مزایای استفاده از ورق آلیاژی چیست؟
ورق‌های آلیاژی جزو محصولات پرکاربرد در دنیای مقاطع فولادی هستند مزایای استفاده از ورق آلیاژی بسیار زیاد است. بیشتر محصولاتی که در حال استفاده از آن‌ها هستیم مثل دوچرخه‌ها، قابلمه‌های آشپزی، هواپیماها، خودرو و سایر تجهیزات از این ورق‌ها تولید شده‌اند. برای تولید ورق‌های آلیاژی عناصر مختلف مثل منگنز، کربن، گوگرد، فسفر و نیکل را با فلزات پایه مثل آهن، مس یا آلومینیوم ترکیب می‌کنند.
از آنجایی که هر کدام از این عناصر خواص ویژه‌ای دارند باعث بهبود خاصیت مکانیکی و شیمیایی ورق فولادی می‌شوند. وجود قابلیت‌های ویژه در این ورق‌ها باعث شده تا بسیاری از صنایع استفاده از آن‌ها را به سایر ورق‌ها ترجیح دهند. در ادامه توضیحات بیشتری در رابطه با مزایای استفاده از ورق آلیاژی ارائه خواهیم داد؛ این اطلاعات کمک می‌کند تا با آگاهی بیشتری نسبت به خرید ورق اقدام نمایید.
زمانی که در تولید ورق، فلز پایه را با عناصر مختلف ترکیب می‌کنند مشخصات ورق تحت تاثیر قرار می‌گیرد. این مواد می‌توانند میزان سختی، نقطه ذوب، مقاومت کششی، خاصیت جوشکاری و سایر مشخصات مکانیکی و شیمیایی ورق را تغییر دهند. از آنجایی که فلزات در حالت خالص نرم و قابل انعطاف هستند بدون ترکیب با عناصر استفاده زیادی ندارند.
برای مثال اگر فلزی مثل آهن را بخواهید به صورت خالص استفاده کنید در مدت زمان بسیار کوتاهی با رطوبت هوا واکنش داده و تبدیل به اکسید آهن می‌شود. همچنین فلز طلا حالتی نرم دارد و با مقدار اندکی از گرما خم شده و حالت خود را از دست می‌دهد.
با ترکیب عناصر مختلف با فلزها تعداد زیادی از ورق‌های آلیاژی تولید می‌شوند که هر کدام خواص مخصوص به خود را دارند. برای تولید این ورق‌ها از دو تکنولوژی نورد سرد و نورد گرم استفاده می‌کنند. ورق‌های تولید شده به روش نورد گرم حالتی مات دارند و با نام ورق سیاه در بازار معروف هستند؛ اما ورق‌های سرد ظاهری شفاف دارند و با نام ورق روغنی در بازار شناخته می‌شوند.
استفاده از این ورق‌ها در تولید محصولات مزایای زیادی را به دنبال دارد که از مهمترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم هستند
زنگ‌زدگی اصطلاحی است که به خوردگی آهن و سایر فلزات اشاره دارد. زمانی که فلزات با اکسیژن ترکیب می‌شوند خواص اولیه خود را از دست می‌دهند. رخ دادن این حالت در فلزات باعث کاهش استحکام آن‌ها شده و خسارت‌های زیادی را به دنبال می‌آورد. فرض کنید برای ساخت کشتی از فلز آهن استفاده کرده‌اید؛ از آنجایی که این فلز خیلی زود دچار زنگ زدگی می‌شود احتمال دارد بخشی از کشتی سوراخ شود.
در صنایع برای جلوگیری از اتفاقات این چنینی اقدام به تولید ورق‌های آلیاژی کرده‌اند. این ورق‌ها از مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی برخوردار هستند. استفاده از عناصری مثل مس، وانادیوم، منگنز و نیکل کمک می‌کنند تا ورق آلیاژی از مقاومت زیادی در برابر خوردگی برخوردار باشد.
آلیاژهای مختلفی در برابر خوردگی مقاوم هستند که از بهترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- ورق استیل (فولاد زنگ نزن)
- آلیاژهای مس، برنج و برنز
- ورق گالوانیزه
- آلیاژهای آلومینیوم
-
قابلیت شکل‌دهی بالایی دارند
یکی دیگر از مزایای استفاده از ورق آلیاژی قابلیت شکل‌دهی بالای آن‌ها است. امروزه شکل دادن به فلزات در صنایع از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و صنعتگران را به سمت تولید قطعات باکیفیت هدایت می‌کند. برای شکل دادن به فلزات در کنار استفاده از تجهیزات پیشرفته باید از ورق مناسب نیز استفاده شود؛ به همین دلیل ورق‌های آلیاژی جزو اولین انتخاب‌ها برای ساخت قطعات در صنایع هستند.
-
در مقابل سایش مقاوم هستند
سایش به تماس فیزیکی قطعات با یکدیگر گفته می‌شود که در اثر آن لایه‌هایی از سطح ورق برداشته می‌شود. این مساله باعث کاهش طول عمر ورق شده و سختی و چقرمگی آن را کاهش می‌دهد. یکی از مزایای ورق آلیاژی مقاومت در برابر سایش است که در نتیجه به افزایش طول عمر ورق کمک شایانی می‌کند. با اینکه اکثر ورق‌های آلیاژی دارای خاصیت ضد سایش هستند اما برای پاسخگویی کامل به این نیاز ورق مخصوصی با نام ورق ضد سایش تولید می‌شود. در ساختار این ورق درصد بالایی از عنصر کربن وجود دارد.
علاوه بر کربن عناصر دیگری هم در ساختار این ورق‌ها استفاده می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به گوگرد، سیلیسیم، مولیبدن و فسفر اشاره کرد. با توجه به درصد ترکیب هر کدام از این عناصر در ساختار ورق، گریدهای مختلفی از ورق ضد سایش در بازار موجود است که با توجه به نیاز خود می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید.
ورق‌های ضد سایش مزایای زیادی دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از:
-
- خاصیت جوش‌پذیری بالا
- مقاومت در برابر فشار و ضربه
- عدم تغییر شکل
-
تحمل دمای بالا و پایین را دارند
از دیگر مزایای استفاده از ورق آلیاژی می‌توان به تحمل دمای بالا و پایین اشاره کرد. در صورتی که پروژه شما در محیطی قرار دارد که دما بسیار بالا است باید به سراغ استفاده از ورق‌های آلیاژی بروید. در ورق‌هایی که قابلیت تحمل دمای بسیار بالا یا دمای پایین را دارند از عناصر کبالت، کروم، نیکل، تیتانیوم و مولیبدن استفاده می‌کنند. بهتر است بدانید ورق‌های آلیاژی مقاوم به حرارت علاوه بر وجود عناصر بالا تحت انجام فرایندهای حرارتی، استحکام‌بخشی به وسیله محلول جامد و پیر سختی قرار می‌گیرند تا خاصیت آن‌ها تقویت شود.
آلیاژهای مقاوم به حرارت را با توجه به محیطی که در آن استفاده می‌شوند می‌توان به سه دسته تقسیم کرد.
-
- استرس گرمایی کوتاه مدت (چند ثانیه تا چند دقیقه)
- استرس گرمایی متوسط (توانایی تحمل دما بین چند ساعت تا صدها ساعت را دارد)
- استرس گرمایی طولانی مدت (هزاران ساعت)
ویژگی مقاومت در برابر حرارت ورق آلیاژی باعث می‌شود تا از آن در کاربردهای مختلفی استفاده کنند. از جمله این کاربردها می‌توان به ساخت قطعات خودرو، تولید سرامیک، ساخت لوازم الکتریکی و استفاده در صنایع هواپیمایی، هوافضا، نظامی، پتروشیمی و صنایع شیمیایی اشاره کرد.
-
وزن کمی دارند
مزیت بعدی که در ورق‌های آلیاژی وجود دارد وزن سبک آن‌ها است. وجود عناصر مختلفی همچون کربن باعث افزایش استحکام و مقاومت ورق می‌شود؛ بدون اینکه نیاز به افزایش ضخامت ورق باشد. وزن کم این ورق‌ها باعث شده تا از آن‌ها در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی استفاده کنند. با کمک ورق‌های آلیاژی می‌توان همزمان با کاهش وزن خودرو میزان مقاومت و امنیت خود را افزایش داد.
همچنین از آنجایی که ورق‌های فلزی بر اساس وزن قیمت‌گذاری می‌شوند هر چقدر وزن ورق کاهش پیدا می‌کند قیمت آن نیز کم خواهد شد.
-
قابل بازیافت هستند
قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از جمله مزایای بی‌نظیر ورق‌های آلیاژی است. بازیافت آلیاژها فواید زیادی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
- اولین مزیت بازیافت آلیاژها کمک به محیط زیست و حفظ آن است. زمانی که ورق‌ها را بازیافت می‌کنند میزان استخراج سنگ آهن و سایر فلزات از معادن کاهش پیدا می‌کند. همچنین لازم نیست فلزات را بعد از استفاده دفن کنند؛ زمانی که فلزات را دفن می‌کنند مواد شیمیایی درون آن مثل جیوه می‌تواند خاک و آب‌های زیرزمینی را مسموم کند.
- در مصرف انرژی بیش از ۷۰ درصد صرفه‌جویی می‌شود.
- آلودگی منابع آبی به حداقل می‌رسد.
- هزینه تولید قطعات و محصولات فولادی کاهش پیدا می‌کند.
-
قابلیت جوشکاری بالایی دارند
در صنایع برای تولید قطعات مختلف از جمله لوله درزدار، بدنه خودروها، اسکلت فلزی ساختمان و ساخت مخازن از عملیات جوشکاری استفاده می‌کنند. یکی از مزایای استفاده از ورق آلیاژی قابلیت جوشکاری بالای آن‌ها است؛ بنابراین به راحتی می‌توانید این آلیاژها را جوش داده و آن‌ها را به شکل مورد نظر تبدیل کنید. روش‌های مختلفی برای جوشکاری ورق‌های فلزی وجود دارد که با توجه به نقطه تسلیم فلز، سطح ذوب، ضخامت مواد، زمان مورد نیاز و رسانایی الکتریکی فلز انتخاب می‌شوند.
در صورتی که قصد انجام جوشکاری بر روی ورق را دارید حتما قبل از خرید نسبت به بررسی مشخصات آن اقدام نمایید؛ چرا که برخی از ورق‌های آلیاژی به دلایل مختلف خاصیت جوشکاری پایینی دارند.
-
در برابر ضربه مقاوم هستند
یکی دیگر از مزایای ورق‌های آلیاژی مقاومت آن‌ها در برابر ضربه و ارتعاش است. سختی یا چقرمگی به توانایی یک ماده در جذب انرژی و میزان مقاومت آن تا شکستگی را نشان می‌دهد. میزان مقاومت هر یک از آلیاژهای فلزی با توجه به عناصر و درصد آن‌ها متفاوت از یکدیگر است. مهندسان برای بررسی میزان مقاومت از آزمون ضربه استفاده می‌کنند. این آزمایش در دماهای مختلف انجام می‌شود تا تأثیرات ضربه در هر دمایی مشخص شود.
-
در برابر فشار مقاومت بالایی دارند
ورق‌های آلیاژی در کنار مزایایی که در بالا معرفی کردیم در برابر فشار نیز مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند. برای مثال زمانی که از لوله‌های فولادی ساخته شده با این ورق‌ها نفت یا گاز با فشار بالا عبور می‌کند ورق دچار شکستگی نمی‌شود؛ البته همه آلیاژها در برابر فشار مقاوم نیستند و هر کدام سطح خاصی دارند. پس حتما در هنگام خرید به این نکته توجه داشته باشید.
مقاله پیشنهادی جهت مطالعه : ورق آلیاژی چه کاربرد هایی دارد؟
هر یک از عناصر چه ویژگی‌هایی به ورق آلیاژی اضافه می‌کنند؟
یکی از سوالات مهمی که ممکن است برای برخی افراد به وجود بیاید این است که آیا همه ورق‌های آلیاژی خواص گفته شده در بالا را دارند؟ در جواب باید گفت خیر. مزایای استفاده از ورق آلیاژی رابطه مستقیمی با عنصر به کار رفته در آن دارد؛ بنابراین هر یک از آلیاژها خواص متفاوتی دارند؛ یکی دارای سختی بالا و دیگری دارای قابلیت خمکاری مناسب است.
در جدول زیر می‌توانید عناصر و خواص هر کدام را مشاهده کنید.
| عنصر | خواص |
| آلومینیوم | جداسازی فولاد از فسفر، گوگرد و اکسیژن |
| مس | افزایش مقاومت به خوردگی |
| کروم | افزایش چقرمگی، سختی و مقاومت در برابر سایش |
| نیکل | افزایش مقاومت به خوردگی، افزایش استحکام و مقاومت در برابر اکسیداسیون |
| وانادیوم | افزایش مقاومت در برابر ضربه، خوردگی و افزایش چقرمگی و استحکام |
| تنگستن | افزایش استحکام و سختی |
| سیلیکون | افزایش خاصیت مغناطیسی و استحکام |
| کبالت | افزایش پایداری |
| مولبیدن | کاهش غلظت کربن و افزایش استحکام در دمای معمولی |
| بیسموت | افزایش قابلیت تراشکاری |
“ورق آلیاژی بر اساس درصد عناصر به کار رفته، دارای دو نوع پرآلیاژ و کم‌آلیاژ است. در طبقه‌بندی ورق آلیاژی بر اساس عنصر آلیاژی پایه، نام فولاد را عنصر آلیاژی پایه تعیین می‌کند.”
منبع: آهن آنلاین
جمع‌بندی مزایای استفاده از ورق آلیاژی
همانطور که متوجه شدید ورق‌های آلیاژی خواص بسیار زیادی دارند؛ به همین علت است که صنایع برای ساخت قطعات و محصولات از این ورق‌ها استفاده می‌کنند. در این نوشته سعی کردیم مزایای استفاده از ورق آلیاژی را به طور کامل با شما عزیزان در میان بگذاریم. امیدواریم با کمک این اطلاعات بتوانید انتخاب بهتری داشته باشید. در صورتی که نیاز به دریافت اطلاعات بیشتر در این حوزه دارید حتما با کارشناسان آهن یک تماس بگیرید.
با سلام به مجموعه گرامی آهن یک
مطالبی که قرار میدید واقعا عالی هستن و میشه به عنوان مرجع ازشون استفاده کرد، با آرزوی موفقیت برای تیم قدرتمند آهن یک
با سلام و وقت بخیر خدمت شما
ممنون از همراهی سه ساله شما با مجموعه آهن یک.
موفق باشید.