.
- ورق ولدوکس (Weldox): ورق ولدوکس در گریدهای مختلف ۷۰۰ تا ۱۳۰۰ تولید می گردد. جوش پذیری عالی، عناصر آلیاژی پایین و استحکام بالا باعث شده تا در صنعت خودروسازی و عمران کاربرد گسترده ای داشته باشد.
- ورق کرسابرو (Creusabro): از جمله ویژگی های این نوع ورق می توان به مقاومت عالی در برابر سایش، جوش پذیری بالا، مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و افزایش قابلیت کشش تا ۷۰ برابر اشاره کرد. کاربرد آن بیشتر مربوط به صنایع معدن، ساخت فولاد و سیمان است.
- ورق راک استار (RockStar): از جمله ویژگی های آن می توان به سختی و چقرمگی بالا و همچنین شکل پذیری عالی اشاره کرد. با توجه به اینکه مهمترین و پرکاربردترین نوع آن گرید ۴۰۰ است که در ساخت آن از کربن پایینی استفاده شده، قابلیت جوش پذیری بالایی هم دارد.
- با توجه به موارد گفته شده با انواع برندها یا شرکت های سازنده مطرح فولاد ضد سایش آشنا شدید که در صنایع ساخت فولاد با همین اسامی تجاری معروف هستند. کاربرد فولاد ضد سایش برحسب نوع گرید در هر مدل متفاوت است که در هر مورد به آنها اشاره کردیم.
نکته: درجه سختی گریدهای مختلف فولاد ضد سایش را به شکل AR همراه با عدد سختی برینل نشان می دهند. AR همانطور که در ابتدای مطلب گفته شد مخفف عبارت مقاوم در برابر سایش می باشد. براین اساس گرید AR400 به معنای فولاد ضد سایش با درجه سختی برینل ۴۰۰ می باشد.
تقسیم بندی ورق ضد سایش اصفهان براساس درجه سایش
یکی از انواع دسته بندی ورقه های ضد سایش فولادی، براساس درجه سایش آنهاست که به ۳ گروه تقسیم می شوند:
- درجه اول: مقاوم در برابر سایش سنگ زنی کشویی و خراش دادن
- درجه دوم: مقاوم در برابر سایش حاصل از خراش دادن، انفجار و ضربه
- درجه سوم: مقاوم در برابر سایش فوق العاده بالای فشرده سازی یا خرد شدن شدید
بررسی کامل ورق ضد سایش ST52
ورق ضد سایش ST52 کاربردهای زیادی در صنایع مختلف مخصوصا صنایع ساختمانی دارد. از جمله ویژگی های این نوع ورق می توان به مقاومت بالا در برابر خمش نام برد که به خاطر وجود ۱.۶% منگنز در ساختار آلیاژی آن می باشد. سایر ویژگی های این نوع ورق، جوش پذیری عالی، شکل پذیری و ماشین کاری مناسب می باشد.
ورق ST52 در دسته ورق سیاه یا نورد گرم قرار دارد که تحت دمای بالای ۱۷۰۰ درجه فارنهایت تولید می گردد. نام دیگر این نوع ورقه فولادی، فولاد ۱.۰۵۷۰ است که در دسته فولادهای کم آلیاژ قرار دارد.
این نوع ورق فولاد ضد سایش را می توان با جوشکاری به همه مقاطع فولادی با درصد کربن پایین مثل A517، A516، ST37 و A283 متصل کرد. این نوع ورق در کارخانه فولاد سپاهان تولید می گردد که در کنار شهر اهواز، از تولید کنندگان داخلی آن به حساب می آیند. برای تشخیص این نوع ورق می توان از روش های تست شیمیایی، تست کشش و تست UT استفاده کرد.
ترکیبات و مواد ضد سایش ساختار این نوع فولاد، عناصر کربن، سیلیسیم، منگنز، فسفر و گوگرد هستند. با توجه به درصد و تنوع کم عناصر در ساختار این نوع ورق ضد سایش، کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. از جمله کاربردهای ورق ST52 می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- ساخت ریل
- ساخت جرثقیل
- پل
- شاسی ماشین آلات سنگین
- دیواره قطعات صنعتی
- ساخت محصولات و تجهیزات کاملا استاندارد برای صنایع با حساسیت کاری بالا
عوامل اثرگذار بر قیمت انواع ورق ضد سایش
همانطور که در این مطلب توضیح دادیم، انواع ورق ضد سایش در بازار برای صنایع مختلف موجود هستند که هر کدام ویژگی های خاص خود و در نتیجه قیمت متفاوتی دارند. به طور کلی یکسری موارد روی قیمت فولاد ضد سایش تأثیر می گذارند که به شرح زیر هستند:
-
- درجه سختی: گرید یا درجه سختی فولاد ضد سایش تأثیر مستقیم روی قیمت نهایی دارد. در واقع یکی از مهمترین و بزرگترین عوامل تأثیرگذار به حساب می رود چون هر چقدر درجه سختی بالاتر برود، مقاومت آن در برابر عوامل گوناگون بیشتر خواهد شد و طبیعتا هزینه خرید بالاتری هم پیدا خواهد کرد.
- وزن واحد: هر چقدر وزن واحد فولاد ضد سایش بالاتر برود، قیمت آن بیشتر خواهد شد. وزن این نوع فولادها، تحت تأثیر ضخامت و ابعاد آنها هستند.
- نوسانات قیمت: علاوه بر موارد فوق که تحت تأثیر ویژگی های ذاتی این نوع فولاد است، بازار جهانی هم تأثیر می گذارد. امروزه به دلیل نوسان داشتن قیمت ها که تحت تأثیر عرضه و تقاضا و نرخ ارز می باشد، قیمت این محصولات باید روزانه استعلام گرفته شود.
خرید فولاد ضد سایش
مجتمع فولاد اصفهان با بیش از یک دهه فعالیت در این عرصه از مرحله مشاوره پیش از خرید تا کنترل کیفیت به وسیله دستگاه ها، تجهیزات و استانداردهای روز دنیا در کنار شماست. این مجموعه از پرسنل و نیروهای کاملا تخصصی در بخش های مختلف خود کمک گرفته تا کل فرایند با دانش فنی و تخصصی کامل پیگیری و نظارت شود.
خرید فولاد ضد سایش با بهترین قیمت همراه با شناسنامه معتبر در مجتمع تخصصی فولاد اصفهان انجام می پذیرد. این مجموعه با هدف افزایش رضایتمندی مشتریان، در زمینه انتخاب گرید و نوع مناسبی از فولاد ضد سایش، مشاوره ای کاملا تخصصی و حرفه ای ارائه می دهد.
برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره و راهنمایی رایگان همین حالا با کارشناسان فروش و متخصصین حرفه ای ما تماس حاصل فرمایید.
سلام خسته نباشید
امیدوارم حالتون خوب باشه خیلی عالی بود ممنون از سایت خوبتون و مطالب بروزتون
ببخشید برای خرید باید تماس بگیرم ثبت سفارش انلاین هم دارید؟