مرکزآهن

خط ویژه 35155-031

بررسی کنترل کیفیت ورق فولاد مبارکه

ورق فولاد مبارکه

کاربرد ورق فولاد مبارکه و پارامترهای کنترل کیفیت

در شرکت فولاد مبارکه ورق های گرم نوردیده و سرد نوردیده برای کاربردهای مختلف و متنوعی تولید می گردند و قیمت ورق آهن بسته به کاربرد متفاوت می باشد. بخشی از کاربردهای نهایی این محصولات به شرح زیر می باشند.

  • کاربردهای ساختمانی برای ساخت اجزاء مختلف سازه ها، پل ها و نظایر آن
  • مخازن تحت فشار و کپسول های گاز خانگی
  • صنایع اتومبیل سازی برای ساخت بدنه و شاسی اتومبیل
  • لوله های انتقال نفت و گاز با گریدهای مطابق با استانداردهای API
  • فرم دهی ، کشش عمیق و فوق عمیق
  • صنایع دریایی و کشتی سازی برای ساخت انواع سازه های دریایی، اسکله ها، انواع کشتی ها و…
  • کاربردهایی که در آن ها مقاومت خوب در برابر خوردگی اتمسفری اهمیت دارد

در جریان تولید مجموعه محصولات فوق و در جهت تامین موارد مندرج در استانداردهای بین المللی و درخواست های مصرف کنندگان این محصولات بایستی فرآیند تولید تحت کنترل دقیق قرار داشته باشد که بسته به فرآیند قیمت ورق نیز متفاوت می باشد. در فرایند نورد گرم فولاد مبارکه خواص مکانیکی محصولات گرم نوردیده که شامل استحکام تسلیم، استحکام نهایی، درصد ازدیاد طول، درجه حرارت انتقال نرم به ترد فولاد می گردد با پارامترهای زیر کنترل می گردند.

پارامترهای کنترل خواص مکانیکی ورق فولادی

  • ترکیب شیمیایی فولاد
  • درجه حرارت پیش گرم کردن تختال در کوره
  • زمان حرارت دادن تختال در کوره
  • میزان کاهش ضخامت در آخرین پاس نورد
  • درجه حرارت پاس آخر نورد
  • درجه حرارت کلاف پیچی

با توجه به اینکه عمده محصولات تحت فرایندهای مختلف شکل دادن و جوشکاری قرار می گیرند و همچنین با توجه به شرایط حاد و ویژه ای که اکثر این محصولات در سرویس با آن مواجه می باشند لازم است این محصولات واجد مجموعه ای از ویژگی های زیر باشند که بر قیمت ورق تاثیرگذار می باشد.

  • استحکام بالا
  • جوش پذیری خوب
  • مقاومت به ضربه عالی
  • کیفیت سطحی خوب
  • کیفیت داخلی خوب
  • ناخالصی های غیر فلزی پایین
  • مقاومت خستگی خوب

قیمت ورق فولادی

روش های جدید به منظور بهینه سازی خواص ورق فولادی

دارا بودن مجموعه خواص فوق به صورت توام با در نظر گرفتن اینکه افزایش بعضی از پارامترها منجر به کاهش سایر پارامترها می گردد و همچنین وجود حساسیت های ویژه در حین ساخت و تولید و آزمایشات متعدد و مشکلی که روی محصولات نهایی انجام می گیرد از عواملی می باشند که یافتن روش های جدید به منظور بهینه سازی خواص این گونه محصولات را اجتناب ناپذیر می نمایند.

دستیابی به کیفیت مطلوب در جریان تولید مستلزم به کارگیری دقیق و همه جانبه دستورالعمل های تعیین شده و مطالعه و بررسی رفتار محصولات در جهت اصلاح و بهبود خواص نهایی محصولات می باشد که در نهایت تاثیر زیادی بر قیمت ورق تولید شده خواهند داشت.

بدین لحاظ برخورد پویا و مستمر با مساله کیفیت محصولات شرط اساسی دستیابی به نتایج مطلوب نهایی می باشد و در این مسیر جمع آوری اطلاعات و تجزیه و تحلیل آماری این اطلاعات که از روش های معمول و متعارف در شاخه های مختلف علوم و مهندسی می باشد ضروری است.

خواص محصولات تولید شده با فرایند نورد کنترل شده

به دنبال کشف و توسعه منابع جدید نفت خام در مناطق دریایی و نفوذ و توسعه اسکله ها و سکوهای دریایی در نواحی عمیق دریاها و اقیانوس ها و همچنین به موازات تلاش هایی که برای کاهش مصرف سوخت اتومبیل ها در کشورهای پیشرفته صنعتی انجام می گیرد استفاده از فرایند نورد کنترل شده در تولید ورق فولادی یکی از روش هایی است که برای بهبود و بهینه سازی خواص این محصولات به کار می رود که بر قیمت ورق آهن نیز تاثیرگذار می باشد.

حتما بخوانید :  سبک سازی ساختمان در برابر زلزله

فولادهایی که با این فرایند تولید می گردند دارای نسبت خوبی از چقرمگی و استحکام می باشند به طوری که قابلیت شکل پذیری خوب این فولادها همراه با جوش پذیری عالی آن ها باعث گردیده است که در محدوده وسیعی از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. لوله های انتقال نفت و گاز؛ قطعات ساختمانی اتومبیل که با روش سرد تغییر شکل داده می شوند، مخازن تحت فشار و … از جمله کاربردهای این فولادها می باشند.

در خلال عملیات نورد کنترل شده، ساختار میکروسکوپی و خواص مکانیکی محصولات با استفاده از عملیات ترمومکانیکال تحت کنترل قرار می گیرند. عملیات ترمومکانیکال نوع خاصی از عملیات حرارتی محسوب می شود. این عملیات که در حین فرایند تولید انجام می گیرد ترکیبی از تغییر شکل پلاستیک و عملیات حرارتی می باشد و هدف آن تامین مجموعه ای از خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی است که دستیابی به آن با عملیات مکانیکی و عملیات حرارتی به صورت مستقل امکان پذیر نمی باشد.

به طور کلی هدف اصلی از انجام عملیات ترمومکانیکال افزایش استحکام همراه با بهبود فرم پذیری می باشد. براساس تعریف فوق لازم است تا مهمترین فاکتورهای متالورژیکی در خلال عملیات ترمومکانیکال مورد بررسی قرار گیرند.

نورد گرم ورق فولادی

در نورد کنترل شده دو پارامتر بحرانی برای کنترل فرایند نورد گرم اهمیت اساسی دارند:

  • درجه حرارت نورد نهایی
  • درجه حرارت کلاف پیچی

در طی فرایند نورد کنترل شده بایستی کلیه پارامترهای موثر بر خواص نهایی محصول بدرستی تحت کنترل قرار گیرند و این عوامل بر قیمت ورق نیز تاثیرگذار می باشد. در فرایندهای نورد گرم معمول ورق پس از طی نمودن پاس آخر نورد مرحله خنک سازی با آب را طی می کند. چنانچه درجه حرارت نورد نهایی به دمای ۹۰۰ درجه سانتی گراد برسد حرارت بالا خواهد بود و در مقابل اگر درجه حرارت نهایی پایین باشد فولاد پاس آخر نورد را در شرایطی طی خواهد کرد که متشکل از مخلوطی از استنیت و فریت می باشد.

عوامل موثر بر کیفیت محصولات در نورد کنترل شده فولادها

هر چند درجه حرارت نورد نهایی و درجه حرارت کلاف پیچی مهمترین عوامل تاثیرگذار بر ریزساختار فولاد و خواص نهایی محصولات می باشند ولی در خلال فرایند تولید از مرحله پیش گرم کردن تختال تا مرحله کلاف پیچی عوامل دیگری نیز روی خواص نهایی محصول و قیمت ورق موثرند. این پارامترها به شرح زیر می باشند:

  • مرحله پیش گرم کردن تختال

زمان و درجه حرارت پیش گرم کردن تختال از عوامل موثر بر فرایندهای متالوژیکی انحلال رسوبات و رشد دانه های آستنیت می باشند. قبل از شروع عملیات نورد تختال ها تا درجه حرارت مورد نظر پیش گرم می شوند و فرایند آستنیته کردن فولاد انجام می گیرد.

در فرایند آستنیته کردن فولادهای HSLA بایستی زمان و درجه حرارت پیش گرم کردن طوری انتخاب گردند که انحلال کربونیترورهای عناصر میکروآلیاژی در زمینه اتفاق افتد به صورتی که این رسوبات بعدا به صورت ریز و پراکنده مجددا تشکیل گردند.

حتما بخوانید :  اطلاع از نحوه خرید پشم سنگ و خواص كلي آن

بنابراین درجه حرارت پیش گرم کردن نبایستی آن قدر افزایش یابد که کربونیترورها به طور کامل حل شوند زیرا در این صورت به علت حذف اثر ممانعت کنندگی آن ها در برابر رشد دانه های آستینیت رشد سریع دانه ها اتفاق می افتد. این عوامل بر استحکام و قیمت ورق تاثیرگذار می باشد.

تختال شمش فولادی

  • مرحله نورد خشن ابتدایی

اولین پاس های نورد عموما در درجه حرارت های بالا و فقط کمی زیر درجه حرارت پیش گرم انجام می گیرند. در چنین درجه حرارت هایی پس از انجام هر مرحله از تغییر فرم بلافاصله تبلور مجدد و رشد دانه انجام می گیرد. دانه های آستنیت که در مرحله پیش گرم کردن تختال رشد کرده اند در خلال عملیات نورد خشن کار سخت و به دنبال آن تبلور مجدد می شوند.

  • مرحله نورد نهایی

دانه های آستنیت که در مرحله نورد ابتدایی تشکیل شده اند در طی پاس های متوالی نورد نهایی کشیده و کشیده تر می شوند. فولاد در مرحله نهایی کار سخت می شود زیرا دانسیته نابجایی ها در فاز آستینت در اثر تغییر فرم افزایش می یابد و تبلور مجدد اتفاق نمی افتد. این عوامل تاثیر زیادی بر قیمت ورق خواهد داشت.

  • مرحله خنک سازی ورق

سرعت خنک سازی نهایی ورق روی خنک سازی ورق موثر است. برای دستیابی به استحکام مورد نظر از طریق افزایش سرعت سرد کردن نهایی می توان درصد عناصر آلیاژی را در فولاد کاهش داد. ورق های گرم نوردیده بعد از مرحله خنک سازی به صورت کلاف پیچیده می شوند و بعد از پیچیده شدن با سرعت آهسته ای تا درجه حرارت محیط سرد می شوند. برای سرد شدن سریع ورق از درجه حرارت نهایی تا درجه حرارت کلاف پیچی از خنک سازی با آب استفاده می گردد.

خنک سازی سریع ورق تا درجه حرارت کلاف پیچی یک ضرورت تکنولوژیکی می باشد. با کاهش درجه حرارت کلاف پیچی در محدوده ۵۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد استحکام تسلیم فولاد افزایش می یابد. افزایش استحکام تسلیم با کاهش درجه حرارت کلاف پیچی در ارتباط می باشد.

سرد شدن نهایی ورق بعد از پیچیده شدن اثرات مثبتی هم از نظر رسوب سختی و هم از نظر انجام فرایند تمپرینگ در فولاد دارد به طوری که فولاد حتی با پایین بودن درجه حرارت کلاف پیچی نیز چقرمگی خوبی خواهد داشت. تمامی این موارد بر قیمت ورق تاثیرگذار می باشد. برای کم کردن تغییرات خواص مکانیکی در فولادها بایستی محدوده درجه حرارت پاس آخر نورد و درجه حرارت کلاف پیچی حتی الامکان محدود نگه داشته شوند.

قیمت ورق فولادی

مکانیزم های مقاوم سازی ورق و تاثیر بر قیمت ورق

  • مقاوم سازی با مکانیزم ریز کردن دانه ها

مرزدانه ناحیه نامنظمی از شبکه است که ضخامتش فقط به اندازه چند قطر اتمی می باشد. در حالت کلی جهات کریستالوگرافی با عبور از مرزدانه و از یک دانه به دانه دیگر به طور ناگهانی تغییر می کنند. در نواحی مجاور در یک دانه سیستم های لغزش متفاوتی می توانند عمل نمایند که باعث چرخش های پیچیده در شبکه می گردد و باعث تشکیل نوارهای تغییر شکل می گردد و از آن جایی که معمولا اغلب سیستم های لغزش نزدیک مرزدانه ها عمل می کنند لذا سختی در اطراف مرزدانه بیشتر از مرکز دانه می باشد و لذا با ریز شدن دانه ها و افزایش تعداد مرزدانه ها استحکام فولاد افزایش می یابد. مقاوم سازی محصول بر قیمت ورق تاثیر خواهد داشت.

  • مقام سازی به روش تشکیل محلول جامد

ورود اتم های حل شونده به صورت محلول جامد در شبکه اتمی آهن منجر به تولید فولاد می شود که نسبت به آهن خالص دارای استحکام بیشتری می باشد. به طور کلی دو نوع محلول جامد وجود دارد: اگر اتم های حل شونده و اتم های حلال از نظر اندازه تقریبا یکسان باشند اتم های حل شونده به جای اتم های حلال قرار خواهند گرفت و به این حالت محلول جامد جانشینی گفته می شود. اگر اتم های حل شونده نسبت به اتم های حلال خیلی کوچک باشند این اتم ها بین اتم های شبکه حلال قرار می گیرند.

حتما بخوانید :  تفاوت پشم شیشه و آزبست

به این نوع محلول جامد محلول جامد بین نشینی گفته می شود. کربن، نیتروژن و بر جزء عناصری هستند که با آهن تشکیل محلول جامد بین نشینی می دهند. در مورد دلایل افزایش استحکام در اثر تشکیل محلول جامد اطلاعات کمی موجود می باشد. بررسی های مقدماتی نشان می دهد که این افزایش استحکام در فولاد مستقیما به اختلاف اندازه اتم های عناصر آلیاژی با اتم آهن و یا به تغییر پارامتر شبکه آهن در اثر اضافه کردن اتم های عناصر آلیاژی مربوط می شود.

البته بدیهی است که فاکتور اختلاف اندازه اتمی به تنهایی نمی تواند توجیه کننده مقاوم سازی به روش محلول جامد یاشد ولی مشاهده گردیده است که اگر ظرفیت شیمیایی بعضی عناصر نیز همراه با اعوجاج ناشی از تغییر ابعاد شبکه در نظر گرفته شود تایج حاصله به اطلاعات تجربی نزدیک تر خواهد شد.

قیمت ورق فولادی

  • مقاوم سازی به روش تشکیل فازهای مختلف

در اغلب فولادها جزء کمی از افزایش استحکام ناشی از تشکیل محلول جامد می باشد و اکثر فولادهای تجارتی دارای ساختمان میکروسکوپی ناهمگن و مرکب از دو یا چد فاز متالورژیکی می باشند. استحکام ایجاد شده توسط فاز دوم معمولا به استحکام ایجاد شده در زمینه توسط محلول جامد افزوده می شود. حضور سمنتیت در فولاد به عنوان فاز دوم حداکثر افزایش استحکام ناشی از محلول جامد را تضمین می کند.

  • مقاوم سازی به روش رسوب سختی

استحکام ایجاد شده در اثر پراکندگی ذرات ریز نامحلول فاز دوم در یک زمینه فلزی به رسوب سختی موسوم می باشد. میزان استحکام ناشی از ذرات ثانویه به نحوه توزیع ذرات در زمینه تغییر فرم پذیر بستگی دارد. علاوه بر شکل، پراکندگی فاز ثانویه را می توان با تعیین نمودن حجم جزئی ، قطر متوسط ذرات و فاصله متوسط بین ذرات توضیح داد.

تمامی این عوامل با یکدیگر ارتباط دارند به طوری که یک عامل نمی تواند بدون تاثیر بر عوامل دیگر تغییر کند. ذرات ریز رسوبات به طرق مختلف می توانند سد راه نابجایی ها گردند. آن ها می توانند به صورت ذرات مستحکم غیر قابل نفوذ تشکیل شوند.

این مقاله چقدر برای شما مفید بود ؟

روی یک ستاره کلیک کنید تا امتیاز دهید!

میانگین / ۵٫ تعداد رای:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Button