فولاد 369

شمش چیست؟

به طور کلی شمش ها قطعات فلزی صیقلی نشده ای هستند که به عنوان ماده اولیه برای ساخت قطعه و سایر محصولات استفاده می شود. شمش ها با انجام عملیات های مختلف مانند شکل دهی، برش و … به محصول مورد نظر تبدیل می شوند و همچنین می توانند به عنوان ذخیره ارزی بین دولت ها مبادله شوند. یکی از مهم ترین انواع شمش در کشورها شمش فولادی است. بنابراین قیمت شمش آهن برای بسیاری از بازرگانان و اقتصاد دانان یک کشور تولیدکننده فولاد حائز اهمیت است.

شمش فولاد اولین محصول قابل حمل حاصل از فرآیندهای فولادسازی (پس از استخراج آهن و تولید فولاد خام) است که به صورت جامد و در ابعاد قابل حمل تولید می شود. در واقع فرآیند شمش سازی یکی از فرآیندهای میانی نورد فولاد است که مواد اولیه صنایع پایین دستی را تولید می کند. شمش سازی با انجماد فلز مذاب در قالب انجام می شود و اهداف مختلفی را دنبال می کند.

انواع شمش فولاد

شمش های فولادی کاربردهای زیادی دارند و تنها در یک نوع ثابت تولید نمی شوند. زیرا با توجه به کاربری های مختلف نیاز به تولید انواع شمش های فولادی وجود خواهد داشت. بنابراین بر اساس چنین نیازهایی شمش های فولادی مختلفی تولید می شود. اکثر این شمش ها از نظر ابعاد و اندازه متفاوت هستند. همانطور که گفتیم هر یک از شمش ها می توانند مصارف خاص خود را در صنایع مختلف داشته باشند. برای این منظور از شمش های مناسب و ویژه برای تولید محصولات مختلف استفاده می شود. در ادامه به چند نمونه از انواع شمش فولادی اشاره می کنیم:

• شمش فولادی بیلت یا شمشه

بیلت های فولادی در آهنگری ها و ماشین سازی ها برای ساخت کالاهای مهندسی و به عنوان ماده اولیه برای ساخت لوله های بدون درز بسیار استفاده می شود. هیچ اندازه استانداردی برای شمش وجود ندارد. فلز مذاب حاصل از کوره بلند به داخل ملاقه های استوانه ای بزرگ در کارخانه های فولاد ریخته می شود. زمانی که ریخته گری دارای مقطع مربعی باشد به آن بیلت می گویند. بیشتر اوقات بیلت ها کوچک هستند و سطح مقطع یک بیلت کمتر از ۲۳۲ سانتی مترمربع است.

• شمش فولادی بلوم یا شمشال

نوع دیگری از شمش فولادی به نام بلوم یا شمشال وجود دارد. همانطور که در بالا اشاره کردیم، هر یک از شمش های فولادی ممکن است از نظر ظاهری با یکدیگر متفاوت باشند. زیرا محصولات تولید شده از شمش فولاد نیز دارای ابعاد متعدد بوده و نیاز به انواع شمش های فولادی دارد.

مثلاً شمش فولاد بلوم یا شمشال معمولاً دارای مقطع مستطیل یا مربع است. یعنی از نظر عرض و ضخامت ابعاد تقریبا مساوی دارد. معمولا سطح مقطع شمش فولاد بلوم بیش از ۲۲۵ سانتی متر است و به همین دلیل با سایر شمش های فولادی متفاوت است. شمش فولادی بلوم معمولاً برای ساخت انواع ناودانی، تیر آهن، حفاظ، لوله های بدون درز و میلگرد استفاده می شود.

• اینگت

اینگت یا شمش محصولی نیمه تمام است که سطح مقطع آن بیشتر ذوزنقه ای بوده و طول آن کمتر از ۲ متر است. رایج ترین شمش ها از فولاد، چدن، طلا، آلومینیوم و مس هستند. به شمش های فولادی شمش پارچه ای نیز گفته می شود. از جمله کاربردهای این نوع شمش آهن می توان به ساخت نمونه های آزمایشگاهی اشاره کرد.

روش های تولید انواع شمش فولادی

اکثر شمش فولادی با استفاده از یکی از چهار روش تولید می شوند: مبدل های بسمر، کوره های باز، کوره های اکسیژن پایه و کوره های الکتریکی. فرآیند اولیه اکسیژن کارآمدترین است، در حالی که روش های بسمر و اجاق باز منسوخ شده اند. کوره های الکتریکی برای تولید فولادهای با کیفیت بالا از ضایعات فولادی، آهک و مقیاس آسیاب (اکسید آهنی که روی سطح فولاد داغ تشکیل می شود و به صورت فلس سیاه می ریزد) استفاده می شود.

شمش های فولادی و رشته های متراکم با نورد گرم به بخش های نهایی منتقل می شود. مقاطع تمام شده می توانند تیرهای سازه ای، مقاطع و زاویه های کانال، میله های گرد، صفحات، نوار، مقاطع مستطیلی یا شش ضلعی، ریل های راه آهن، میله های تقویت کننده و … باشند، که نوار را به شکل لوله ای منحنی تبدیل میکند.

• روش کوره قوس الکتریکی (EAF)

این روش نسبت به سایر روش ها توجیه پذیرتر است. در این روش ابتدا ضایعات آهن در کوره قوس الکتریکی ریخته می شود. ظرفیت کوره قوس الکتریکی ۲۰۰۰۰–۱ کیلو است. سپس همزمان با ذوب ضایعات، مخلوطی از آهن اسفنجی حاصل از احیای مستقیم گلوله ها به همراه مواد سرباره ساز مانند آهک، کک، بنتونیت و سایر مواد افزودنی به مذاب اضافه می شود.

در نهایت فولاد مذاب پس از نمونه برداری، دمیدن اکسیژن، همگن سازی و آنالیزهای مختلف بدست می آید. پس از تخلیه سرباره، فولاد مذاب توسط دیگ به واحد ریخته گری پیوسته منتقل شده و از طریق نازل به داخل تاندیش و سپس قالب مسی گرد ریخته می شود. در نهایت پس از سرد شدن یخ می زند. شمش هایی که به روش قوس الکتریکی بدست می آید به طور آشکار دارای کیفیت بهتر می باشد و در ننتیجه هزینه ی بالاتری نسبت به سایر شمش های تولید شده دارد.

• روش کوره بلند (BF)

روش کوره بلند یک روش قدیمی برای تولید شمش فولاد است که در این روش بیشترین درصد سنگ آهن مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش ابتدا سنگ آهن فرآوری و آگلومره شده و سپس به همراه آهک و کک وارد کوره بلند میشود. به این ترتیب آهن فراوری نشده و یا چدن ذوب شده به دست می آید. بعد از تبدیل آهن خام به فولاد مذاب و حذف کربن و ناخالصی های دیگر به کمک اکسیژن، آن را به واحد ریخته گری مداوم منتقل میکنند برای ورود اکسیژن به داخل کوره، معمولا از دولوله‌ی نیزه‌ای شکل استفاده می‌شود. از طرفی دیگر، اکسیژن وارد شده به کوره موجب از بین رفتن ناخالصی‌ها با ایجاد اکسیداسیون در فولاد می‌گردد. این روش، یکی از مزایای استفاده از کوره بلند به شمار می‌آید که بعد از ریخته شدن فولاد ذوب شده در قالب های مشخص انجماد می گردد.

• روش کوره القایی (IMF)

در کوره های القایی امکان جداسازی و عبور از صافی های مرتبط وجود ندارد به همین دلیل نمی توان شمش با درصد کم کربن تولید کرد. همچنین میزان عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد در این روش بیشتر از روش کوره قوس الکتریکی است. در این روش از یک میدان مغناطیسی بسیار قوی برای ذوب فلزات استفاده می شود. از آنجایی که این گرما توسط یک سیم پیچ القایی در اطراف کوره انجام می شود، نام این کوره القایی نامیده می شود. روش کار کوره القایی به این صورت است که یک سیم پیچ القایی در اطراف کوره نصب می شود تا جریان الکتریکی با فرکانس بالا وارد آن شود.

پس از وارد شدن جریان الکتریکی به سیم ها، میدان مغناطیسی بسیار بالایی در داخل کوره ایجاد می شود و باعث تولید حرارت زیاد در آن می شود. این فرایند باعث می شود تمام فلزات داخل کوره ذوب شود. به همین دلیل چنین روشی مناسب برای ذوب فلزات و تولید شمش فولادی محسوب می شود.

ریخته گری انواع شمش فولادی

هنگامی که تحت تاثیر حرارت بالا فولاد ذوب و تصفیه می شود، لازم است آن را به اشکال مفید برای پردازش بیشتر یا استفاده نهایی جامد کنید. ریخته گری شمش فولاد روش ارجح برای فولادهای خاص، ابزار، آهنگری و ذوب مجدد است. ریخته گری شمش فولاد یک فرآیند ریخته گری معمولی برای فولاد مذاب است. درصد بسیار کمی از تولید جهانی فولاد خام از طریق مسیر ریخته گری شمش به دست می آید با این حال، روش ریخته‌گری فولاد مایع در قالب‌های شمش هنوز برای گریدهای خاص فولاد کم آلیاژ و برای کاربردهای آهنگری خاص، که در آن محصولات با ابعاد بزرگ، کیفیت بالا یا قطعات کوچک مورد نیاز است، ضروری است. کاربرد معمولی برای ریخته گری شمش معمولی شامل صنایع مهندسی (به عنوان مثال در نیروگاه های تولید برق، پره های توربین)، صنعت نفت و گاز (تجهیزات انتقال، لوله های بدون درز)، صنعت هوافضا (توربین، قطعات موتور)، کشتی سازی است. (درموتورها و درایوها)، ابزارسازی و مهندسی مکانیک (آهنگرهای سنگین، فولادهای سرد، گرم و پرسرعت، بلبرینگ، چرخ دنده‌های محرک) و همچنین مهندسی خودرو می باشد.

• شمش‌ریزی دستی (تکباری)

در این روش مذاب توسط پاتیل به هر قالب مجزا ریخته شده و تا انجماد کامل در مذاب می‌ماند.

• شمش‌ریزی پیوسته، فابریک، CCM

در ریخته گری پیوسته شمش، فلز مذاب با سرعت معینی در داخل قالب که معمولاً مسی است توسط سیستم آبگرد سرد شده و در قالب ریخته می شود .در همین حال قطعات جامد قبلی با سرعتی برابر با سرعت بارگیری از انتهای قالب بیرون کشیده می شوند.

اگر شمش منجمد به طور مداوم بریده شود و تخلیه تا زمانی که مذاب وجود دارد ادامه داشته باشد، به این روش تخلیه پیوسته شمش گفته می شود. این روش به دلیل صرفه اقتصادی و سرعت در انجام فرآیند از محبوبیت بیشتری در صنعت برخوردار است.

دو گرید معروف شمش فولادی

شمش های فولادی در گریدهای مختلفی تولید می شوند که از معروف ترین آن ها می توان به sp۳ و sp۵ اشاره کرد. این دو گرید متعلق به استاندارد روسیه است که در تولید شمش فولادی کاربرد دارد. در زیر به تفاوت های شمش فولادی sp۳ و sp۵ اشاره می کنیم.

• شمش فولادی sp3 نسبت به شمش فولادی sp۵ انعطاف پذیرتر است.
• شمش فولادی sp۳ گرانتر از شمش فولادی sp۵ است.
• مقدار عناصر آلیاژی شمش فولادی sp۳ کمتر از شمش فولادی sp۵ است.
• معمولاً از شمش فولادی sp۳ در تولید نبشی، ناودانی و میلگرد با سایز کوچک و از شمش فولادی sp۵ در تولید کلاف و میلگرد تا سایز 25 استفاده می شود.

کاربرد شمش فولاد

کاربرد اصلی بلوم و بیلت در تولید تیرآهن، مفتول، میلگرد (مسطح و آجدار)، نبشی، ناودانی و شیلد (پارچه)، لوله های بدون درز و مانیسمان و سایر قطعات می باشد.

تختال یا اسلب به عنوان یکی از مهمترین محصولات خام فولادی به عنوان ماده اولیه در فرآیندهای نورد سرد و گرم در ساخت ورق ها، صفحات، نوارهای فلزی، کلاف ها و کویل ها وهمچنین لوله ی درزها و تیوب ها استفاده می شود.

عوامل تاثیر گذار در قیمت شمش های فولادی

در تولید فولادهای آلیاژی، سیلیکون، منگنز، نیکل، فسفر، کروم، گوگل کربن و … اگرچه عناصری وجود دارد، اما هیچ نوع فولادی بدون آهن ساخته نمی شود. در واقع آهن یکی از عناصر مهم در ساخت انواع فولادهای آلیاژی است. فولادهای آلیاژی مختلفی را می توان با استفاده از سنگ آهن تولید کرد. اکنون در اینجا افزایش و کاهش میزان کربن و سایر عناصر فولاد می تواند تغییرات عمده ای در ساختار آنها ایجاد کند. اما در هر صورت برای ساخت فولاد باید از آهن استفاده کرد. حال می خواهیم در مورد چنین موضوعی صحبت کنیم ، بنابراین نمی توان نقش و قیمت و هزینه نهایی سنگ آهن را در تولید فولاد نادیده گرفت. با نوسانات قیمت سنگ آهن تغییرات زیادی در قیمت نهایی فولاد ایجاد می شود.

• قیمت سنگ آهن

همانطور که قبلا ذکر شد سنگ آهن یکی از مواد اولیه مورد نیاز برای تولید انواع شمش آهن و فولاد است. بنابراین کاملا طبیعی به نظر می رسد که قیمت شمش فولاد تحت تاثیر قیمت سنگ آهن قرار گیرد.

• قیمت جهانی نفت

به طور کلی حدود ۱۵ درصد قیمت شمش فولاد و محصولات فولادی از میزان انرژی مصرفی برای تولید آنها تامین می شود. بنابراین با افزایش قیمت جهانی نفت شاهد افزایش قیمت شمش و محصولات فولادی خواهیم بود.

• قیمت آهن قراضه

از آنجایی که در تولید شمش فولاد از ضایعات آهن نیز استفاده می شود، قیمت ضایعات بر قیمت نهایی شمش تاثیرگذار خواهد بود.

• عرضه و تقاضا

به طور کلی عرضه و تقاضا نقش اساسی در تعیین قیمت نهایی یک محصول دارد. با افزایش عرضه، قیمت کاهش می یابد و با افزایش تقاضا، قیمت افزایش می یابد.

• نرخ ارز

به طور کلی با افزایش نرخ ارز تقاضا برای شمش آهن و فولاد کاهش می یابد. بنابراین، نوسانات نرخ ارز و تغییر تقاضای مربوطه بر قیمت شمش فولاد تاثیر می گذارد.

• وزن شمش آهن

دانستن وزن شمش برای فعالان بازار آهن بسیار مهم است. چرا که شمش ماده اولیه برای تولید محصولات فولادی است. وزن شمش های کارخانه های مختلف به دلیل ترکیب شیمیایی متفاوت ممکن است کمی متفاوت باشد. اما محاسبه وزن آن چندان دشوار نیست. با ضرب حجم شمش به راحتی می توانید چگالی جرم آن را بدست آورید.

جمع بندی

به طور کلی در مورد انواع شمش فولادی و خواص آن صحبت کردیم. همچنین در مورد روش و تولید شمش فولادی هم صحبت کردیم. وجود شمش فولادی در ساخت محصولات و قطعات مختلف نقش اساسی دارد. در بیشتر موارد از شمش فولاد برای تولید انواع محصولات فولادی در داخل کشور استفاده می شود که خوشبختانه ایران، در تولید فولاد، رتبه اول را در خاورمیانه و رتبه دهم را در جهان دارد و پیش بینی‌ ها نشان می‌دهد که احتمال صعود به رتبه هفتم تولید فولاد جهان، تا سال ۱۴۰۴ برای ایران امکان‌پذیر است.

ورق گالوانیزه چیست؟

این نوع ورق های فولادی در واقع ورق های روغنی هستند که با انجام فرآیندهایی بر روی آن ها ویژگی جدیدی پیدا کرده اند. همچنین می توان گفت که ورق گالوانیزه از پوشاندن ورق روغن با لایه های روی تولید می شود. از آنجایی که خوردگی و زنگ زدگی از مهم ترین مشکلات ورق های فولادی است، این راه حل تا حد زیادی به رفع این مشکل کمک کرده است. اگرچه خود ورق روغنی مقاومت خوبی در برابر زنگ زدگی دارد اما پس از مدتی در مجاورت رطوبت یا آب قرار می گیرد به تدریج زنگ می زند. اما ورق های گالوانیزه به دلیل پوششی که دارند در برابر زنگ زدگی مقاومت بالایی دارند. به همین دلیل کاربرد ورق گالوانیزه در مواردی است که تماس ورق فولادی با رطوبت و آب زیاد باشد مانند ساخت مخازن آب. نکته مهم دیگر در مورد این ورق ها امکان تعمیر قسمت هایی از آن است که به مرور زمان آسیب می بیند.

مشخصات ورق های گالوانیزه را می توان به شرح زیر بیان کرد:

در صورتی که سازه ها با ورق های گالوانیزه ساخته شوند، فرآیند بازرسی و معاینه فنی ساختمان بسیار ساده و بصری است.

به دلیل سختی و مقاومت بالای ورق های گالوانیزه در برابر ضربه های احتمالی، فرآیند حمل و نقل آن ها بسیار ایمن بوده و از آسیب های احتمالی در حین حمل مصون خواهند بود.

تمیز کردن ورق های گالوانیزه به دلیل سطح صاف و صیقلی که دارند در مقایسه با ورق های مشکی که سطح زبر و ناصافی دارند بسیار راحت تر است. ورق های گالوانیزه به راحتی با اسپری مخصوص تمیز می شوند.

فرآیند تولید ورق گالوانیزه

بسته به اینکه چه فرآیندی برای ساخت و تولید ورق گالوانیزه طی شود متفاوت است. روش های گالوانیزه گرم را به شما معرفی می کنیم:

روش گالوانیزه گرم یا حرارتی

در این روش ورق های فولادی را در حوضچه روی غوطه ور می کنند تا کاملا با روی پوشانده شوند. روی همراه با اکسیژن به سختی به سطح ورق می‌چسبد، به عبارت ساده‌تر، پیوندی بین فولاد و روی ایجاد می‌شود.

روش الکتروگالوانیزه

این روش با استفاده از جریان های الکتریکی و محلول سولفات روی انجام می شود. ورق های تولید شده با این روش نسبت به سایر ورق های گالوانیزه ضخامت کمتری دارند.

روش گالوانیلینگ

روش گالوانیزه کردن در مقایسه با سایر روش های گالوانیزه دشوار و زمان بر است. در این روش کارشناسان ورق گالوانیزه را با دو فرآیند تولید می کنند. روش انجام این فرآیند به این صورت است که ابتدا ورق با پوشش روی پوشانده می شود، سپس در فرآیند کوره ذوب می شود.

روش پیش گالوانیزه

در این روش این سطح فلزی باید با مایع تمیز شود، سپس ورق برای گالوانیزه شدن در حوضچه ای پر از روی به صورت رفت و برگشتی گالوانیزه می شود.

یکی از روش های تولید ورق گالوانیزه، روش غوطه ور شدن در مذاب است. این روش که ورق خروجی را با کیفیت مناسب تحویل می دهد شامل مراحل زیر می باشد:

1. ورق هایی که به صورت کلاف هستند به هم جوش داده می شوند.
2. ترکیبات مخصوص چربی گیر وارد کار شده و سطح ورق ها را از رنگ، روغن، گریس و سایر ترکیبات آلی پاک می کند.
3. سایر ترکیباتی که در مرحله قبل تمیز نشدند در این مرحله با اسید شویی یا سندبلاست تمیز می شوند.
4. دستگاه های تعلیق برای معلق نگه داشتن ورق ها در مراحل بعدی ارائه شده است.
5. ورق ها در حمام اسید هیدروکلریک غوطه ور می شوند تا هرگونه زنگ زدگی، رسوب و اکسیدهای فلزی را از بین ببرند.
6. ورق ها در وان آب شسته می شوند.
7. آن ها وارد حمام داغ آمونیاک کلرید روی می شوند و آماده واکنش با مذاب روی هستند.
8. روی مذاب با سطح فولاد واکنش داده و در عرض دو تا سه دقیقه یک پوشش گالوانیزه ایجاد می شود.
9. بلافاصله ورقه ها وارد آب یا محلول دی کرومات سدیم شده و خنک می شوند.
10. ورق گالوانیزه آماده بسته بندی و بارگیری می باشد.

نحوه تشخیص ورق گالوانیزه

بسیاری از افراد هنگام خرید ورق گالوانیزه با چالش هایی مواجه می شوند زیرا قادر به تشخیص اصل بودن آن نیستند. به طور کلی ورق گالوانیزه دارای سطحی براق و شفاف است. بر روی سطوح برخی از ورق های گالوانیزه، اسپنگل ها یا گل های گالوانیزه وجود دارد که در اصطلاح متالورژیکی به آنها فلیک می گویند. پوشش ورق های گالوانیزه در محدوده ۱۰ تا ۲۷۵ میلی متر و دارای ضخامت ۰.۱۸ تا ۶ میلی متر می باشد. یکی از راه های دیگر برای تشخیص ورق گالوانیزه، سطح صاف آن است.

ورق روغنی یکی از مهمترین ورق های فولادی است که در فرآیند نورد سرد تولید می شود. با توجه به اینکه ورق روغن در دمای محیط تولید می شود و بیشتر به دلیل فشار در خط نورد تحت تاثیر حرارت زیاد قرار نمی گیرد. به همین دلیل ظاهر خوبی دارند. در پایان تولید ورق های نورد سرد برای محافظت از زنگ زدگی روی آن ها روکش روغن می زنند. این پوشش چندین ماه از این ورق ها در برابر زنگ زدگی محافظت می کند. ورق روغنی به عنوان ورق پایه در تولید بسیاری از ورق های فولادی دیگر از جمله ورق گالوانیزه استفاده می شود.

مهمترین ویژگی های ورق روغنی به شرح زیر است:

از استحکام کششی بالاتری نسبت به انواع ورق های فولادی (به خصوص ورق سیاه) برخوردار است.

فرآیند تولید و آماده سازی ورق روغنی نسبت به ورق های رقیب آسان تر است و در صورت فعال بودن خط تولید، فرآیند تولید بسیار سریعتر انجام می شود.

مهمترین کاربرد ورق روغنی

در تولید میز اداری، مبلمان و لوازم خانگی اغلب از ورق روغنی استفاده می شود.

در صنایعی مانند خودروسازی از جمله بدنه خودرو، اگزوز و سایر قطعات حساس کاربرد به سزایی دارد.

مصالح ساختمانی مانند در و پنجره و پروفیل از ورق روغنی ساخته می شود.

فرآیند تولید ورق های روغنی

معمولا برای تولید این محصولات از ورقه های سیاه استفاده می شود که کربن کمی در ترکیب خود دارند. ورقه های سیاه با اسید شسته شده و تکه های سیاه روی سطح آن را تمیز می کنند. سپس با گذراندن چند مرحله نورد سرد به ورق روغنی تبدیل می شود. به عنوان مثال زمانی که قصد تولید ورق روغنی به ضخامت دو میلی متر را دارند، یک ورق سیاه به ضخامت سه میلی متر تهیه می کنند و پس از نورد سرد آن را به ورق روغنی با مشخصات متفاوت تبدیل می کنند. این ویژگی ها بسته به درصد کربن، منگنز، تیتانیوم و … تغییر می کند. ناگفته نماند که ورق سیاه اساساً فولاد نورد گرم است که در دمای بالا (بیش از ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد) نورد می شود. با توجه به استفاده از فویل روغن در صنایع مختلف، شایان ذکر است که یکی از دلایل افزایش قیمت خودرو و لوازم خانگی، نوسان روزانه قیمت فویل روغنی است.

همانطور که گفته شد کلیه مقاطع فولادی قابلیت گالوانیزه شدن دارند. ورق روغنی یا نورد سرد نیز از این قاعده مستثنی نیست. گالوانیزه و نورد سرد اهداف متفاوتی دارند و قابل مقایسه نیستند. زیرا نورد سرد یکی از روش های شکل دهی و گالوانیزه یکی از روش های محافظت از فلز در برابر خوردگی می باشد. با این حال، نتیجه این دو فرآیند قابل مقایسه است. در ادامه به بررسی تفاوت های ورق گالوانیزه با ورق سرد از جنبه های مختلف می پردازیم.

• فرآیند تولید و هزینه های ناشی از آن

همانطور که گفته شد تولید ورق گالوانیزه و ورق روغنی در دو فرآیند مجزا با اهداف متفاوت انجام می شود. ورق روغنی از نورد سرد تولید می شود و ورق گالوانیزه حاصل فرآیند پوشش ورق نورد است. در بازار خرید و فروش مقاطع فولادی ورق گالوانیزه از قیمت بالاتری نسبت به ورق روغنی برخوردار است. اگرچه هزینه تولید به عوامل مختلفی مانند قیمت مواد اولیه، ابعاد ورق و برند سازنده بستگی دارد. پس به طور کلی با در نظر گرفتن تمامی این عوامل می توان فرآیند تولید و پوشش روی فولاد را دلیل تفاوت قیمت ورق گالوانیزه و ورق روغنی دانست.

• ابعاد و ضخامت

عرض تولید ورق گالوانیزه و روغن کاری شده با یکدیگر تفاوتی ندارد. ورق های نورد سرد در همان ابعاد تولیدی و در عرض ۱۰۰۰ یا ۱۲۵۰ میلی متر قابل گالوانیزه می باشند. ضخامت لایه روغن معمولا بین ۰.۳ تا ۳ میلی متر است. با توجه به اینکه ورق گالوانیزه دارای پوشش اضافی است، ضخامت آن بیشتر از ورق سرد خواهد بود.

• طول عمر

تفاوت ورق روغنی با فولاد گالوانیزه یکی از مهم ترین تفاوت های این دو نوع ورق فولادی است. به طور کلی، فلز روی را نمی توان کاملاً در برابر خوردگی مصون دانست. اما میزان خوردگی روی بسیار کمتر از فولاد است. آزمایشات آزمایشگاهی نشان می دهد که ورق گالوانیزه می تواند بیش از ۵۰ سال عمر کند. البته با ترک شرایط ایده آل و قرار دادن ورق ها در شرایط عادی، عمر این ورق ها به ۲۰-۳۰ سال می رسد. در ضمن طول عمر ورق سرد حداکثر ۱۵ سال تخمین زده می شود. در واقع دلیل اصلی استفاده از ورق گالوانیزه در صنایع مختلف طول عمر بسیار بالای آن است. پوشش گالوانیزه از تمام قسمت های مختلف یک ورق فولادی محافظت می کند. یکی دیگر از دلایل ماندگاری بیشتر ورق گالوانیزه، محافظت خودکار مناطق آسیب دیده توسط روکش گالوانیزه است. پوشش های گالوانیزه نسبت به پوشش های فولادی مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند و با حفاظت کاتدی از نواحی کوچکی که در معرض آسیب هستند محافظت می کنند.

• نیاز به نگهداری

ورق گالوانیزه در مقایسه با ورق سرد روغنی نیاز به نگهداری کمتری دارد و طول عمر آن بیشتر است. این دو مورد در دراز مدت باعث کاهش هزینه های تهیه و تعمیر ورق گالوانیزه می شود. در مناطق دور افتاده که تعطیلی مشاغل و اختلال در کار به دلیل تعمیر و نگهداری از مشکلات رایج است، ورق گالوانیزه راه حل مناسبی خواهد بود. از طرفی ورق گالوانیزه به بازرسی دوره ای کمتری نیاز دارد. به این ترتیب هزینه های نگهداری آن کاهش می یابد.

• قیمت

از جمله عوامل موثر بر قیمت ورق گالوانیزه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کیفیت کارخانجات تولیدی
• ضخامت ورق گالوانیزه
• نوسانات ارز

و از جمله موارد مهمی که بر قیمت ورق روغنی تاثیر می گذارد، نسبت عرضه و تقاضا است که گاهی به دلیل کمبود این محصول، قیمت آن از ورق گالوانیزه بیشتر می شود، معاملات بورس، نوسانات ارز و دلار، بازار و همچنین قیمت جهانی ورق نیز از جمله عوامل هستند. که می تواند بر قیمت نهایی ورق روغن تاثیر بگذارد.

• ظاهر

ورق گالوانیزه و ورق روغنی دارای سطح شفاف و براق هستند. تفاوت ورق روغنی با ورق گالوانیزه از نظر ظاهری، اسپنگل روی سطح برخی از ورق های گالوانیزه است. به این ناخالصی های سطحی گل گالوانیزه نیز می گویند. به طور کلی دقت ابعاد و شفافیت ورق های روغنی در مقایسه با ورق های فولادی گالوانیزه بیشتر است. بنابراین از این ورق ها در ساخت خودرو، لوازم خانگی و … استفاده می شود که ظاهر و مقاومت ورق گالوانیزه در برابر خوردگی باعث افزایش استفاده از آن در صنعت ساخت لوله های آب و فاضلاب، کانال های کولر و … شده است.

• قابلیت اعتماد و اطمینان

استانداردها در تولید ورق های گالوانیزه بیشتر و سخت گیرانه تر از ورق های روغنی است که باعث اطمینان بیشتر این ورق ها می شود.

• بازرسی دوره ای سازه

جمع بندی

در این مقاله با ورق های گالوانیزه و روغنی آشنایی نسبی پیدا کردیم و مشخصات و تفاوت ها را بررسی کردیم. اما به طور کلی نمی توان گفت کدام یک بر دیگری برتری دارد زیرا هر کدام در موقعیتی متفاوت کاربرد خاصی دارند و باید بر اساس نیاز انتخاب شوند. آنچه مشخص خواهد شد این است که ورق های گالوانیزه برای کارهایی که نیاز به عمر طولانی در آن ها احساس می شود مناسب تر است و البته باید قیمت آن را بررسی کرد و سپس با توجه به قیمت آهن در زمان نیاز خریداری کرد.

معرفی

در این مطلب قصد داریم در مورد خرید ورق سیاه و ویژگی های این نوع ورق توضیح دهیم. در فرآیند تولید مقاطع فولادی، بخش بسیار مهم و کاربردی وجود دارد که به صورت مستقیم و غیرمستقیم در صنعت و ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. این مقطع فولادی که در تولید فولاد هم بصورت گرم و هم سرد ساخته شده و نسبت ضخامتش به دیگر ابعاد آن کمتر است ورق نامیده می شود. بسته به نورد سرد یا گرم بودن ورق فولادی انواع مختلفی از آن وجود دارد که آنچه از فرآیند نورد گرم در کارخانه های فولادسازی تولید می شود در بازار آهن به ورق سیاه معروف است تا جایی که از متداول ترین مقاطع فولادی به شمار می رود. اما چرا به آن ورق سیاه می گویند؟ به دلیل مواد اولیه و شرایط تولید آن ها، بر خلاف ورق های روغنی و گالوانیزه، آثار اکسید و زنگ زدگی در ورق های سیاه دیده می شود که باعث مات و عدم براقیت دو ورق قبلی شده است. در این متن در مورد ویژگی های ورق سیاه، قیمت امروز ورق سیاه، نکات خرید مربوط به آن و … صحبت می کنیم پس تا پایان با ما همراه باشید.

ورق سیاه چیست؟

ورق سیاه یا Hot Rolled Sheet نمونه ای از ورق های تولید شده با روش نورد گرم است. ورق سیاه همان ورق گالوانیزه است که از دو نوع فولاد A1011 و A36 تولید می شود. ورق سیاه در دمای بالا تولید می شود، در این فرآیند ورق را تا دمای 1280 درجه در داخل کوره قرار می دهند. پس از آن از فر خارج شده و از چند غلتک رد می شود. این امر باعث لایه برداری و کاهش ضخامت پوست ورق ها می شود. در نهایت ورق از قفسه ها عبور کرده و آخرین مرحله نورد را طی می کند. ورق سیاه در نهایت از خنک کننده عبور کرده و به صورت رول شده و آماده ورود به بازار است. این ورق به دو صورت کلی ورق سیاه معمولی و ورق سیاه صنعتی در بازار موجود می باشد که با توجه به درصد کربن و سایر عناصر موجود در آن به گریدهای مختلف قابل تفکیک می باشد. از مهمترین گریدهای ورق مشکی در بازار آهن و همچنین صنعتگران و تولیدکنندگان می توان به ورق مشکی ST37 و ورق مشکی ST52 اشاره کرد.

کاربرد ورق سیاه

از ورق آهنی می توان در زمینه های مختلف صنعت و ساختمان استفاده کرد. یکی از مهمترین کاربردهای ورق سیاه معمولی و صنعتی می توان در صنعت خودروسازی، صنعت ساختمان، مخزن سازی، تانکر سازی، تولید کنندگان لوازم خانگی مانند بخاری، پکیج، رادیاتور و آبگرمکن، صنایع سنگین مانند کشتی سازی و ساخت مخازن و سیلوهای بزرگ به ساخت ابزار جنگی، رینگ و چرخ اشاره کرد. استفاده زیاد از این ورق در صنایع مختلف محبوبیت و تقاضای زیادی را برای آن در بین خریداران و فروشندگان ورق آهن ایجاد کرده است که تاثیر زیادی در قیمت ورق سیاه در بازار آهن دارد.

ساخت و ساز، استفاده در ساخت ریل راه آهن، لوله ها و تیوب، قطعات خودرو و راه آهن، اسکلت کامیون و درب و قفسه بندی از موارد مهمی هستند که ورق سیاه کاربرد اساسی در ساخت آنها دارد.

خرید ورق سیاه:

قبل از اینکه به عوامل موثر بر قیمت ورق سیاه بپردازیم، بهتر است با نکات خرید ورق سیاه و قیمت آن آشنا شویم. تهیه ورق سیاه به دو صورت تهیه از بازار آهن و تهیه ورق از خود کارخانه انجام می شود. حال نکاتی که هنگام خرید از بازار آهن آلات باید به آن توجه کنید عبارتند از:

• با افراد با تجربه و متخصص در این زمینه مشورت کنید.
• آشنایی کامل با مشخصات فنی ورق سیاه و کارخانه تولید آن داشته باشید.
• آشنایی کامل با مهندس یا مدیر پروژه در مورد آلیاژ و کیفیت مطلوب آن داشته باشید.
• داشتن قیمت های مشابه کارخانه ها برای جلوگیری از سو استفاده ی افراد در خرید و فروش اهمیت به سزایی دارد.
• برای اطمینان از گارانتی محصول خود، از مکان های اتحادیه خرید کنید.

• هزینه بارگیری در کارخانه رایگان بوده و هزینه بارگیری در انبار و هزینه ارسال به عهده مشتری می باشد.
• به دلیل آماده سازی، بارگیری و حمل و نقل، بین ۳ تا ۱۰ روز طول می کشد تا محصول به دست برسد.
• محدودیت بارگیری برای کارخانه ها به دلیل حجم بالای سفارشات وجود دارد.
• اما به طور کلی در خرید ورق سیاه از بازار و کارخانه آهن آلات باید به نکاتی از جمله: توجه به عیار ورق سیاه مورد نیاز، انتخاب سایز صحیح و مناسب ورق سیاه و استفاده از مراکز معتبر در این مورد توجه نمود.

قیمت ورق سیاه

قیمت ورق سیاه با توجه به کاربرد و گرید آن در کارخانه به مشتری اعلام می شود. ورق سیاه بیشتر در صنعت ساختمان استفاده می شود. ورق سیاه به دلیل داشتن کربن زیاد در صنایع سنگین نیز مورد استفاده قرار می گیرد. توصیه می شود با توجه به کاربرد مهم آن، عیار مناسب ورق سیاه را با توجه به کاربرد مورد نظر انتخاب کرده و پس از تحقیق در کارخانه های سازنده، ورق سیاه مناسب کار خود را خریداری نمایید. قیمت ورق سیاه ۱.۵ میل، قیمت ورق سیاه ۲ میل و … به دو صورت شیت و رول در بازار اعلام می شود. زیرا نوع ورق سیاه بسته به ضخامت متفاوت است. ضخامت این ورق ها از ۱.۸ تا ۱۰۰ میلی متر متغیر است. معمولا ورق هایی با ضخامت بالا فقط به صورت شیت به فروش می رسند اما ورق هایی با ضخامت کمتر از ۱۵ میلی متر به صورت رول نیز موجود است.

پس از بیان نکات خرید به عوامل موثر بر قیمت ورق سیاه می رسیم. به طور کلی عوامل اصلی و مهم در این امر را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• ضخامت ورق سیاه
• قیمت مواد اولیه و مهمتر از همه محصولات سنگ آهن
• قیمت اسلب و ضایعات
• شاخص مدیران خرید یا PMI چین
• تورم جهانی
• نوسانات ارز و روابط بین کشورها
• عرضه و تقاضا در بازار
• هزینه های حمل و نقل

از مهم ترین ویژگی های ورق سیاه که می توان به آن اشاره کرد عبارتند از:

• ورق سیاه در صنعت به ورق Hot Rolled Sheet معروف است.
• تولید معمول این نوع ورق ها از آلیاژهای تیتانیوم و آلومینیوم می باشد.
• کاربرد در طیف وسیعی از صنایع به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی و شیمیایی فراوان
• با داشتن ضخامت های مختلف، ضخامت ورق سیاه ۱ میل تا ۱۰۰ میل متغیر است.
• دارا بودن ابعاد متنوع ورق سیاه در انواع مختلف که پرکاربردترین ابعاد آن به طول ۲ متر در ۶ و ۱۲ در ۲ متر می باشد. همچنین حداکثر عرض های استفاده شده در ورق سیاه ۱، ۱.۵ و ۱.۲۵ را می توان نام برد.

قیمت مواد اولیه

برای تولید ورق سیاه از شمش فولادی استفاده می شود. در طی فرآیند تولید، شمش فولاد تحت تاثیر دمای بسیار بالایی در حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد قرار می گیرد. این گرمایش زیاد باعث می شود ورق تولید شده کیفیت و ظاهرخوبی نداشته باشد و مات به نظر برسد. اما با توجه به پایین بودن قیمت ورق سیاه نسبت به سایر ورق های فولادی مانند ورق گالوانیزه، ورق اسید شویی و …. این محصول به طور گسترده در صنایع استفاده می شود.

عوامل روز

نرخ دلار و ارز در سال های اخیر به دلیل تحریم های اقتصادی در کشور رو به رشد بوده است. این موضوع یکی از عوامل موثر بر قیمت ورق سیاه بوده و این عوامل دست به دست هم داده و تغییر مهمی در قیمت تولید شده ی ورق سیاه اعمال می شود. علاوه بر نرخ دلار، نرخ تعرفه، قیمت نفت، قیمت جهانی آهن، رویدادهای اقتصادی و سیاسی در کشور و حتی جهان همگی می توانند بر قیمت ورق سیاه تأثیر بگذارند. به همین دلیل توصیه می شود در صورت امکان خرید ورق سیاه را به روزهایی موکول کنید که بازار آهن جهانی و داخلی از تلاطم کمتری برخوردار است.

عرضه و تقاضا

از جمله عوامل دیگری که در تعیین قیمت ورق سیاه تاثیر دارد، میزان عرضه و تقاضا است. به این معنی که اگر به هر دلیلی مانند: کاهش تولید کارخانجات داخلی یا کاهش واردات این بخش از فولاد و …، عرضه ورق سیاه در بازار کمتر از تقاضای صنایع باشد، قیمت ورق سیاه افزایش می یابد.

از طرفی اگر به دلایلی میزان تقاضا بدون تغییر در فرآیند تولید یا واردات کاهش یابد، قیمت ورق سیاه نسبت به روزهای گذشته کاهش می یابد. همچنین کیفیت محصول نیز از عوامل تاثیرگذار در عرضه و تقاضا محسوب می شود. کیفیت این ورق های سیاه می تواند تاثیر به سزایی در قیمت نهایی خرید در حجم بالا داشته باشد. شایان ذکر است قیمت ورق سیاه ۲ میل متفاوت است زیرا در مقایسه با سایر ضخامت های این ورق فولادی در صنایع کاربرد بیشتری دارد.

قیمت انواع ورق سیاه

ورق های سیاه بر اساس ضخامت در دو نوع مختلف بسته بندی و به بازار عرضه می شوند و هر یک از انواع ورق های سیاه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی از ورق های سیاه برای ساخت تانکر، تولید انواع پروفیل های ساختمانی، بدنه خودروهای سبک و سنگین، سوله های ساختمانی و … استفاده می شود.

ورق سیاه رول شده:

اگر ضخامت ورق بین ۱ تا ۱۵ میلی متر باشد، معمولاً در طول های سفارشی و به صورت رول یا کلاف بسته بندی می شود. عرض این کلاف ها معمولا بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر است. قیمت ورق سیاه رول شده بر اساس وزن آن محاسبه خواهد شد.

ورق سیاه شیت شده:

اگر ضخامت ورق بیش از ۱۵ میلی متر باشد، رول کردن آن مشکل خواهد بود. به همین دلیل ورق هایی با این ضخامت در ابعاد خاصی برش داده می شوند. این ورق ها معمولاً در عرض های ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر و طول های ۲۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ میلی متر تولید می شوند. متداول ترین ابعاد ورق عبارتند از: ۲*۱، ۱.۲۵*۲.۵، ۱*۶، ۱.۵*۶، ۲*۶ و ۲*۱۲ و … می باشد.

لازم به ذکر است در صورت خرید ورق سیاه در قطعات بزرگ باید هزینه و زمان اضافی برای برش در نظر گرفته شود.

قیمت ورق سیاه ۱.۵ میل، قیمت ورق سیاه ۱ میل و سایزهای دیگر این محصول با توجه به ویژگی های آن تعیین می شود. یکی از ویژگی های بارز ورق سیاه ۱.۵ میل، انعطاف پذیری و چکش خواری بالای آن است. این محصول هم به صورت رول شده و برش خورده و هم به صورت فابریک در ابعاد طول و عرض استاندارد تولید می شود. نوع فابریک قیمت بالاتری نسبت به نوع برش دارد و دارای رویه ای بدون موج و با کیفیت می باشد.

قیمت ورق سیاه ۲ میل

ورق سیاه 2 میل یکی از پرکاربردترین محصولات در صنعت ساختمان و گریدهای پایین تر این ورق در صنایع سنگین نیز استفاده می شود. آلیاژ ST37 که یک فولاد ساختاری است بیشتر برای تولید ورق سیاه استفاده می شود. این آلیاژ کاربردی با روش نورد گرم به ورق سیاه تبدیل می شود.

تفاوت بین ورق سیاه و ورق رنگی

ورق سیاه و ورق رنگی نیز تفاوت هایی با هم دارند. ورق رنگی از ورق گالوانیزه ساخته شده است. به همین دلیل نسبت به ورق سیاه در برابر خوردگی و زنگ زدگی بسیار مقاوم تر است. ورق های رنگی به دلیل ظاهر زیبای خود تزئینی هستند. در حالی که ورق های مشکی در صنایع مهم و حساسی که نیاز به استحکام بالایی دارند استفاده می شود. البته باید بدانید که ورق های رنگی به دلیل اینکه از فولاد گالوانیزه ساخته شده اند نسبت به ورق های مشکی مقاومت بیشتری در برابر زنگ زدگی دارند.

مقایسه ورق سیاه با ورق روغنی

ورق سیاه با فرآیند نورد گرم تولید می شود. اما ورق هایی که به ورق های روغنی معروف هستند با روش نورد سرد تولید می شوند. حال باید تفاوت های ورق سیاه و ورق روغنی را بررسی کنیم زیرا کسانی که می خواهند ورق سیاه و ورق روغنی بخرند باید از تفاوت اصلی این دومطلع باشند.

همان طور که گفته شد یکی از تفاوت های اصلی این دو ورق در روش تولید آن ها است اما باید بدانید که فولادهای به کار رفته در تولید این دو ورق کاملا شبیه هم نیستند. کیفیت فولادی که با فرآیند نورد گرم تولید شده از فولاد نورد سرد پایین تر است. در نتیجه می توان گفت فولاد به کار رفته در ورق های سیاه (hot rolled mild steel) کیفیت پایین تری نسبت به ورق روغنی دارد. ورق های سیاه پس از تولید مورد استفاده قرار می گیرند و نیازی به گرم کردن مجدد ندارند زیرا مدتی طول می کشد تا حرارت ورق سیاه پس از فرآیند نورد گرم کاهش یابد. در این میان حجم ورق ها به تدریج کاهش می یابد.

جمع بندی

در سال های اخیر با توجه به تحولات سیاسی و اقتصادی کشورمان، قیمت محصولات فولادی از جمله قیمت ورق سیاه دستخوش تغییراتی شده و با فراز و نشیب بازارهای جهانی و تحت تاثیر واردات و صادرات مواد اولیه و همچنین قیمت ارز های خارجی هرروز قیمت گذاری می شود. از عوامل موثر بر قیمت ورق سیاه می توان به نوسانات نرخ ارز و دلار، مذاکرات برجام، تورم و … اشاره کرد در نتیجه قیمت تولید ورق سیاه ثابت نیست و بسته به عوامل روز دستخوش تغییراتی می شود. داشتن اطلاعات کافی از قیمت محصول مورد نظر می تواند شما را در خرید ورق سیاه یاری کند تا بتوانید در بهترین زمان ممکن با کمترین قیمت، خریدی بهینه داشته باشید تا هزینه های مصرفی پروژه کاهش یابد.

تیرآهن یکی از عناصر اصلی مورد استفاده در بخش های مختلف ساختمان است. در واقع وظیفه اصلی تیرآهن ها تحمل تنش های ناشی از نیروهای وارد بر آن است. تیرآهن معمولا در معماری و مهندسی سازه به عنوان عضوی بلند، مستقیم و منشوری تعریف می شود که برای تحمل بارهای مختلف در طول سازه طراحی شده است. البته در اسکلت ساختمان ها اغلب عنوان تیرآهن فقط به اعضای افقی اطلاق می شود و اعضای عمودی را ستون می نامند.

تیرآهن چیست؟

تیرآهن مهمترین و اساسی ترین نوع پروفیل ساختمان است که وظیفه اصلی آن تحمل تنش های ناشی از نیروی برشی و لنگر خمشی ناشی از بارگذاری در سازه می باشد. این محصول یکی از پرمصرف ترین انواع آهن است که بیشترین کاربرد را در ساختمان سازی دارد و بر این اساس، خرید آن از اهمیت بالایی برخوردار است. تیر آهن IPE یا تیر آهن I شکل به عنوان مصالح اساسی و رایج در ساختمان ها استفاده می شود. شرکت Bethehem یک شرکت آمریکایی بود که برای اولین بار این نوع تیرآهن را تولید کرد و توانست نقش بسیار مهمی در ساخت سازه ها مانند پل سازی، ساخت آسمان خراش و … داشته باشد. تیرآهن ها نیز مانند سایر مصالح دارای انواع مختلفی هستند و در ساخت و طراحی آنها استانداردهای متفاوتی رعایت می شود. ابتدا لازم است دو اصطلاح مهم در مورد سازه تیرآهن به اختصار توضیح داده شود:

• جان تیرآهن: قسمت اصلی و میانی تیرآهن جان تیرآهن نام دارد.
• بال های تیرآهن: طرفین و لبه های تیرآهن را بال تیر می نامند.

فرآیند تولید تیرآهن

تیرآهن یک محصول فولادی است که با فرآیند نورد گرم تولید می شود و دارای سطح مقطع مشخصی است. تیرآهن همچنین مهمترین پروفیل ساختمانی است که در سازه ها استفاده می شود. مراحل تولید تیرآهن به شرح زیر است: ابتدا کوره هایی برای عملیات با دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود. در مرحله بعد شمش ها توسط جک هیدرولیک در ردیف های تعیین شده در داخل کوره ها قرار می گیرند. سپس عملیات نورد توسط جریان گردابی آماده می شود. حال وقتی شمش ها به دمای مورد نظر رسید به خط تولید فرستاده می شود سپس شمش های پخته شده به مرحله رافینگ فرستاده می شوند.

در مرحله رافینگ قطر شمش ها کاهش و طول آنها افزایش می یابد. در پایان از قیچی برای برش محصولات تولید شده استفاده می کنند. محصولات تولیدی بر اساس استانداردهای موجود برش داده شده و سپس در بسته‌هایی با وزن‌های معین بسته‌بندی می‌شوند. لازم به ذکر است نبشی، ناودانی و میلگرد نیز به روش نورد گرم تولید می شوند.

انواع تیرآهن

تیرآهن ها به اشکال مختلف وجود دارند و بر اساس ظاهر و خواص به دسته های مختلفی تقسیم می شوند که هر کدام کاربردهای مخصوص خود را دارند. به طور کلی تولید تیرآهن بر اساس استاندارد به شرح زیر است:

استاندارد IPE: این نوع تیرآهن ها مطابق با استاندارد اروپا بوده و دارای ارتفاع 80 تا 600 میلی متر می باشند.

استاندارد INP: این نوع تیرآهن ها بر اساس استانداردهای روسیه و چین بوده و مانند نوع قبلی دارای ارتفاع 80 تا 600 میلی متر می باشند.

استاندارد IPB: این نوع تیرها را بال پهن می نامند و دارای ارتفاع 100 تا 1000 میلی متر می باشند.

تیرآهن IPE

شکل این تیرآهن ها به شکل حروف انگلیسی I است که ضخامت بالهای آن ثابت است. این نوع تیرآهن ها بر اساس استانداردهای اروپایی تولید می شوند. یکی از رایج ترین ویژگی های این تیرآهن ها ضخامت یکسان بال ها می باشد. اکثر سازه هایی که در کشور ما طراحی و تولید می شوند مطابق با استانداردهای مشابه هستند و از این رو این نوع تیرآهن ها در ایران کاربرد فراوانی دارند. یکی از مهمترین کاربردهای تیرآهن IPE در ساختمان ها، استفاده از آن ها در مواردی مانند پوشش سقف، خرپا و درگاه است.

تیرآهن INP

شکل این نوع تیرآهن ها همانند تیرآهن IPE شکل I است و طبق استانداردهای چین و روسیه تولید می شوند. تیرآهن های INP و IPE شباهت هایی با یکدیگر دارند بنابراین در خرید این دو نوع تیرآهن باید دقت کرد که آنها با یکدیگر اشتباه گرفته نشوند. مهمترین تفاوت تیرهای IPE و INP در ضخامت بالهای آنهاست به طوری که در تیرهای INP با فاصله گرفتن از تیر ضخامت بال کاهش می یابد. تیرآهن های IPE و INP علاوه بر اینکه در کارخانه های داخلی تولید می شوند از کشورهای دیگر نیز وارد می شوند.

تیرآهن بال پهن IPB

این نوع تیرآهن برای اولین بار در شرکت Bethelm تولید شد. تیرآهن های هاش طول بال بیشتری نسبت به تیرآهن های IPE دارند. این نوع تیرآهن ها در صنعت ساختمان، سوله، مجتمع های تجاری بزرگ کاربرد فراوانی دارند. تیرآهن های بال پهن با توجه به ضخامتشان به دو نوع سبک و سنگین تقسیم می شوند. لازم به ذکر است تیرآهن های بال پهن سبک ضخامت کمتری نسبت به تیرآهن های بال سنگین دارند.

تیرآهن لانه زنبوری چیست؟

تیرآهن لانه زنبوری یا CPE اولین بار توسط هورتون کشف شد. علت نامگذاری این نوع تیرآهن ها به دلیل شکل ظاهری آنهاست به طوری که اشکال پنج ضلعی در آنها دیده می شود که شباهت زیادی به لانه زنبور عسل دارد. تیرآهن های لانه زنبوری در مقایسه با تیرآهن های معمولی قادر به تحمل گشتاورهای خمشی بیشتری هستند. شایان ذکر است برش تیرآهن های لانه زنبوری به روش برنول و کوپال انجام می شود. کاربرد این نوع تیرها در مواردی مانند ستون سازه ها می باشد.

تیرآهن های لانه زنبوری دارای مزایایی هستند، از جمله:

• به علت وزن سبکی که دارند مقرون به صرفه هستند.
• به دلیل وجود سوراخ های خالی در پوست تیره آنها به راحتی می توان لوله ها و تاسیسات برق را از این سوراخ ها عبور داد.
• قادر به تحمل بار بیشتر می باشند.

معایب تیرآهن های لانه زنبوری عبارتند از:

• در نتیجه جوشکاری، مقاومت آنها کاهش می یابد.
• در مقایسه با سایر مقاطع فولادی، ضریب ایمنی و قابلیت اطمینان کمتری دارند.

معاملات مشترک و رایج تیرآهن

با توجه به استفاده از تیرآهن در صنعت ساختمان و راهسازی، معاملات این محصول بین فروشندگان و بازاریان، پیمانکاران ساختمانی و سایر مصرف کنندگان انجام می شود. در حال حاضر هر دو نوع استاندارد در بازار ایران موجود است. تیرآهن های IPE وارداتی بیشتر مربوط به کشورهای اسپانیا، لهستان، آلمان و همچنین کشور کره می باشد. البته تیرآهن IPE چین و روسیه در بازار موجود است اما از آنجایی که این دو کشور هر دو نوع تیرآهن استاندارد را تولید کرده اند لذا مصرف کنندگان محترم گاهی اوقات در تشخیص IPE یا INP بودن محصول این دو کشور دچار مشکل می شوند.

انواع تیرآهن ها بر اساس شکل هندسی

تیرآهن مستقیم: همانطور که از نامش پیداست این نوع تیرآهن شکل صافی دارد و در حالت مستقیم قرار گرفته است.

تیرآهن منحنی: این تیرآهن به شکل منحنی است و از ابتدا تا انتها دارای خمیدگی هایی به شکل منحنی دارد.

تیرآهن مخروطی: این تیرآهن دارای مقطع مخروطی می باشد.

چرا تیرآهن I شکل است؟

تیرآهن ها از دو صفحه بالایی و پایینی به نام بال یا (فلنج) طراحی می شوند که توسط یک جزء عمودی به نام جان یا (وب) به هم متصل می شوند.

کل بدنه این سازه از نوع I یا H است. تیرآهن های ساخته شده از فولادهای کم آلیاژ برای مصارف مختلفی مانند: پل ها، اسکلت فولادی ساختمان ها و … ساخته می شوند. تیرآهن های I در ابعاد، ضخامت، عرض و مشخصات مختلف برای کاربردهای متفاوت تولید می شوند. مشتریان I Beam این نوع تیرآهن ها را بر اساس نوع مواد و اندازه آنها طبقه بندی می کنند.

انواع تیرآهن ها بر اساس عملکرد

تیرآهن اصلی: این نوع تیرآهن ها به ستون ها متصل می شوند. نقش اصلی این نوع تیرآهن ها انتقال بار از تیرآهن های فرعی به ستون ها می باشد.

تیرآهن ثانویه: این نوع تیرآهن افقی است که به تیرآهن های اصلی متصل می شود. وظیفه این تیرآهن ها انتقال بار به تیرآهن اصلی است. البته باید توجه داشت که این نوع تیرآهن ها مستقیماً به ستون ها متصل نباشند.

تیرآهن کلاف: این نوع تیرآهن به دو تیرآهن عرضی که در سقف و خرپا ستون ها قرار می گیرند متصل می شود. وظیفه تیرآهن کلاف انتقال بار تیرآهن عرضی به ستون ها می باشد. این نوع تیرآهن به طور کلی در خرپا سقف استفاده نمی شود.

تاریخچه تیر آهن

تیرآهن جز اصلی و مهم هر پروژه ساختمانی است که از ترکیب فلزات مختلفی با عناصر چوبی ایجاد می شود. در سال ۱۸۱۲، حدود ۲۰۰ سال پیش، تیرهای آهن و فولاد معنای خاصی نداشتند. در سال های ۱۷۳۰ تا ۱۸۳۰ اختراعات زیادی در زمینه آهن انجام شد. پس از آن انواع فلزات از جمله آهن، فولاد و چدن ساخته شد که کاربردهای گوناگونی داشت. در همان اوایل اختراع این محصول فولادی، از آن به عنوان درب منازل مسکونی، حصار و مواردی از این دست استفاده می شد.

روش های برش تیرآهن

همانطور که گفته شد برای برش محصولات از قیچی برش استفاده می کنند که برای برش تیر آهن از دو روش زیر استفاده می شود:

برش به روش کوپال: این روش توسط دستگاه برش سنگین مجهز به برش گیوتین به گونه ای انجام می شود که محصول را در امتداد خط شکست برش می دهد.

برش به روش برنول: برش با استفاده از لوله برنول انجام می شود که شعله بنفش گاز استیلن و اکسیژن تولید شده را ساطع می کند.

مزایای استفاده از تیرآهن

• پس از اتمام سازه، امکان گسترش وجود دارد.
• اتصال چندین قسمت به یکدیگر را امکان پذیر می کند.
• قطعاتی هستند که در کارخانه ها پیش ساخته می شوند.
• اجرا و نصب آن بسیار سریع است.
• آنها به طور گسترده در ارتفاعات استفاده می شوند.

معایب استفاده از تیرآهن

• خوردگی فلزات در برابر عوامل خارجی: قطعات فلزی مورد استفاده در ساختمان ها در برابر شرایط جوی واکنش نشان می دهند. این امر باعث کاهش ابعاد قطعات فلزی می شود. بنابراین با افزایش هزینه های حفاظت و نگهداری ساختمان مواجه خواهیم بود.
• تمایل قطعات فلزی به کمانش: تمایل قطعات فلزی به کمانش به عنوان نقطه ضعف این محصولات محسوب می شود.
• اتصال نامناسب قطعات: اتصال قطعات فلزی به یکدیگر معمولا با پرچ و پیچ انجام می شود. اما در کشور ما بیشتر اتصالات از طریق جوش انجام می شود، از یک طرف به دلیل عدم مهارت جوشکارها و عدم کنترل مهندسان ناظر بعداً با مشکل مواجه خواهند شد.

تفاوت تیرآهن هاش با تیر آهن معمولی چیست؟

به طور کلی تفاوت اصلی تیرآهن معمولی و هاش در ظاهر، کاربرد و نحوه تحمل بار آنهاست. تیرآهن هاش دارای سطح مقطعی مشابه H انگلیسی و تیرآهن های معمولی دارای مقطعی مشابه حرف I هستند که تفاوت دیگر در ظاهر آن ها در نسبت بال و اندازه تیرآهن ها است به طوری که نسبت عرض به جان تیرآهن های معمولی کمتر از تیرآهن های هاش است. تفاوت دیگر این دو نوع تیرآهن در کاربرد آنهاست و تیرآهن هاش به علت مقاومت زیاد، بیشتر از تیرآهن های معمولی در صنعت استفاده می شود. همچنین حداکثر طول ساخت برای تیرآهن های هاش 100 متر و برای تیرهای معمولی 30 متر می باشد. با توجه به نوع هندسه تیرآهن های هاش، مقاومت آنها در برابر نیروهای خمشی و برشی بیشتر از تیرهای معمولی است.

کاربرد انواع تیرآهن چیست؟

کاربرد اصلی این محصول در ساختمان هایی با اسکلت فلزی است که به صورت ستونی قرار می گیرد و بدین ترتیب از تیرآهن در زمینه های مختلف استفاده می شود.

• از این مقطع فولادی می توان در پایه ستون ها و ورق های فولادی با ضخامت های مختلف استفاده کرد. این زیره ها با توجه به قابلیت برش، جوش و پیچ برای اتصال گوشه به ستون ها مفید هستند. علاوه بر این، اگر ساختمان بیش از یک طبقه باشد، می توان از تیرآهن به عنوان ستون یکپارچه استفاده کرد.
• یکی دیگر از کاربردهای مهم آن استفاده از آن به عنوان شاه تیر است. تیرآهن به عنوان شاه تیر می تواند به ستون ها متصل شود و پایه های میانی هر طبقه را نگه دارد.
• در ساخت خرپا از تیرآهن نیز استفاده می شود و تیرآهن های تراس در کنار هم قرار می گیرند تا بتوانند از آن در ساخت سوله، سقف و انبار استفاده کنند.

قیمت تیرآهن

لازم به ذکر است در شرایط کنونی بازار آهن و فولاد و تغییرات ناگهانی نرخ ارز، قیمت تیرآهن به واردات زیر بستگی دارد.

• کاهش دما و کاهش سرعت ساخت و ساز از جمله عوامل کاهش قیمت تیرآهن فولادی در بازار است.
• تغییر قیمت ارز یکی از مهمترین و تاثیرگذارترین سیگنال های روزانه قیمت آهن است.
• سیاست دولت در تولید و قیمت گذاری موثر می باشد.
• صادرات فولاد یا سنگ آهن در صورت عدم وجود سنگ آهن یا بلوم در نحوه ی قیمت گذاری بسیار مهم است.

قیمت جهانی آهن یکی از عوامل موثر بر قیمت تیرآهن است که خود به شرایط زیر بستگی دارد.

• صادرات فولاد چین
• قیمت حمل و نقل فولاد و جابجایی آن
• قیمت جهانی سنگ آهن
• کارخانه های تولید فعال در چین
• بلایای طبیعی از جمله کرونا، سیل، طوفان و …
• جنگ و ساخت و ساز
• عرضه و تقاضای جهانی

عوامل موثر بر قیمت تیرآهن

عوامل زیادی بر قیمت تیرآهن تاثیر می گذارد. به عنوان مثال تغییرات قیمت نفت، ضایعات آهن، سنگ آهن، مواد اولیه، شمش آهن اسفنجی، حامل های انرژی و حمل و نقل، نرخ ارز و دلار، عرضه و تقاضا و وزن و کیفیت تیرآهن از جمله عوامل موثر بر قیمت این محصول هستند.

وزن تیرآهن

وزن تیرآهن از جهات مختلفی مهم است. با استفاده از جدول وزنی مطابق با استاندارد استال می توان وزن تیرآهن های مورد نظر را بدست آورد. روش استفاده از این جدول به این صورت است که در صورت داشتن اطلاعات هندسی مانند طول، بال، ارتفاع و عرض تیرآهن می توانید وزن آنها را محاسبه کنید. لازم به ذکر است جدول استال یکی از بهترین منابع برای استخراج وزن تیرآهن ها می باشد.

جمع بندی

در این مقاله انواع تیرآهن ها مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که تیرآهن ها جز اصلی در ساختن سازه ها محسوب می شوند و به عنوان یکی از مقاطع مهم فولاد به شمار می روند. تیرآهن ها بر اساس استاندارد به دسته های مختلفی تقسیم می شوند هر کدام از تیرآهن ها دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که در موارد مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. از انواع تیرآهن می توان به IPE ،INP ،IPB و CPE اشاره کرد. هر کدام از این تیرآهن ها طبق استاندارد ساخته شده و کاربردهای متفاوتی دارند. علاوه بر این، تیرآهن ها را می توان به دو صورت سرد و گرم برش داد. کاربرد اصلی تیر آهن در ساختمان های دارای اسکلت فلزی است و به عنوان ستون و بخش های مختلف ساختمان استفاده می شود.