همه چیز درباره ورق سیاه

ورق‌های فولادی، یکی از مهمترین مواد ساختمانی در صنعت مدرن است که با دو روش کلی نورد سرد و گرم تولید می‌شوند. ورق‌های تولیدشده با این دو روش، اساس تولید بسیاری از ورق‌های فولادی دیگر را تشکیل می‌دهند. یکی از نمونه‌های این ورق‌ها، ورق سیاه است که حاصل نورد گرم است.

این ورق فولادی به عنوان یکی از محصولات آهنی، در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، ساختمان‌سازی و ساخت قطعات صنعتی استفاده می‌شود و از اهمیت بالایی برخوردار است. به همین دلیل، بررسی موجودیت، کاربرد و خواص ورق سیاه، همواره مورد توجه فعالان صنایع مربوط و حائز اهمیت است.

در این مقاله، ما به بررسی دقیق و مختصر ورق سیاه پرداخته و کاربردها و ویژگی‌های آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

ورق سیاه چیست؟

ورق سیاه، یکی از محصولات نورد گرم است که در دماهای بسیار بالا تولید می‌شود. این ورق به دلیل ظاهر مات و جنس خشن خود، با عنوان "سیاه" شناخته می‌شود. ورق‌های روغنی، گالوانیزه و رنگی که محصولات نورد سرد هستند، از جمله فراورده‌های فولادی تولید شده با ورق سیاه به شمار می‌آیند. این ورق کیفیت پایین‌تری نسبت به ورق‌های نورد سرد دارد و ابعاد و سایزهای آن نیز دقت کمتری دارد. با این حال سهم زیادی در تولیدات صنعتی و غیر صنعتی دارا است.

در روند تولید ورق سیاه، فولاد در دمای بالاتر از دمای تبلور قرار می‌گیرد و طی فرایند نورد گرم، در ضخامت‌های بالای ۱/۵ میلی‌متر، به صورت ورق مسطح، با کیفیت سطحی کم‌تر از ورق سرد و البته ضخامت بالاتر تولید می‌شود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که ورق سیاه، در کاربردهایی که ظاهر کم‌تر اهمیت دارد، مورد استفاده قرار گیرد و در مقایسه با ورق سرد مانند ورق روغنی، قیمت کمتری داشته باشد .

انواع ورق سیاه

ورق سیاه، به دلیل مشخصات متنوع و کاربردهای مختلف، به انواع متفاوتی تقسیم می‌شود. این تقسیم بندی بر اساس مشخصات فنی، کارخانه تولید کننده و کیفیت محصول مستقیما بر قیمت ورق سیاه تاثیر گذار است. دو انواع پرکاربرد این ورق شامل ورق سیاه صنعتی و ورق سیاه معمولی می‌شوند. این تفاوت در مشخصات، تنوع کاربری محصول را به دنبال دارد.

ورق سیاه صنعتی، به دو روش کلی استفاده می‌شود؛ به عنوان پایه تولید پروفیل‌هایی با ابعاد بالا و همچنین به صورت مستقیم در صنایع عظیم و غول‌پیکر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ورق‌ها از نظر ابعاد، سایز، وزن و ضخامت با سایر ورق‌های سیاه متفاوت هستند.

نوع دیگر ورق سیاه، که به ورق سیاه معمولی شناخته می‌شوند، بر اساس میزان عنصر کربن در آلیاژ فولاد، به دو گرید کلی ST37 و ST52 تقسیم می‌شود. ورق‌های ST37 و ST52 با توجه به درصد کربن موجود در آن‌ها، سختی متفاوتی دارند و در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. به طور کلی، ورق‌های ST37 برای کاربردهای سبک مانند ساختمان و ورق‌های ST52 برای صنایع سنگین استفاده می‌شود.

همچنین، ورق‌های سیاه بر اساس نحوه عرضه به بازار به دو دسته کلی ورق سیاه کلاف یا رول و ورق سیاه شیت یا فابریک تقسیم می‌شوند. هر کدام از این دسته‌ها، ابعاد و ضخامت متفاوتی دارند و برای کاربردهای خاصی مناسب هستند.

انواع ورق سیاه بر اساس ترکیب فولادی

همانطور که اشاره شد، ورق‌های سیاه در انواع مختلفی تولید می‌شوند. در تولید این نوع ورق فولادی با استفاده از شمش‌های فولادی با گریدهای St33 تا St52 تولید می‌شوند، که هرچه این عدد کمتر باشد به این معناست که ورق از کربن کمتری برخوردار بوده و نرم‌تر است. ویژگی‌های ورق سیاه به میزان کربن و دیگر عناصر آن بستگی دارد. ورق‌های با گریدهای St37 و St52 از جمله پرکاربردترین انواع ورق‌های سیاه در ایران هستند.

ورق سیاه با گرید St37 به‌طور معمول برای ساختمان‌سازی استفاده می‌شود. با توجه به اینکه، این ورق‌ها از قابلیت جوشکاری بالایی برخوردارند، برای ساخت مقاطع فولادی مانند تیرچه، گوشه، میلگرد، پروفیل و گل‌میخ مناسب هستند. ورق سیاه با گرید St52 دارای عناصری مانند سیلیکون (Si) و منگنز (Mn) است. این ورق‌ها دارای ویژگی‌هایی از جمله مقاومت در برابر خمش و پیچش، کشش و تحمل وزن بالا، قابلیت جوشکاری خوب و قابلیت ماشین‌کاری خوب هستند. به دلیل این ویژگی‌ها، ورق‌های St52 بیشتر در صنایع سنگین برای ساخت مقاطعی مانند چهارضلعی و تسمه، ساخت پل، جرثقیل، ریل، شاسی ماشین‌آلات سنگین و قطعات صنعتی استفاده می‌شوند.

علاوه بر St37 و St52، ورق‌های سیاه شامل A516، A283، A36 و CK45 نیز از انواع متداول محسوب می‌شوند. هر یک از این انواع ورق‌ها برای کاربردهای خاصی در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. از جمله انواع کاربردهای این نوع ورق‌های فولادی می‌توان به مواردی همچون ساخت مخازن تحت‌فشار، اتصالات و مبدل‌های تحت‌فشار، مخازن کروی، ساخت پل، اسکله، صنایع دریایی، ساخت قطعات خودرو و غیره اشاره داشت.

ویژگی‌های ورق سیاه

ورق‌های سیاه دارای آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی خاصی هستند که بر اساس استانداردهای مختلف باید تولید شوند. هر یک از گریدهای ورق سیاه باید مطابق با پارامترهای خاصی استاندارد شیمیایی و مکانیکی داشته باشند. معمولاً متخصصان صنعت آهن برای بررسی مشخصات شیمیایی و مکانیکی ورق‌های سیاه، به جدول‌های استاندارد این محصولات مراجعه می‌کنند. دو استاندارد قدیمی و جدید برای ورق‌های سیاه وجود دارد که به شرح زیر است:

1. استاندارد DIN 17100

2. استاندارد BS EN 10025

در نامگذاری استانداردها، حرف اول St از کلمه Structure به معنای سازه و ساختمان و ... استفاده می‌شود. این نامگذاری به مطابقت با استاندارد منسوخ DIN 17006 است. استاندارد DIN 17100 با استاندارد DIN EN 10027-1 جایگزین شده است و ورق St37 بر اساس استاندارد اروپایی EN10025 معادل S235JR است که قیمت آن پایین‌تر از دیگر نوع‌های صنعتی است.

برخی از ورق‌های فولادی قابل کشش بوده و برای بدنه کشتی و ماشین‌آلات سنگین با گریدهای DD11، DD12، DD13، STW22 و STW24 که نرم‌تر هستند، مناسب اند. ورق‌های سخت با استانداردهای SPHT4، SPHT3، SPHT2 و SPHT1 جهت تولید لوله‌های تخت فشار و مخازن نفتی و غیره استفاده می‌شوند.

ورق‌های A285 با گرید GR سی (C) با استاندارد A596 90 با گرید GR55 تا 90 نیز برای مخازن تحت فشار و سیلندرهای فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ابعاد ورق سیاه

ورق‌های سیاه در بازه بسیار گسترده‌ای از ابعاد و سایزها تولید می‌شوند. ضخامت این ورق‌ها معمولاً از 1.5 تا 100 میلی‌متر متغیر است. ورق‌های با ضخامت‌های کمتر، مانند 2 میلی‌متر، عموماً برای ساخت سازه‌های سبک مانند سقف، دیوار و سازه‌های سبک دیگر استفاده می‌شوند، در حالی که ورق‌های با ضخامت‌های بالاتر، مثل 100 میلی‌متر، برای ساخت سازه‌های سنگین مانند مخازن و صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند. البته، ضخامت و استفاده ورق‌ها به نوع و شکل تحویل آنها نیز بستگی دارد؛ برای مثال، ورق‌هایی که به شکل رول ارائه می‌شوند، حداکثر ضخامتی حدود 15 میلی‌متر دارند، در حالی که نمونه‌های ضخیم‌تر به شکل شیت و فابریک تولید می‌شوند.

عرض ورق‌های سیاه نیز از 100 سانتی‌متر تا 200 سانتی‌متر متغیر است. این ورق‌ها در اندازه‌های مختلف عرضی تولید می‌شوند تا بتوانند نیازهای مختلف بازار را پوشش دهند و برای کاربردهای متنوعی از ساختمان‌سازی تا صنایع نفت و گاز مناسب باشند. همچنین، طول ورق‌های سیاه بدون محدودیت است، که به معنای این است که می‌توانند براساس نیازهای مختلف مشتریان به طول مورد نظر تولید شوند.

نحوه محاسبه وزن ورق سیاه

برای انتخاب ورق سیاه مناسب برای کاربری خود، می‌توانید با استفاده از فرمول محاسبه وزن ورق، وزن مورد نیاز را برای پروژه خود محاسبه کنید. این فرمول وزن ورق را بر اساس طول، عرض، ضخامت ورق و همچنین چگالی آهن، که به عنوان گرماژ شناخته می‌شود، محاسبه می‌کند. با داشتن اطلاعات مشخصات ورق و گرماژ آن، می‌توانید وزن کل ورق مورد نیاز را برای پروژه خود به دقت محاسبه کنید.

مهمترین نکته در این فرآیند، داشتن اطلاعات دقیق و کامل از مشخصات فنی ورق و گرماژ آن است. این اطلاعات معمولاً در برچسب‌ها یا مستندات فنی ورق‌ها قابل دسترسی است. بر اساس این اطلاعات، می‌توانید با وارد کردن ابعاد ورق به فرمول محاسبه، وزن مورد نیاز را به دقت محاسبه کرده و از این طریق بهترین ورق سیاه را با بهترین قیمت برای پروژه خود انتخاب کنید.

ورق‌های سیاه چگونه تولید می‌شوند؟

تولید ورق‌های سیاه یک فرآیند پیچیده است که از مراحل مختلفی تشکیل شده است. ابتدا، اسلب‌های فولادی در کوره‌های پیش‌گرم گرم شده و به دمای بالای 1300 درجه سانتی‌گراد رسیده تا انواع عیب‌های ساختاری فولاد از بین برود. سپس، اسلب‌ها در فرآیندهای خاصی خنک‌کاری و پوسته‌زدایی می‌شوند. بعد از این مرحله، اسلب‌ها به سمت غلتک‌های کاهش ضخامت ورق می‌روند.

پس از کاهش ضخامت، ورق‌ها وارد مرحله جعبه کلاف می‌شوند که برای هم‌سطح‌سازی ورق‌ها و افزایش سرعت تولید استفاده می‌شود. سپس، ورق‌ها به مرحله نورد نهایی می‌رسند که در آن مقداری از ضخامت ورق‌ها کم می‌شود.

در مراحل نورد گرم، تختال‌ها پس از گرم شدن در کوره پیش‌گرم‌کن، پوسته‌زدایی شده و سپس به صورت کلاف بسته‌بندی می‌شوند. این فرآیند شامل کارهایی مانند کم کردن وزن کلاف، صاف کردن ورق، و برش سبک و سنگین ورق است. این مراحل تولیدی نشان‌دهنده پیچیدگی فرآیند تولید ورق سیاه است که از تسهیلات متخصصان و تکنولوژی‌های پیشرفته بهره می‌برد تا به کیفیت و استانداردهای مورد انتظار دست یابد.

کابردهای ورق سیاه

ورق سیاه به عنوان پایه تولید بسیاری از محصولات فولادی ثانویه است و در صنایع مختلف به کار می‌رود. در صنعت خودروسازی و ساخت انواع ماشین‌آلات صنعتی، ورق سیاه برای ساخت بخش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در تولید مخازن کشتی، تانکرها و منابع ذخیره، ورق سیاه به عنوان ماده‌ای اساسی استفاده می‌شود. صنایع پتروشیمی و تجهیزات نفتی نیز از ورق سیاه به منظور ساخت لوله‌ها و سایر قطعات استفاده می‌کنند. در زمینه ساخت تجهیزات کنار جاده‌ای مانند گاردریل‌ها، ورق سیاه از اهمیت بالایی برخوردار است.

ورق سیاه همچنین در صنایعی مانند صنعت خودروسازی، ساخت مخازن تحت‌فشار، صنایع نظامی و هوافضا نیز کاربرد دارد. در صنعت خودروسازی، ورق سیاه برای ساخت شاسی، قطعات زیر بدنه، و سیستم تعلیق خودروها به کار می‌رود. صنایع نظامی از این ورق‌ها برای ساخت تانک‌ها، خودروهای سبک و سنگین نظامی، هلی‌کوپترها و وسایل نقلیه نظامی استفاده می‌کنند. در صنعت هوافضا، ساخت هواپیماها و تجهیزات فضایی بدون ورق سیاه غیرممکن است.

در کنار این صنایع، صنعت کشاورزی نیز از ورق سیاه به عنوان ماده‌ای اساسی برای ساخت ابزارهای کشاورزی و سازه‌هایی مانند سیلوها و سیستم‌های آبیاری استفاده می‌کند. این تنوع در کاربردهای ورق سیاه نشان از اهمیت و تنوع این ماده در صنایع مختلف دارد و نقش بسیار مهمی در تولید محصولات فولادی ایفا می‌کند.

تولیدکنندگان برتر ورق سیاه

تولیدکنندگان داخلی ورق‌های سیاه یک نقش بسیار مهم در صنعت فولاد ایران دارند و محصولات خود را با کیفیت بالا و تنوع مناسبی عرضه می‌کنند. فولاد گیلان، به عنوان یکی از برجسته‌ترین کارخانه‌های فولادی، محصولات فولادی متنوعی را تولید می‌کند که شامل ورق‌های سیاه نیز می‌شود. فعالیت‌های این کارخانه در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و لوله‌سازی قابل توجه است.

فولاد کاویان، با تولید ورق‌های سیاه با کیفیت، در صنایع مختلفی مانند ساخت کشتی، پل‌های فلزی، واگن‌ها و مخازن نقش بسیار مهمی دارد. این کارخانه با ادغام با کارخانه فولاد اهواز، به یکی از مهم‌ترین مراکز تولید فولاد در ایران تبدیل شده است.

همچنین، فولاد مبارکه اصفهان با تجربه چندین دهه در صنعت فولاد، ورق‌های سیاه را با ابعاد و سایزهای متنوعی تولید می‌کند و در بازار داخلی و بین‌المللی عرضه می‌کند. تلاش این کارخانه برای ارائه محصولات با کیفیت و استانداردهای بین‌المللی، آن را به یکی از معتبرترین واحدهای تولید فولاد در ایران تبدیل کرده است.

عوامل تعیین کننده قیمت ورق سیاه

قیمت ورق سیاه تحت تأثیر عوامل متعددی قرار می‌گیرد که از جمله این عوامل می‌توان به برند تولیدکننده، کارخانه تولید، و گرید ورق سیاه اشاره کرد. هر کدام از این عوامل می‌تواند تأثیر مستقیمی بر قیمت نهایی ورق سیاه داشته باشد؛ به عنوان مثال، گرید ورق سیاه نشان‌دهنده آلیاژهای مورد استفاده در تولید ورق است که بسته به کاربردهای مختلف، ارزش و قیمت متفاوتی خواهد داشت.

عوامل دیگری همچون ابعاد، ضخامت، و وزن ورق نیز می‌توانند به طور مستقیم بر قیمت تأثیر بگذارند؛ زیرا ورق‌های با ابعاد و ضخامت‌های مختلف، نیازمند فرآیندهای تولید و حمل و نقل متفاوتی هستند که این تفاوت‌ها می‌توانند هزینه‌های تولید و توزیع را متفاوت کنند.

همچنین باید در نظر داشته باشید، با توجه به واردات بخشی از ورق سیاه، نوسانات در قیمت ارز نیز می‌تواند به طور مستقیم بر قیمت نهایی ورق سیاه تأثیرگذار باشد. زیرا نوسانات نرخ ارز می‌تواند قیمت ورق‌های وارداتی را تغییر داده و بنابراین بر قیمت بازار داخلی نیز تأثیر بگذارد.

جمع‌بندی

ورق سیاه، یکی از محصولات اساسی صنعت فولاد است که به دلیل ظاهر مات و جنس خشن، در صنایع گوناگون استفاده می‌شود. این ورق‌ها بر اساس جدول‌های گوناگونی تولید می‌شوند و از عناصری مانند گوگرد، سیلیسیم، فسفر و کربن ساخته می‌شوند. از جمله تولیدکنندگان برجسته این محصول می‌توان به شرکت‌هایی همچون فولاد مبارکه اصفهان و فولاد کاویان اشاره داشت.

ورق سیاه با توجه به کاربردهای مختلف، باید با عوامل متعددی همچون برند تولیدکننده، گرید، ابعاد، ضخامت، و وزن، در نظر گرفته شود. برای کاربردهایی که نیاز به ظرافت و کیفیت بالا دارند، ممکن است ورق روغنی مناسب‌تر باشد، زیرا تولید ورق سیاه با دقت کمتری صورت می‌گیرد و هزینه حمل و نقل ممکن است تفاوت کند. امیدواریم این مقاله به کسانی که به دنبال اطلاعات در مورد ورق سیاه هستند، کمک کند.ورق‌های فولادی، یکی از مهمترین مواد ساختمانی در صنعت مدرن است که با دو روش کلی نورد سرد و گرم تولید می‌شوند. ورق‌های تولیدشده با این دو روش، اساس تولید بسیاری از ورق‌های فولادی دیگر را تشکیل می‌دهند. یکی از نمونه‌های این ورق‌ها، ورق سیاه است که حاصل نورد گرم است.

در این مقاله، ما به بررسی دقیق و مختصر ورق سیاه پرداخته و کاربردها و ویژگی‌های آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.