ورق‌های فولادی بر اساس ترکیبات شیمیایی، خواص مکانیکی و ویژگی‌های فنی، به انواع گوناگونی تقسیم می‌شوند؛ یکی از این مدل‌ها، ورق آلیاژی ST52 است که جزو محصولات کم‌آلیاژ کربنی به‌حساب می‌آید. باتوجه‌به اینکه در ساخت این محصول، از عناصر شیمیایی کمتری استفاده شده، خواص گوناگونی در محصول نهایی ایجاد شده است که آن را از بازهٔ وسیعی از فراورده‌های فولادی متمایز می‌کند. در این مقاله تلاش می‌کنیم تا ابتدا به پرسش “ورق آلیاژی ST52 چیست” پاسخ دهیم و پس از آن، به معرفی کاربردها، مزیت‌ها و تفاوت‌های این مدل با سایر رقبای آن بپردازیم.
ورق آلیاژی ST52 چیست؟
ورق آلیاژی ST52 یکی از انواع ورق‌های گرم به‌حساب می‌آید که باتوجه‌به ترکیبات شیمیایی منحصربه‌فرد، دارای ویژگی‌های مکانیکی و ترمودینامیک خاصی شده است. این محصول با استاندارد بین‌المللی DIN17006 کشور آلمان تولید و عرضه می‌شود. گفتنی است که این آلیاژ به سبب اینکه از عناصر شیمیایی خاصی (منگنز و سیلیسیم) تولید شده و به‌عمد، درصد کربن موجود در آن کاهش پیدا کرده، قابلیت‌های استحکامی و ارتجاعی بسیار مطلوبی در مقایسه با سایر رقبای خود دارد.
لازم به ذکر است که این محصول در میان اهل صنعت با عناوین دیگری مانند “فولاد منگنز کم‌کربن” و “ورق سیاه کم‌کربن” نیز شناخته می‌شود. همچنین خالی‌ازلطف نیست اگر بدانید که عددهایی که پس از حروف لاتین ST قرار می‌گیرند، بیانگر استحکام کششی و نقطهٔ تسلیم نهایی این فولاد هستند.
این آلیاژ با نام علمی کامل ST52 3N شناخته می‌شود؛ عدد 3 یعنی این محصول سومین گرید از گریدهای سه‌گانهٔ سری ST است. افزون بر این، این عدد نشان‌دهندهٔ بالاترین کیفیت و کاربرد در میان گریدهای این سری است.
نکتهٔ دیگری که در زمان بررسی ST52 جلب‌توجه می‌کند، مقادیر کمِ کربن در این آلیاژ است. کربن یک عنصر شیمیایی مهم است که موجب افزایش سختی (Hardness) در فلزات می‌شود؛ سختی در علم مواد به معنای مقاومت ماده در برابر شکستگی است. نکته اینجاست که با افزایش کربن در آلیاژ، محصول نهایی در عین داشتن سختی زیاد، ترد و شکننده می‌شود و از طرف دیگر، در صورت کاهش کربن در محصولات فولادی، آن محصولات مقاومت و استحکام فیزیکی بیشتری پیدا می‌کنند. در نتیجه، این ورق به دلیل دارابودن صرفا 0.24 درصد کربن، مقاومت فیزیکی بسیار مطلوبی در برابر آسیب‌های فیزیکی دارد.
ترکیبات شیمیایی ورق آلیاژی ST52 چیست؟
علاوه بر کربن، عناصر شیمیایی دیگری هم در این آلیاژ به کار رفته است که در نهایت، این آلیاژ را از سایر متریال‌ها مجزا می‌کند و ویژگی‌های خاصی به آن می‌دهد. در ادامه، تک‌تک عناصر تشکیل‌دهندهٔ این محصول را به همراه علت استفادهٔ آن‌ها، بیان می‌کنیم.
_ 024 درصد فسفر:
با افزودن این عنصر شیمیایی به ورق‌های فولادی، قابلیت‌های ماشین‌کاری آن‌ها را افزایش می‌دهیم و براده‌برداری آن‌ها را بیشتر می‌کنیم؛ علاوه بر این‌ها، فسفر موجب افزایش مقاومت آهن‌آلات در زمان حرارت‌دیدگی هم می‌شود.
_ 045 درصد گوگرد:
این عنصر شیمیایی نیز موجب افزایش قابلیت‌های ماشین‌کاری محصولات فولادی می‌شود، به همین دلیل در کنار فسفر در آلیاژ ST52 به کار می‌رود، چراکه خواص ماشین‌کاری یکی از برجسته‌ترین عوامل برای انتخاب یک ورق فولادی هستند. گفتنی است که گوگرد بر خلاف برخی دیگر از عنصرها، ارتباط با افزایش مقاومت کششی ورق‌های فولادی ندارد.
_ 55 درصد سیلیسیم:
در بخش قبلی به این مسئله اشاره کردیم که ورق آلیاژی ST52 بر خلاف دو آلیاژ ST33 و ST44، دارای خواص ارتجاعی است؛ جالب است بدانید که این خواص، انعکاسی از حضور عنصر سیلیسیم در آلیاژ این محصول هستند. البته سیلیسیم افزون بر این، موجب ارتقای استحکام تسلیم این آلیاژ هم می‌شود.
_ 24 درصد کربن:
چندین دلیل برای استفادهٔ زیاد از کربن در آلیاژهای فولادی وجود دارد اما درعین‌حال، کم کردن میزان کربن در آلیاژها، بسیاری از خواص فولادهای نهایی را افزایش می‌دهد. در این مورد، با کاهش کربن در متریال این ورق، قابلیت‌های جوش‌پذیری و ماشین‌کاری آن، به شکل چشمگیری افزایش پیدا می‌کند.
_ 6 درصد منگنز:
خواص منگنز از جهات گوناگونی شبیه به کربن و نیکل است و استفاده از آن باعث کاهش نیاز به استفاده از این دو عنصر می‌شود و با در نظر داشتن اینکه قیمت منگنز کمتر از آن‌هاست، کاهش قیمتی چشمگیر در محصول نهایی به وجود می‌آید. این عنصر شیمیایی پرکاربرد موجب بیشتر شدن سختی‌پذیری، استحکام نهایی و نقطهٔ تسلیم فولاد می‌شود و ارتباط مستقیمی با افزایش سختی آن دارد.
ویژگی‌های مکانیکی ورق آلیاژی ST52 چیست؟
پیش از بررسی ویژگی‌های مکانیکی این آلیاژ، باید به این مسئله اشاره کنیم که خواص محصولات فولادی، ارتباط مستقیمی با ترکیبات شیمیایی آن‌ها دارد؛ همان‌طور که در بخش قبلی هم در حاشیهٔ معرفی عناصر شیمیایی، به برخی از کاربردهای این ترکیبات مهم پرداختیم، هرکدام از عنصرهایی که در متریال محصولات فولادی به کار می‌روند، پایدارکننده، افزایش‌دهنده و یا کاهش‌دهندهٔ یک مزیت مکانیکی خاص در این محصولات هستند. به سبب همین مسئله، بررسی دقیق عناصر شیمیایی ورق‌های آلیاژی، ارتباط مستقیمی با درک ویژگی‌های فنی و ترمودینامیک آن‌ها دارد.
ویژگی‌های مکانیکی ورق آلیاژی ST52 به شرح زیر است:
_ دمای سخت‌شدگی فلز بین 860 تا 890 درجهٔ سانتی‌گراد است؛
_ دمای تمپرینگ فلز بین 860 تا 890 درجهٔ سانتی‌گراد است؛
_ دمای فورجینگ فلز بین 850 تا 1050 درجهٔ سانتی‌گراد است؛
_ درصد الانگیشن (یعنی ازدیاد طول شکست) فلز 22 واحد است؛
_ ضریب الاستیسیته فلز برابر با 210 واحد است؛
_ استحکام کششی فلز بین 490 تا 630 مگاپاسکال است؛
_ استحکام تسلیم آن بین 315 تا 355 مگاپاسکال است؛
_ چگالی فلز 8 واحد است.
ابعاد ورق آلیاژی ST52 چیست؟
این محصول به دو شکل کلی شیت فُرم و رول فُرم به بازار عرضه می‌شود و ضخامت کلی آن بین 8 تا 150 میلی‌متر متغیر است. فولادهای آلیاژی این گرید در هر دو شکل شیت و رول فرم، دارای عرضی در حدود 1100 تا 4500 میلی‌متر هستند. همچنین گفتنی است که مدل‌های شیت فُرم این محصول با طول 2500 تا 45000 هزار میلی‌متر به بازار عرضه می‌شود.
ورق آلیاژی ST52 چه کاربردهایی دارد؟
در بخش قبلی به شکل مفصل بیان کردیم که 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:
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.
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.
آلیاژ ST52 چه تفاوت‌هایی با آلیاژ ST37 دارد؟
در قسمت‌های قبلی این مقاله، به شکل جسته‌گریخته به برخی از تفاوت‌های تعیین‌کننده در میان این دو آلیاژ اشاره کردیم؛ بااین‌حال، لازم است که در یک بخش مجزا، عمدهٔ تفاوت‌های این دو ورق فولادی را برشماریم تا در زمان استفاده از این محصولات، بدانید که دقیقاً باید از کدام‌یک از این محصولات استفاده کنید.
پیش از هر چیزی، باید به این مسئله اشاره کنیم که گریدهای ST37 و ST52 از جهات گوناگونی مانند نوع نورد، میزان کربن موجود در آن‌ها و کاربردهای عمومی، شباهت‌های زیادی با یکدیگر دارند اما وجود برخی تفاوت‌ها، باعث می‌شود که آهن‌آلات تولیدشده با این دو متریال، تا حدودی از هم متمایز بشوند.
ورق ST52 در مقایسه با آلیاژ ST37 مقاومت کششی بیشتر، وزن کمتر و استحکام کلی بالاتری دارد؛ از طرف دیگر، ST37 قابلیت‌های جوشکاری و شکل‌پذیری بیشتری به محصولات فولادی می‌دهد. با این حساب، جالب است بدانید که در بیشتر پروژه‌های ساختمانی از محصولات تولیده‌شده با متریال ST37 استفاده می‌شود، چراکه در بسیاری از موقعیت‌ها لازم است که ورق به شکل‌های گوناگونی در بیاید. البته این نکته را هم نباید فراموش کنیم که در برخی از پروژه‌های ساختمانی، از ورق ST52 نیز استفاده می‌شود، چراکه این محصول برخلاف ویژگی‌های مربوط به جوش‌پذیری، وزن کلی سازه را کاهش می‌دهد و استحکام آن را بالا می‌برد.
سخن پایانی
ورق آلیاژی ST52 با نام کامل ST52 3N یکی از پرکاربردترین و مستحکم‌ترین محصولات نورد گرم به‌حساب می‌آید که با ترکیب عناصری مانند کربن، سیلیسیم، منگنز، فسفر و گوگرد تولید شده است. این متریال گزینه‌ای مناسب برای عملیات‌های حرارتی، جوشکاری به فولادهای دیگر، موقعیت‌های پرتنش فیزیکی و پروژه‌های ساخت‌وساز است.
در پایان این مقاله، خالی‌ازلطف نیست اگر یکی از فروشندگان پرتوان ورق‌های آلیاژی را به شما معرفی بکنیم؛ فولادسل برند تجاری شرکت پتروسازهٔ ساحل است که سال‌هاست در زمینهٔ فروش محصولات فولادی فعال است. این شرکت علاوه بر فراورده‌های فلزی گوناگون، سبد خرید کاملی هم از انواع ورق‌های ST52 در ابعاد و ضخامت‌های گوناگون تهیه کرده است. برای بررسی آخرین قیمت‌های این مجموعه، بر روی لینک “قیمت آنلاین ورق ST52” کلیک کنید.