ورق روغنی یا ورق سرد از انجام فرآیند نورد سرد (آنیلینگ) بر روی ورق سیاه تولید می شود. به همین دلیل به ورق سرد در بازار شناخته می شود و از آنجا که به پیش از عملیات آنیل به روغن نیز آغشته می شود به آن ورق نیز گفته می شود. ورق روغنی از ورق های بسیار پرکاربرد در صنعت خودروسازی و همچنین ساختمان سازی ست. به دلیل ویژگی ها و عملیاتی که روی آن صورت گرفته قیمت ورق روغنی نسبت به قیمت ورق سیاه بالاتر است. در این مقاله در مورد ویژگی های ورق روغنی همچنین کاربرد و انواع آن اطلاعات مفیدی دراختیار شما خوانندگان گرامی قرار خواهیم داد.
ورق روغنی با اعمال فرآیندهای نورد سرد و آنیل بر روی ورق سیاه، تولید می گردد. نورد سرد انجام شده بر روی ورق سیاه در دمای محیط با اعمال فشار بسیار زیادی صورت می گیرد. در این حالت ضخامت ورق سیاه کاهش پیدا کرده و انتظار می رود خواص مکانیکی آن به طور قابل ملاحظه ای بهبود یابد. ورق روغنی را به دلیل تولید از روش نورد سرد، ورق سرد یا ورق نورد سرد هم می نامند. ورق سرد را به دلیل آغشته کردن ورق به روغن، پیش از عملیات آنیل ، ورق روغنی می نامند. ورق روغنی برای پروژه هایی که دقت در آنها مهم می باشد به نوعی ایده آل به حساب می آید. فرم پذیری ورق روغنی بسیار بالاست و این خصوصیت باعث شده است تا این محصول فولادی برای ساختن لوازم خانگی از جمله کابینت و کمد بسیار مناسب باشد.
اصولا ورق روغنی استحکام کششی و مقاومت بالاتری نسبت به ورق سیاه دارا می باشد. همچنین سطح این ورق به دلیل اعمال روغن کاری، از اکسید شدن محافظت می شود.
امروزه این ورق در دنیا مطابق با الزامات استانداردهای ASTM A1008 ، BS EN 10130، JIS G3141تولید می گردد. هرکدام از این استانداردها دربرگیرنده الزاماتی هستند که برای تولید ورق های روغنی با مشخصات گوناگون به کار می روند. استاندارد ملی ایران به شماره INSO5723 نیز تعاریف و الزامات مربوط به ورق سرد را در کشور ما مشخص نموده است.
نحوه ی عرضه ی ورقهای روغنی به دو صورت رول و فابریک می باشد. منظور از عرضه ی ورق روغنی فابریک، برش خورده در کارخانه با ابعاد مشخص می باشد.
تاریخچه ی ورق روغنی
اگرچه اعمال کارسرد بر روی فلزات سابقه ای تاریخی دارد و آغاز آن به هزاره ی پیش از میلاد باز می گردد، اما استفاده از نورد سرد برای تولید محصول به اواسط قرن نوزدهم در آلمان مرتبط می باشد. در این دوره پهنای ورق نواری شکل از 25 میلی متر تجاوز نمی کرد. در سال 1887 در آمریکا ورق از جنس فولاد کم کربن با عرض 15 سانتیمتر تولید شد. از آن به بعد، تولید چنین نوارهای فولادی در آلمان و آمریکا توسعه پیدا کردند. در 1920 ایالات متحده از غلطک های رفت و برگشتی برای نورد سرد بهره گرفت. نتیجه ی آن تولید ورق هایی بود به دامنه ی ضخامتی 0.5 تا 2.5 میلیمتر با پهنای 1500 میلیمتر یا به عبارتی 1.5 متر. اما تولید ورق های روغنی با عرض 1 و 1.25 نیز مورد توجه قرار گرفت.
پس از آن کشورهای شوروی سابق و چین نیز به جمع تولید کنندگان ورق سرد اضافه شدند. با گذشت زمان و توسعه ی صنعت فولاد، کشورهای زیادی شروع به تولید ورق نورد سرد نمودند. در کشور ما نیز ورق روغنی توسط کارخانجات بزرگ تولید می شود که مهمترین آنها فولاد مبارکه اصفهان، فولاد غرب آسیا و هفت الماس قزوین می باشد.
انواع ورق های روغنی
به طور کلی ورق روغنی محصولی است که از اعمال نورد سرد بر روی ورق فولادی گرم به دست می آید. بر این اساس کیفیت تولید می تواند باعث دسته بندی جدیدی در این محصول گردد. این دسته بندی عبارت است از:
- ورق سرد کیفیت معمولی یا St12 که رواج بیشتری داشته برای مقاصد عمومی استفاده می گردد و برای خم کردن و شکل دهی ساده و کاربردهای جوشکاری به کار می رود.
- ورق روغنی کیفیت نیمه کششی St13 برای تولید محصولاتی که نیاز به شکل دهی از روش کشش دارند مناسب است.
- ورق روغنی کیفیت فوق کشش St14
- ورق روغنی کیفیت فوق فوق کشش St16
در استاندارد عبارت کشش عمیق نیز به جای عبارت فوق کشش استفاده شده است. همچنین برای دسته بندی از عبارات ورق سرد 1 تا ورق سرد 4 بهره گرفته است. لازم به توضیح است که ورق های St12 و St13 رواج بیشتری دارند و در بازار ایران ورق های روغنی را بیشتر با این گرید ها می شناسند. مسلما قیمت ورق های روغنی تحت تاثیر کیفیت آن بوده و بالا رفتن گرید ورق در تعیین قیمت ورق سرد نقش به سزائی دارد.
مشخصات ورق های روغنی
برای تولید ورق سرد آنالیز شیمیایی مشخصی لازم است. درصد وزنی عناصر در مذاب نباید از مقادیر مندرج در جدول شماره 1 بیشتر باشد. در صورتی که آنالیز خاصی مد نظر باشد می توان با توافق بین تولید کننده و خریدار، به تولید آن اقدام نمود.
| عناصر موجود مذاب برحسب درصد وزنی | |||||
| گرید ورق روغنی | نام ورق | کربن | مگنز | فسفر | گوگرد |
| St12 | ورق سرد معمولی | 0.15 | 0.60 | 0.05 | 0.035 |
| St13 | ورق نیمه کشش | 0.10 | 0.50 | 0.04 | 0.035 |
| St14 | ورق فوق کشش | 0.08 | 0.45 | 0.03 | 0.030 |
| St16 | ورق فوق فوق کشش | 0.06 | 0.45 | 0.03 | 0.020 |
آنالیز شیمیایی انواع ورق سرد
علاوه بر محدودیت هایی که برای عناصر ذکر شده در جدول شماره 1 وجود دارد، دیگر عناصر موجود در فولاد نیز شامل محدودیت هایی می گردند. از آن جمله می توان به حداکثر مجموع عناصر مس، نیکل، کروم و مولیبدن که می بایست معادل 0.5 درصد آنالیز شیمیای باشد اشاره کرد.
اما برای عناصر شیمیایی که پس از تولید، آنالیز می گردند رواداری مشخصی وجود دارد چرا که دقیقا عین آنالیز مذاب را نمی توان در آنالیز شیمیایی محصول نهایی به دست آورد. جدول شماره 2 این رواداری را در مورد عناصر اصلی موجود در نمونه قابل آزمایش محصول نهایی به شرح ذیل نشان می دهد:
| رواداری آنالیز شیمیایی محصول برحسب درصد وزنی | ||
| نام عناصر | حداکثر مجاز عنصر | رواداری |
| کربن | 0.150 | 0.03 |
| منگنز | 0.600 | 0.03 |
| فسفر | 0.050 | 0.01 |
| گوگرد | 0.035 | 0.01 |
رواداری عناصر موجود در ورق سرد
همانگونه که گفته شد خواص مکانیکی ورق سرد در اثر اعمال نورد سرد بهبود پیدا می کنند. در فرآیند تولید ورق سرد که در بخش نحوه تولید ورق سرد نیز به آن خواهیم پرداخت، عمل نورد پوسته ای یا Skin pass انجام می گردد. منظور از انجام نورد پوسته ای، ایجاد رده بالاتری از همواری سطح و بهبود ظاهر سطح است. نورد پوسته ای همچنین یکنواختی سطح را کنترل کرده و بهبود می بخشد. افزایش در سختی و کاهش انطعاف پذیری نیز در فرآیند نورد پوسته ای کنترل می شود.
بر اساس استاندارد BS EN 10130مشخصات ابعادی ورق روغنی می بایست در ضخامت های 0.3 تا 4 میلیمتر (اگرچه ضخامت رایج تا 3 میلیمتر می باشد) تولید شود. عرض آن نیز بر اساس این استاندارد از 600 میلیمتر به بالا ذکر شده است. البته ورق روغنی رایج در بازار آهن ایران در عرض های 1 متر و 1.25 متر یافت می شود. اگر ورق در کارخانه برش خورده باشد به آن فابریک نیز می گویند و طول و عرض های متداول آن عبارتند از 2×1 و 2.5×1.25 متر. آنچه می بایست تاکید نمود دقت ابعادی بالا در این نوع محصول می باشد.
مراحل تولید ورق روغنی
در فرآیند نورد سرد که پس از عملیات نورد گرم بر روی ورق سیاه صورت می گیرد، ضخامت ورق کاهش می یابد. در این عملیات کریستال های شکل دهنده ی فولاد تغییر شکل می یابند یا به اصطلاح دفرمه می شوند. کاهش ضخامت همراه با افزایش سختی محصول بوده و فرم دهی آن را مشکل می کند. به این منظور عملیات آنیل برای انجام تبلور مجدد صورت می گیرد. پروسه آنیل کردن شامل یک مرحله گرمادهی است که نتیجه ی آن افزایش خاصیت انعطاف پذیری ورق خواهد بود. پیش از اینکه ورق، تحت نورد سرد قرار بگیرد مرحله اسید شویی نیز لازم است تا بوسیله آن سطح از هر گونه اکسید، زدوده شود. مراحل تولید ورق روغنی را می توان به شرح زیر فهرست نمود:
- اسید شویی ورق سیاه
- اعمال نورد سرد برای کاهش ضخامت
- انجام فرآیند نورد پوسته ای
- روغن اندود کردن
- فرآیند آنیل
- پرداخت نهایی محصول
ویژگی های ورق روغنی
در مورد مزیت های ورق سرد به طور اجمالی مباحثی مطرح گردید. با توجه به مشخصات شیمیایی و فیزیکی و خصوصیات ظاهری بهتر این ورق نسبت به ورق سیاه، استفاده از آن در محصولات زیادی ترجیح داده می شود. همچنین به علت اینکه دقت ابعادی در این ورق ها زیاد است در پروژه هایی که نیاز به ایجاد فرم های ظریف و با دقت بالا دارد مورد استفاده قرار می گیرد. استحکام کششی ورق های روغنی نیز در مقایسه با ورق های سیاه بیشتر است و از این جهت می توان با اعمال فرم دهی کششی از ورق سرد محصولات زیادی تولید نمود. شاید بتوان نحوه ی تولید آسان این ورق ها، مخصوصا اگر به صورت پیوسته پس از تولید ورق سیاه باشد را نیز به عنوان یکی از مزیت های این ورق در نظر گرفت. به هر حال این ورق جایگاه ویژه ای در طراحی های مهندسی دارد و از این رو همواره قیمت ورق روغنی می تواند در پروژه ها به عنوان پارامتری تاثیر گذار در هزینه های تمام شده به حساب آید.
کاربرد ورق روغنی
پس از ذکر مزیت ها و ویژگی های ورق روغنی بد نیست چند کاربرد مهم آن را نیز در اینجا یادآوری نماییم. مدیران آهن به عنوان یکی از تامین کنندگان مطرح ورق های روغنی، عزم در به اشتراک گذاشتن علوم مرتبط با این محصول و دیگر محصولات فولادی دارد و از شما دعوت می کند تا آخر این دانشنامه همراه ما باشید.
1- مبلمان فلزی
مبلمان اداری تولید شده از ورق های روغنی در اکثر اداره ها و ارگان ها به چشم می آیند. کشوهای فلزی، بایگانی های اسناد و مدارک و کاربرد در تجهیزات اداری، مجموعه ای از کاربرد ورق سرد در تولید مبلمان فلزی است.
2-خودروسازی
در صنایع خودروسازی استفاده های متعددی از ورق سرد صورت می گیرد. مشهور ترین آن ساخت اگزوز خودرو با استفاده از ورق روغنی می باشد.
3- لوازم و کمدهای خانگی
لوازم برقی مانند یخچال فریزر، مایکروفر، اجاق گاز، کابینت های فلزی، انواع یراق آلات،کمد های نگهداری وسایل منزل، دانش آموزی و … نیز از دیگر کاربرد های مهم ورق روغنی می باشد.
4- تولید محصولات فولادی
بدون اغراق می توان بیشترین کاربرد ورق روغنی را در ساخت پروفیل های ساختمانی، درب و پنجره و … دانست. به عنوان مثال پروفیل مبلی که از پروفیل های پرکاربرد در ساخت و ساز به حساب می آید از ورق روغنی تولید می شود.
کارخانجات تولید ورق نورد سرد در ایران
اگرچه در ایران ورق های روغنی ساخت کشورهای روسیه به عنوان مثال (MMK)، قزاقستان، کره، هند و چین رواج دارند، تولید کنندگان داخلی نیز به لحاظ کمی و کیفی در این بازار رقابتی پیشتاز هستند. از مهمترین تولید کنندگان ورق روغنی کشورمان می توان به مجتمع فولاد مبارکه، فولاد غرب آسیا و هفت الماس قزوین اشاره نمود.
ورق روغنی فولاد مبارکه اصفهان :
از مهمترین تولید کنندگان ورق های روغنی، شرکت فولاد مبارکه ی اصفهان می باشد. این شرکت که واقع در ۷۵ کیلومتری شهر اصفهان است از بزرگترین واحدهای صنعتی در ایران به شمار می رود و ضمن دارا بودن خط تولید شمش فولادی، در حوزه تبدیل شمش به ورق فولادی فعالیت دارد. این واحد صنعتی با بیش از ۳۰ سال سابقه در ساخت انواع ورق فولادی، ظرفیت تولید ۱۱.۳ میلیون تن در سال را به خود اختصاص داده است.
ورق روغنی فولاد غرب آسیا :
شرکت فولاد غرب آسیا به اهتمام سرمایه‌گذاران خصوصی و با تکیه بر تجربه‌ی مدیران ارشد فولاد مبارکه در سال 1383 برای اجراء پروژه نورد ورق سرد به ظرفیت 550،000 تن در سال با ضخامت نهایی 0,18 تا 3 میلیمتر، عرض 600 تا 1700 میلیمتر و وزن هر کلاف 6 تا 30 تن با استانداردهای بین‌المللی، در زمینی به مساحت 53 هکتار و زیربنای 40،000 متر مربع در استان قم، 30 کیلومتری شهرستان دلیجان تاسیس شد. عمده‌ی محصولات این پروژه در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، پوشش ساختمان‌ها، ورق های رنگی ، ورق های گالوانیزه ، قوطی‌سازی برای صنایع بسته‌بندی مانند رنگ و روغن‌های صنعتی، کنسروسازی و غیره مصرف می‌شود.
ورق روغنی هفت الماس قزوین :
این کارخانه با هدف تولید انواع ورق گالوانیزه، نورد سرد، استینلس استیل و سایر مقاطع فولادی در سال ١٣٧٥ تاسیس گردید.عملیات عمرانی این شرکت در سال ١٣٨٠ آغاز و در سال ١٣٨٢ با ظرفیت اسمی سالانه ١٠٠٠٠٠ تن ورق روغنی و گالوانیزه با ضخامت ٣/٠ تا ٢ میلیمتر و عرض ١٠٠٠ و ١٢٥٠ میلیمتر به بهره برداری رسید. تولیدات ورق سرد و گالوانیزه این شرکت پاسخگوی ١٥ درصد نیاز بازار داخلی بوده و حدود ٢٠ تا ٤٠ درصد از کل ظرفیت تولید نیز در بازارهای جهانی عرضه می‌گردد.
تولید کنندگان ورق سرد در جهان
آرسلور میتال
آرسلور میتال بزرگترین تولیدکننده فولاد در جهان است و در سال 2006 در پی خریداری و تصاحب شرکت آرسلور توسط شرکت فولاد میتال به وجود آمد. دفتر مرکزی این شرکت در شهر لوکزامبورگ واقع شده است.
شرکت آرسلورمیتال در سال 2012 رتبه 70 در بین بزرگترین شرکت های جهان را به دست آورد. این شرکت رهبر بازار فولاد درصنایع خودرو سازی آمریکا و اروپا به شمار می رود. مالک شرک آرسلورمیتال، لاکشمی میتال است که ثروتمندترین فرد بریتانیا و ششمین فرد ثروتمند دنیاست.
بائو استیل
بائو استیل شرکتی فولاد دولتی چینی است که دفتر مرکزی آن در شانگهای واقع شده است. این شرکت در سال 2017 موفق شد رتبه دوم تولید فولاد با بیش از 65 میلیون تن فولاد در دنیا را به دست آورد.
پوسکو
شرکت پوسکو (POSCO) در کشور کره جنوبی واقع شده است ویک شرکت فولاد سازیست. دفتر مرکزی آن در شهر پوهانگ است و در سال 2015 با تولید 42 میلیون تن فولاد خام موفق شد در رتبه چهارم تولید فولاد در جهان قرار بگیرد.
شاگانگ
شرکت فولاد سازی شاگانگ یک شرکت چینی است که در سال 1975 راه اندازی شده است. در حال حاضر ظرفیت تولید این شرکت 10 میلیون تن فولاد و آهن در سال است و در ربته هفتم تولید کنندگان بزرگ فولاد در جهان قرار دارد. دفتر مرکزی این شرکت در شهر جیانگسو قرار دارد.
