ویژگی های ورق ST52
ورق ST52 به دلیل حاوی عناصر سیلیسیم و منگنز، از استحکام و ارتجاع بیشتری نسبت به ورق معروف و پرکاربرد ST37 برخوردار است. این ورق از فرآیند نورد گرم حاصل میشود که باعث جوشپذیری و جوشکاری بالاتر آن میشود. همچنین، با تنش تسلیمی حداکثر 355 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی بین 490 تا 630 نیوتن بر میلیمتر مربع، این ورق دارای ویژگیهای مکانیکی مطلوبی است. به علاوه، ورق ST52 از خصوصیات مهمی مانند مقاومت در برابر پیچش، خمش، تحمل وزن، و قابلیت ارتجاعی بهرهمند است که از آن در امور زیربنایی مختلف در صنایع مهم استفاده میشود.
کاربرد ورق st52 چیست ؟
با مرور ویژگیهای مکانیکی و فنی این ورق میتوانیم چنین نتیجهگیری کنیم که این محصول گزینهای مناسب برای آن دسته از کاربردهاست که با تنشهای کششی بالایی سروکار دارند و نیازمند مقاطع فلزی مقاومی هستند. علاوه بر این، چون خواص جوشکاری، شکلدهی و ماشینکاری این ورق بالاست، از آن در پروژههایی که نیاز به مشخصات فنی بالایی هستند نیز استفاده میشود.
همچنین، لازم است به این نکته نیز اشاره کنیم که وقتی از گرید ST52 صحبت میکنیم در واقع دو گرید 2 و 3 را مدنظر داریم و هر کدام از این دو گرید، تا حدودی از نظر کاربرد با یکدیگر متفاوت هستند. کاربردهای این دو گرید به طور کلی در دو دسته قرار میگیرد.
استفاده به شکل محصول نهایی
این دسته از کاربردهای ورقهای مورد بحث ما مربوط به موارد و موقعیتهایی است که ورقها به شکل مستقیم و بدون طی کردن مراحل دیگری در کارخانه، به کار گرفته میشوند. مانند موارد زیر:
- تولید دیوارهها و بخشهای گوناگون ریلها؛
- ساخت انواع سازههای مربوط به عبورومرور مانند پلهای فولادی؛
- تولید قطعات گوناگون مربوط به صنعت خودروسازی؛
- تولید بدنهی فلزی انواع مخازن تحت فشار.
کاربرد فراوردههای فولادی تابعی از عناصر شیمیایی موجود در آنها و خواص مکانیکی این محصولات است؛ در این مورد نیز، با اینکه این ورق مقاومت کششی مطلوبی دارد و قابلیتهای ارتجاعی آن نیز چشمگیر است، در بخش عظیمی از پروژههای صنعتی کوچک و بزرگ به کار گرفته میشود.
ورق آلیاژی ST52 معمولا در موارد زیر به کار میرود:
- موقعیتهای پرتنش
وجود مقادیر زیادی سیلیسیم و منگنز در این آلیاژ باعث میشود که استحکام کششی ورق ST52 در حالت کمینه به بیش از 500 مگاپاسکال برسد؛ این مؤلفه نشاندهندهٔ مقاومت بالای این محصول در برابر آسیبهای فیزیکی و عوامل ساینده است. همین نکته باعث میشود که از این آلیاژ در موقعیتهایی که تنش فیزیکی زیادی دارند، استفاده بشود.
- پروژههای ساختمانی
یک قاعدهٔ کلی برای استفاده از مقاطع فولادی در ساختمانها وجود دارد: پیمانکاران ترجیح میدهند از آن دسته از ورقها و فراوردههای فولادی در پروژههای ساختمانی استفاده کنند که وزن کمتر و استحکام بیشتری دارند. با این حساب، از آلیاژ ST52 در ساختوساز نیز استفادهی زیادی میشود، چراکه این محصول در مقایسه با آلیاژ ST37 استحکام بیشتری دارد و از جهت وزنی، تقریبا با این مدل برابر است.
- پروژههای دارای جوشکاری زیاد
به دلیل اینکه از میزان کمی کربن در ساخت این ورق استفاده شده است، محصول نهایی انتخابی مناسب برای پروژههایی است که نیاز به جوشکاری زیادی دارند. این محصول واکنش مثبتی به انواع جوشکاری و عملیاتهای حرارتی نشان میدهد و همین مسئله موجب میشود که در پروژههایی مانند تولید پلت، انواع توربینهای بادی، سازههای زیرزمینی و دریایی و تجهیزات فلزی دیگر از این ورق استفادهٔ زیادی بشود.
- پروژههای دارای ماشینکاری
عناصر گوناگونی در ساخت ورق ST52 به کار رفته که در نهایت، این محصول را به گزینهای ایدهآل برای انجام انواع ماشینکاری، خمش و شکلدهی تبدیل میکند. به سبب همین مسئله، امکان ساخت قطعات و مقاطع فولادی گوناگون از این ورق ایجاد میشود.
انواع ورق st52 چیست ؟
ورقهای سیاه ST52 به سه گرید ST52-1، ST52-2 و ST52-3 تقسیم میشوند، که هر یک از این گریدها برای مصارف مختلف به کار میروند. گرید 1 ورقهای سیاه ST52 برای مصارف عمومی کاربرد دارد و بهطور معمول مشخص نمیشود، در حالی که گرید 2 در مصارف مهم و گرید 3 در جاهایی که نیاز به کیفیت بالاتری استفاده میشود، مورد استفاده قرار میگیرد. از این میان، گرید ST52-3 بهعنوان رایجترین گرید در بازار ایران شناخته میشود. این گرید از ورقهای گرم ST52 بهصورت تقریبی دارای محتوای کربن کمتر از 0.22 درصد، سیلیسیم کمتر از 0.55 درصد، منگنز کمتر از 1.6 درصد، فسفر کمتر از 0.025 درصد، گوگرد کمتر از 0.025 درصد، وانادیم کمتر از 0.05 درصد و تیتانیوم کمتر از 0.03 درصد است.
ورق ST52 به دلیل قیمت کمتر نسبت به سایر انواع ورقهای ST52، بیشتر به عنوان مواد اولیه در تولید پروفیل، تسمه و نبشی استفاده میشود. این ورق معمولاً در ضخامتهای 3 تا 100 میلیمتر تولید میشود و از قابلیت جوشپذیری بالایی برخوردار است. همچنین، خصوصیات دیگر آن مانند مقاومت در برابر پیچش، خمش، تحمل وزن و قابلیت ارتجاعی مشابه خصوصیات فولاد ST52 است که در ابتدای مقاله معرفی شد.
طبق استاندارد آلمانی DIN 17100، فولاد ST52 به دو دسته ST52-3U و ST52-3 تقسیم میشود. ST52-3، که رایجترین گرید این محصول است، یک فولاد منگنز کم کربن و جوشپذیر است که مقاومت خوبی در برابر ضربه دارد، و ماشینکاری آن مشابه فولاد نرم است.
مزایای استفاده از منگنز درST52
استفاده از منگنز باعث کاهش خشکشدن بحرانی در فولاد میشود که این امر بهبود استحکام آن را نیز به همراه دارد. افزودن منگنز به فولاد باعث افزایش خاصیت جوشپذیری و آهنگری آن میشود. این عنصر با جلوگیری از خشک شدن بحرانی فولاد، به تقویت آن کمک میکند و همچنین افزایش خاصیت جوشپذیری و آهنگری را فراهم میکند. بهطور کلی، استفاده از منگنز در ورق ST52 بهبودهای چشمگیری در خصوصیتهای مکانیکی و فیزیکی این نوع فولاد ایجاد میکند.
مزایای استفاده از سیلسیم در ST52
استفاده از سیلیسیم در فولاد، بهبود استحکام و مقاومت سایشی آن را افزایش میدهد. این آلیاژ باعث میشود که فولاد دارای خصوصیات مکانیکی بهتری شود و در مقابل فشارهای خارجی مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. بهطور معمول، استفاده از سیلیسیم در فولاد ST52 موجب افزایش مقاومت سایشی و بهبود استحکام آن میشود، که به همین دلیل این نوع فولاد گاهی به عنوان “ورق ضدسایش ST52” شناخته میشود. با این حال، باید توجه داشت که استفاده بیش از حد از این آلیاژ ممکن است منجر به کاهش شکلپذیری فولاد شود، بنابراین برای دستیابی به ترکیب بهینه، نیاز به تعادل در میزان استفاده از سیلیسیم و سایر عوامل داریم.
مزایای اکسیژن و گوگورد زدایی از ST52
افزودن کربن به آهن باعث افزایش استحکام و جوشپذیری آن میشود، در حالی که افزایش مقدار اکسیژن در آهن، تُردی و شکنندگی بالای آن را ایجاد میکند. برای کاهش این تُردی، از عملیات اکسیژنزدایی استفاده میشود. پس از اکسیژنزدایی، فولاد به سه دستهی کلی تقسیم میشود که شامل فولاد کاملاً آرام، فولاد نیمهآرام، و فولاد ناآرام است. اکسیژن موجود در فولاد کاملاً آرام به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. در فولاد نیمهآرام، میزان اکسیژن متوسط است و در فولاد ناآرام، مقادیر زیادی از اکسیژن وجود دارد.
استفاده از گوگرد در فولاد، خاصیت تُردی و شکنندگی را به آن اضافه میکند که برای حذف این ویژگی، میزان گوگرد را کاهش میدهند. عملیات گوگوردزدایی از آهن به این صورت است که کاربید کلسیم و یا سیلیسید کلسیم به آهن مذاب و یا فولاد، اضافه میشود. وجود گوگرد در فولاد قابلیت ماشین کاری آن را بهبود میبخشد و آن را اصطلاحا خوشتراش میکند، اما در عین حال گوگرد برای افزایش استحکام در برابر ضربه و مقاومت به خوردگی مضر است. اگر مقدار آن نسبتاً زیاد باشد، باعث ترد و شکننده شدن فولاد میشود، بنابراین عملیات گوگردزدایی از فولاد انجام میشود.