فرآیند تولید ورق استنلس استیل چگونه است؟

 

ورق‌های استیل یا همان فولاد ضد زنگ که به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی شناخته می‌شود، یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین فلزات در دنیای مدرن است. این آلیاژها در همه جا، از صنایع سنگین و معماری گرفته تا خودروسازی، جراحی و حتی دندانپزشکی استفاده می‌شوند. ویژگی‌ها و قابلیت‌های استنلس استیل که بیشتر ناشی از خواص مواد و عناصر تشکیل دهنده این نوع از فولادها هستند، تحت تاثیر مراحل و فرایندهای تولید ورق استنلس استیل نیز می‌باشند. از این رو نحوه تولید ورق استنلس‌استیل می‌تواند بر روی قیمت، قابلیت‌ها، ویژگی‌ها، کاربرد و … این ورق‌ها تأثیرگذار باشد. ما در ادامه قصد داریم تا مهمترین روش‌های تولید ورق‌های استنلس استیل را به شما معرفی کنیم.

 

ورق استیل استنلس چیست؟

فولاد ضد زنگ یک آلیاژ آهن است، اما آلیاژی که علاوه بر میزان کمی کربن حاوی عناصر دیگری نیز می‌باشد. این عناصر ممکن است شامل کروم، نیکل، سیلیکون، منگنز و نیتروژن باشد. مقادیر مختلف این عناصر برخی از خواص نهایی آلیاژ را تعیین می‌کند. کروم در اینجا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ در واقع بدون آن هیچ فولاد ضد زنگی وجود ندارد. کروم سختی و مقاومت در برابر خوردگی، دو عامل حیاتی برای فولاد ضد زنگ را فراهم می‌نماید. هر چه میزان کروم بیشتر باشد، مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ بیشتر خواهد شد.

وجود کروم باعث ایجاد لایه نازکی از کسید کروم غیرفعال در سطح استیل می‌گردد. این لایه مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی را افزایش می‌دهد. همین مقاومت بالا در برابر خوردگی موجب شده تا به ورق‌های استیل لقب استنلس‌استیل یا فولاد ضدزنگ داده شود. اما باید بدانید که نحوه تولید ورق استنلس استیل نیز می‌تواند به صورت مستقیم بر روی خواص و ویژگی‌های آن تأثیرگذار باشد.

مواد خام مورد استفاده در مراحل تولید ورق استنلس

برای تولید ورق‌های استنلس استیل ، نیاز است در ابتدا مواد خام اولیه تولید شود تا آلیاژ مورد نظر به‌دست آید. آین آلیاژ ممکن است طی فرایندهای بازیافت به‌دست آید یا از ترکیب آهن با عناصر آلیاژی. پس اگر قرار باشد آلیاژ ساخته شود، مواد خام را تا دمای ذوب حرارت داده و با یکدیگر ترکیب می‌کنند. این مواد که از سنگ آهن، نیکل، کروم، مولیبدن، سیلیسیوم، کربن و عناصر دیگری تشکیل می‌شوند، با یکدیگر ترکیب شده و می‌توانند آلیاژهای مختلف استیل استنلس را تولید کنند. میزان نسبت‌ مواد اولیه ترکیب شده و فرایند تولید و فرآوری می‌تواند نوع آلیاژ را مشخص کند. در انتهای این مرحله که فرایندی میانی است، آلیاژ به‌دست آمده به‌صورت شمش و سپس اسلب یا تختال تولید شده تا برای تولید ورق استفاده شود. در ادامه کل فرایند تولید ورق استیل توضیح داده خواهد شد.

فرایند تولید ورق استنلس‌استیل

بعد از اینکه مواد اولیه تولید ورق‌های استیل استنلس آماده شدند، فرایند تولید آغاز خواهد شد. نحوه تولید ورق استیل استنلس و فرایند تولید به شرح زیر خواهد بود:

• ذوب

در این مرحله مواد اولیه در کوره‌های مخصوصی قرار گرفته و تحت دماهای بسیار بالا، ذوب خواهند شد. امروزه برای تولید ورق استیل استنلس از کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌کنند. این مرحله بین هشت تا 12 ساعت طول می‌کشد تا فلز تبدیل به مذاب شود.

• کربن زدایی

مرحله بعد، مرحله‌ای است که کربن اضافی با پردازش فلز مذاب در یک مبدل کربن زدایی آرگون-اکسیژن AOD (Argon-Oxygen Decarburization) حذف می‌شود. این فرایند کربن را کاهش می‌دهد و امکان افزودن عناصر آلیاژی مانند نیکل یا مولیبدن را فراهم می‌کند. اگر محتوای کربن بسیار کم مورد نیاز باشد، یک مبدل اکسیژن زدایی خلاء یا VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) نیز استفاده می‌شود.

براساس این‌که چه میزان کربن در آلیاژ مورد نظر موجود باشد، در نهایت گریدهای مختلفی از ورق استنلس استیل به‌دست خواهد آمد. باید اشاره کرد که کربن زدایی یکی از مهمترین مراحلی است که بر روی استحکام کششی و سختی ورق تأثیر می‌گذارد.

• هم‌زدن

اگر می‌خواهید بدانید که مرحله بعدی نحوه تولید ورق استنلس‌استیل چیست، باید اشاره کرد که حال به مرحله هم‌زدن خواهیم رسید. هم‌زدن دقیق است که ترکیب شیمیایی را فراهم و آماده می‌کند. فولاد هم‌زده می‌شود تا باعث افزایش کیفیت محصول نهایی، توزیع یکنواخت و یا حذف اجزای ناخواسته و به قوام رسیدن آلیاژ خواهد شد. بدین صورت در نهایت به یک ورق یکدست و یکنواخت می‌رسیم که تمامی قسمت‌های آن مشخصات و ویژگی‌های همگونی دارند.

• فرم‌دهی

نحوه تولید ورق استیل استنلس با فرم دهی ادامه پیدا می‌کند. در این مرحله به کمک غلتک‌های مختلف نورد به فولاد فشار وارد کرده و شروع به فرم دهی می‌کنند. به این فرایند، نورد نیز گفته می‌شود. حاصل این مراحل ابتدا شکل‌دهی به‌صورت شمش، شمشه، گرده و سپس اسلب یا تختال است که محصول میانی به حساب می‌آیند. سپس از آن این محصولات میانی با طی مراحل متعدد نورد به ورق و دیگر مقاطع استیل دست پیدا خواهیم کرد. از مهمترین روش‌های نورد استیل استنلس، می‌توان به نورد گرم و نورد سرد اشاره کرد.

نورد گرم: در حالی که فولاد هنوز در دمایی بالاتر از آستانه تبلور مجدد است، نورد گرم رخ می دهد. فولاد از میان غلتک‌های بلند عبور داده می شود. شمشه‌ها و شمشال‌ها به شکل میل‌گرد و مفتول، در حالی که اسلب‌ها به کویل و شیت ورق تبدیل می‌شوند.

نورد سرد: فرآیند نوردی است که در دما‌های پایین و سرد اتفاق می‌افتد و نقش‌ تکمیلی برای بهبود کیفیت و پرداخت سطح برای مثال زمانی که ابعاد دقیق مورد نیاز است، استفاده می‌شود.

• عملیات حرارتی و رسوب‌زدایی

آنیل کردن (Annealing) یا بازپخت اصلی‌ترین عملیات حرارتی است که بر روی استیل انجام می‌شود. فرآیندی که با اصلاح ساختار دانه‌بندی، موجب بهبود خواص مکانیکی و شکل پذیری می‌شود. همچنین تنش‌های داخلی ناشی از سایر فرایندهای تولیدی را کاهش می‌دهد. در این عملیات حرارتی ابتدا فلز گرما دیده و در دمایی خاص نگه‌داری می‌شود، سپس در شرایط کنترل شده و به‌صورت تدریجی مجدداً سرد می‌گردد .

رسوب زدایی  (Descaling)، روشی برای ازبین بردن لایه‌ای ناخواسته اکسید و سایر ترکیباتی است که در مراحل نورد گرم و عملیات حرارتی بر روی فلز ایجاد می‌شود.  اما در این مرحله رسوبات یا لایه‌های اکسید را با استفاده از اسیدشویی یا پاکسازی الکتریکی، از بین می‌برند.

• برش و پرداخت

یکی دیگر از مراحل تولید ورق استیل استنلس، برش کاری نهایی است. در این مرحله بسته به نیاز و سفارش مشتریان، می‌توان ورق‌ها و یا سایر مقاطع استیل را در اندازه‎ها، ضخامت‌ها، شکل‌ها و  فرم‌های مختلف برش داد. برای برش استیل از انواع ابزارهای برنده مکانیکی استفاده می‌شود. همچنین گاهی برش پلاسما، شعله و واترجت هم برای برشکاری نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برش‌کاری ممکن است فقط برای تمیز کردن لبه‌های ورق، رساندن اندازه‌‌ها به تلورانس‌های دقیق یا براساس سفارشی خاص باشد.

فولادهای ضد زنگ را با انواع مختلفی از کیفیت‌های سطحی ارائه می‌کنند. پرداخت سطح انتخاب شده صرفاً برای زیبایی سطح ورق یا قطعه نیست. برخی از پرداخت‌های خاص، فولاد ضد زنگ را در برابر خوردگی مقاوم‌تر می‌کند، تمیز کردن آن را آسان‌تر می‌کند، یا به راحتی در تولید استفاده می‌شود. نوع پرداخت بر اساس کاربرد مورد نظر تعیین می شود.

پرداخت های سطحی نتیجه ترکیبی فرآیندهای تولیدی و روش‌های تکمیلی هستند. معمولاً نورد گرم، آنیل کردن و رسوب‌زدایی یک سطح مات ایجاد می‌کند. نورد گرم و سپس نورد سرد با غلتک پرداخت‌کاری سطحی درخشان ایجاد می‌کند. ترکیبی از نورد سرد، آنیل کردن و پرداخت کاری با پولیش ظریف، سطحی آینه‌ای ایجاد می کند. پس برای رسیدن به کیفیت سطوح متنوع و پرداخت‌های خاص مجموعه‌ای از تجهیزات سنگ زنی، پرداخت‌کاری و سندبلاست در مرحله نهایی تولید بر روی سطوح استنلس استیل استفاده می‌شود.

تولید ورق استیل به روش نورد گرم

نورد گرم یکی از مرسوم‌ترین روش‌های شکل دهی به ورق‌های مختلف به خصوص ورق‌های استیل استنلس است. نحوه تولید ورق استیل استنلس به کمک نورد گرم بدین صورت است که ابتدا باید اسلب‌های استیل را به کوره‌های پیش گرم وارد کنند. بعد از اینکه به دمای مورد نظر رسیدند، آن‌ها را در همان حالی که بسیار داغ هستند، از بین غلتک‌ها و نورد ابتدایی رد می‌کنند. در این مرحله از تولید ورق استیل به روش نورد گرم سطح مقطع ورق کاهش یافته و طول آن افزایش می‌یابد. حال ورق را از سایز نوردهای پایانی عبور داده تا در نهایت به ضخامت و اندازه مورد نظر دربیایید.

تولید ورق استیل به روش نورد سرد

در تکمیل نورد گرم، می‌توان ورق استنلس استیل را به کمک نورد سرد نیز تولید کرد. همانطور که از نام این روش تولید نیز پیدا است، به جای آن که عملیات شکل دهی و نورد را بر روی ورق با دمای 1100 درجه سانتی گراد انجام دهند، به ورق اجازه داده می‌شود تا سرد شده و به دمای محیط برسد. حال مراحل نورد و شکل دهی به کمک غلتک‌های مختلف آغاز خواهد شد. بیشترین تفاوت فرایند تولید ورق استیل به روش نورد سرد با نورد گرم، دمایی است که ورق‌های استیل استنلس تحت عملیات نورد قرار می‌گیرند.

مقایسه ورق نورد گرم و سرد

باید بدانید که نحوه تولید ورق استیل استنلس می‌تواند باعث ایجاد تفاوت‌های بسیار زیادی در محصول نهایی شود. از این رو بسته به فرایند نورد، قابلیت‌های ورق استیل نیز تفاوت‌هایی پیدا می‌کند. برای مثال تولید ورق استیل به روش نورد گرم در نهایت باعث ایجاد ورق‌های استیل استنلسی خواهد شد که داری سطحی مات‌تر خواهند بود. اما به صنعتگران این اجازه را می‌دهد تا ورق‌ها را در ابعاد بزرگتری تولید کنند. قیمت ورق‌های تولید شده به روش نورد گرم در مقایسه با نورد سرد ارزان‌تر بوده و یکی از دلایل آن نیاز کمتر به دستگاه‌های پیشرفته‌تر در این روش است. ورق‌های استنلس استیل تولید شده به کمک این روش انعطاف بسیار مناسبی داشته و می‌توانند کاربردهای زیادی در صنعت داشته باشند.

این در حالی است که نحوه تولید ورق استیل استنلس به روش نورد سرد باعث شده تا ویژگی‌های ورق نهایی، متفاوت باشد. تولید ورق استیل به روش نورد سرد منجر به ایجاد ورق‌هایی با سطحی براق‌تر و تمیزتر خواهد شد. از سوی دیگر ورق‌ها به گونه‌ای تولید شده‌اند که عملیات روغن کاری بر روی آن‌ها بهتر صورت خواهد پذیرفت. برای تولید ورق استیل به روش نورد سرد نیاز به فشار بالایی بوده و انعطاف پذیری محصولات نهایی نیز کم خواهد بود. این در حالی است که ورق‌های استیل استنلس تولید شده به روش نورد سرد از تلرانس ابعادی دقیق و محدودتری برخوردار هستند.

کلام آخر

ورق استنلس استیل به دلیل مقاومت در برابر خوردگی به عنوان یک متریال محبوب در صنایع مختلف شناخته می‌شود. این ورق براساس گرید و آلیاژهای خود به انواع مختلف تقسیم می‌شود که هر کدام کاربرد مخصوص به خود را دارند. آشنایی با مشخصات فنی ورق استیل برای انتخاب محصول مناسب بسیار مهم است زیرا باعث می‌شود تا به نسبت هزینه‌ای که پرداخت می‌کنید، ورق متناسب‌تر با کاربرد مورد نظر خود تهیه کنید.

«مجموعه استیل رخ» با سال‌ها تجربه در فروش ورق استیل توانسته بهترین خدمات در این حوزه را در اختیار مشتریان خود قرار دهد. برای دریافت لیست قیمت ورق استیل و مشاوره تخصص با تیم فروش ما تماس بگیرید.