ورق سیاه چیست؟+کاربردها، مزایا و معایب

ورق آهن سیاه چگونه تولید می شود؟ ماده اولیه آن چیست؟ ورق های فولادی از نورد اسلب و شمش های فولادی به دست می آید. ورق سیاه حاصل نورد گرم بیلت های فولادی است. دلیل این نام گذاری از آن جهت است عناصر و اجزای تشکیل دهنده ورق تحت نورد گرم ذوب می شود و بخاطر این دمای بالا رنگ محصول کدر و مات می گردد.
برای تولید ورق سیاه ابتدا شمش فولادی در کوره پیش گرم قرار می گیرد. تحت دمای بالا، یک لایه اکسیدی روی شمش پس از خروج از کوره تشکیل می شود. برای کاهش دما و زدودن لایه اکسیدی, عملیات پوسته شویی انجام می شود. مرحله بعدی در فرآیند تولید نورد خشن نام دارد. نورد از مهمترین سیستم های فرمی دهی به انواع فلزات و آلیاژ ها است.. در این مرحله فولاد چندین بار در مسیرهای رفت و برگشتی از بین غلطک ها عبور می کند تا به تدریج ضخامت آن کاهش و طول و عرض آن افزایش یابد. به منظور تولید ورق فولاد را پس از طی کردن مراحل نورد خشن به قفسه نورد نهایی انتقال می دهند. این خط عموما بین 5 تا 7 قفسه دارد و می تواند ضخامت ورق آهن سیاه را به 1.8 تا 3 میلی متر برساند. از عملیات تکمیلی نورد گرم می توان از بهبود ویزگی های مکانیکی، کم کردن وزن کلاف، مسطح کردن ورق و برش سبک و سنگین نام برد که بر حسب نیاز و ضرورت انجام می شوند. ورق سیاه پس یافتن ابعاد نهایی به تدریج خنک شده و در حدود 900 درجه سانتی گراد دما از دست می دهد. پس از آن آماده بسته بندی به شیوه های رول کلاف یا شیت های برش خورده است.

کاربرد ورق اهن

کاربرد ورق اهن بسته به کیفیت، آنالیز فولاد اولیه، ضخامت و ابعاد آن متفاوت خواهد بود. آنالیز پرتقاضا در بازار برای ورق آهن سیاه ST37 است که باعث درجه سختی متناسب محصول می شود.در واقع میزان کربن به کار رفته در هنگام ریخته گری فولاد مستقیما بر روی میزان انعطاف پذیری ورق نقش دارد. هر چه میزان کربن بیشتر باشد، سختی ورق حاصله بیشتر است. ورق آهن سیاه در دو حالت فابریک و رول فرم عرضه می گردد. ابعاد ورق سیاه در حالت فابریک بر اساس سفارش مشتری متفاوت است. ورق سیاه در کارخانه های زیادی در کشور تولید می شود اما از معتبرترین آن ها می توان به فولاد مبارکه، فولاد کاویان، فولاد اکسین، فولاد غرب و فولاد صبا اشاره کرد.
محصول تولیدی توسط نورد گرم اغلب برای صنایع با تولیداتی با سایز بزرگ استفاده می شود. زیرا تولیدات بزرگ شکل های متمایزی دارند و ورق سیاه قابلیت تنوع در ابعاد را دارد. دیگر ویژگی ورق سیاه انعطاف پذیری بالای آن است که به نسبت ورق نورد سر بیشتر است. عمده کاربرد ورق آهن سیاه در صنایع سنگین مانند خودرو سازی، ساختمان سازی، تولید تانک و مخازن و کشتی سازی است. در واقع با توجه به ظاهر این ورق، مشتریان ورق آهن سیاه کسانی هستند که جنبه زیبایی و تزئینی در فعالیت آن ها به نسبت استحکام در درجه اهمیت کمتری باشد. سطح ورق سیاه نسبتا خشن است و تلورانس ابعاد آن زیاد دقیق نیست.

فرآیند تولید ورق سیاه؛ از اسلب تا کلاف

تولید این ورق در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد (معمولاً بالای ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد) انجام می‌شود. در این فرآیند، تختال‌ها (اسلب) وارد کوره شده و پس از رسیدن به دمای مطلوب، از میان غلتک‌های عظیم عبور می‌کنند تا ضخامت آن‌ها کاهش و طولشان افزایش یابد. به دلیل همین دمای بالا، ورق انعطاف‌پذیری بالایی پیدا کرده و برای مصارف با ابعاد بزرگ بسیار ایده‌آل است.

انواع ورق سیاه بر اساس ترکیب شیمیایی و کاربرد

در بازار آهن ایران، ورق سیاه عمدتاً در دو گرید اصلی دسته‌بندی می‌شود که هر خریدار و مهندسی باید تفاوت آن‌ها را بداند:

۱. ورق سیاه ST37 (ورق ساختمانی)

این ورق دارای درصد کربن پایینی است و به همین دلیل خاصیت جوش‌پذیری بسیار بالا و انعطاف خوبی دارد. مصارف اصلی آن در سوله سازی، ساخت بدنه خودرو و قطعات ساده ساختمانی است.

۲. ورق سیاه ST52 (ورق صنعتی)

این گرید به دلیل وجود عناصری مانند منگنز و سیلیسیم، مقاومت خمشی و پیچشی بسیار بالایی دارد. از ST52 در پروژه‌های سنگین نظیر پل‌سازی، ساخت ماشین‌آلات راهسازی و مخازن تحت فشار استفاده می‌شود.

تفاوت ورق سیاه با ورق روغنی (نورد سرد)

یکی از سوالات متداول خریداران، تفاوت این دو ورق است. ورق سیاه به دلیل نورد در دمای بالا، دقت ابعادی کمتری نسبت به ورق روغنی دارد و سطح آن خشن است. اما از نظر اقتصادی، قیمت ورق سیاه بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر بوده و در ضخامت‌های بالا (تا ۱۰۰ میلی‌متر) تولید می‌شود، در حالی که ورق روغنی معمولاً در ضخامت‌های نازک تولید می‌گردد.

کاربردهای گسترده ورق نورد گرم در صنایع

ورق سیاه به دلیل نسبت "استحکام به قیمت" عالی، در صنایع زیر بی رقیب است:

• صنعت ساختمان: تولید تیرورق‌ها، ناودانی و نبشی‌های پرس شده.

• کشتی‌سازی و صنایع دریایی: ساخت بدنه کشتی‌ها و اسکله‌های فلزی.

• تولید تجهیزات ترافیکی: گاردریل‌ها و تابلوهای تبلیغاتی عظیم.

• صنایع سنگین: ساخت مخازن ذخیره سوخت و سیالات.

راهنمای خرید و نکات کلیدی برای خریداران

هنگام استعلام قیمت و خرید ورق سیاه از آهن پخش، به نکات فنی زیر توجه کنید:

1. حالت عرضه: ورق‌ها به دو صورت رول (کلاف) و شیت (فابریک یا برشی) عرضه می‌شوند. ورق‌های با ضخامت بالا معمولاً فقط به صورت شیت فابریک موجود هستند.

2. تلورانس ضخامت: همیشه ضخامت واقعی ورق را با کولیس چک کنید؛ ورق‌های فابریک کارخانه معمولاً دقیق‌تر از ورق‌های برشی هستند.

3. وزن ورق: برای محاسبه وزن ورق سیاه از فرمول زیر استفاده کنید: وزن (کیلوگرم) = طول (متر) * عرض (متر) * ضخامت (میلی‌متر) * ۷.۸۵

4. سلامت ظاهری: ورق نباید دارای زنگ‌زدگی عمقی (خوره)، موج شدید یا لبه‌های شکسته باشد.