ورق سیاه چیست ؟ خواص ، کاربرد و انواع ورق سیاه
دسترسی سریع به محتوای مقاله
محصولات فولادی نورد گرم که ورق سیاه هم یک نمونه از آن‌هاست، به دلیل مزایای منحصربه‌فردی که ارائه می‌دهند و هم‌چنین قیمت تمام‌شده مناسب آن‌ها، در کاربردهای صنعتی مختلفی مورداستفاده قرار می‌گیرند. این نوع ورق، محصول اولیه برای تولید سایر ورق‌های فولادی مانند ورق گالوانیزه، ورق اسید شویی و ورق روغنی است. قیمت ورق سیاه که ارتباط مستقیمی با خواص این ماده دارد، به دلیل سادگی فرآیند تولید آن و کیفیت سطحی معمولی، نسبت به دیگر ورق‌های فولادی کمتر است که یکی از دلایل محبوبیت این ورق پرکاربرد است.
ورق سیاه چیست و چگونه تولید می شود ؟
ورق سیاه محصول نورد گرم بیلت فولادی است. از طریق نورد گرم، بیلت فولادی با ضخامت بالا از بین یک سری غلتک‌ها عبور داده می‌شود تا ضخامت نهایی موردنظر حاصل شود. در نورد گرم به‌منظور تولید ورق سیاه، معمولاً دمایی بالاتر از 1700 درجه فارنهایت (حدود 926 درجه سانتی‌گراد) به فولاد اعمال می‌شود که بالاتر از دمای تبلور مجدد آن است. در چنین دمایی، فولاد به‌راحتی شکل داده می‌شود و درنتیجه، رسیدن به ضخامت‌های دلخواه به‌سادگی امکان‌پذیر است.
علت نام‌گذاری ورق‌های سیاه به این اسم، وجود دوده‌های کربن و اکسیدهای سیاه رنگ حاصل از دمای بالای فرآیند بر روی سطح ورق است که درنتیجه‌ی آن، یک سطح سیاه و خشن حاصل می‌شود. ورق سیاه تولیدی به روش نورد گرم، ارزان‌تر از ورق فولادی نورد سرد است؛ چراکه در یک مرحله تولید می‌شود و نیازی به گرم کردن مجدد فولاد نیست. همین امر، سبب کاهش زمان فرآیند تولید ورق سیاه می‌شود که بر قیمت آن هم تأثیرگذار است.
مشخصات ورق سیاه
به دلیل تولید ورق سیاه به روش نورد گرم و سپس سرد شدن ورق در پایان فرآیند، در مقایسه با نورد سرد، امکان کنترل ابعادی کمتری بر روی شکل نهایی محصول وجود دارد. این امر به دلیل انقباض ورق پس از سرد شدن است. هم‌چنین، ورق سیاه سطح تمام‌شده خشن‌تری نسبت به ورق‌های تولیدی به روش نورد سرد دارد. بنابراین، برای کاربردهایی که در معرض دید قرار دارند، چندان مناسب نیست. این سطح خشن از طریق فرآیند سند بلاست و یا پوشش دهی قابل‌ترمیم است. برای مشاهده وزن ورق در تمامی ابعاد و ضخامت ها به این لینک مراجعه نمایید.
ازجمله ویژگی‌های کاربردی ورق سیاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قابلیت خمش، شکل‌دهی و چقرمگی مناسب
- مقاومت ضعیف در برابر خوردگی
- قابلیت ماشین‌کاری و سنگ‌زنی مناسب
- قابلیت جوشکاری عالی
- مقاومت به سایش قابل‌قبول
- دارای لبه‌های نسبتاً گرد
- وجود اعوجاج جزئی ناشی از سرد شدن
جدول خواص ورق سیاه در زیر قابل مشاهده است:
انواع ورق سیاه
عوامل مختلفی برای طبقه‌بندی ورق‌های سیاه وجود دارند. کاربرد، ترکیب شیمیایی، استحکام و ظاهر ورق ازجمله این عوامل هستند. ورق سیاه ST37 و ورق سیاه ST52 به‌عنوان دو گرید مهم و بسیار پرکاربرد از ورق‌های سیاه مطرح هستند. ورق ST37 یک نوع ورق سیاه معمولی برای ساخت‌وساز است و در مقابل، ورق سیاه ST52 نوعی ورق سیاه صنعتی با استحکام بالاتر است.
نحوه تشخیص ورق سیاه از سایر ورق ها
ورق سیاه با توجه به فرآیند تولید آن، یک محصول پایه است و برای تبدیل آن به سایر ورق‌ها نظیر ورق گالوانیزه ، نیاز به فرآیندهای ثانویه است. بنابراین ظاهر ورق سیاه که به دلیل حرارت و دوده زیادی که در حین تولید به آن اعمال می‌شود، سیاه رنگ است. هم‌چنین، اینکه هیچ فرآیند ثانویه‌ای روی آن اعمال نمی‌شود، باعث می‌شود که به همان رنگ سیاه باقی بماند و از این طریق می‌توان به‌راحتی آن را تشخیص داد.
ورق اسید شویی نیز که گونه‌ای از ورق سیاه است، به دلیل ایجاد لکه‌هایی روی سطح آن، از ورق سیاه متمایز می‌شود و برای حذف این لکه‌ها از محلول‌های اسیدی استفاده می‌کنند که دلیل نام‌گذاری این ورق هم به همین خاطر است. ورق گالوانیزه نیز که از ورق سیاه تولید می‌شود، به دلیل گالوانیزه شدن و ایجاد پوشش قلع بر روی سطح آن، سطحی روشن‌تر از ورق سیاه دارد و به‌راحتی از ورق سیاه متمایز می‌شود. برای اطلاع از تفاوت ورق سیاه و روغنی ، به لینک پیوست‌شده رجوع کنید. وجود لبه‌های گرد و اعوجاج جزئی به شکل‌های ذوزنقه‌ای در مقایسه با زوایای مربعی، از دیگر راه‌های تشخیص ورق سیاه است.
کاربرد ورق سیاه
ازآنجایی‌که در حین تولید و پس‌ازآن، امکان کنترل ابعادی دقیقی بر روی این ورق‌ها امکان‌پذیر نیست، ورق‌های سیاه اغلب در کاربردهایی که در آن شکل و تحمل دقیق موردنیاز نیست استفاده می‌شوند. از کاربردهای مهم ورق سیاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت اجزای سازه‌ای نظیر انواع تیر، نبشی، ناودانی، سپری و...
- ساخت انواع پروفیل‌ها مانند قوطی، ستونی، پروفیل زد و...
- تولید انواع ورق‌های گالوانیزه، اسید شویی و روغنی
- گارد ریل و تجهیزات ترافیکی
- ساخت کشتی و تجهیزات دریایی
- ساخت تانکر و مخازن ذخیره
مزایا
مهم‌ترین مزیت این ورق‌ها، قیمت کمتر آن‌ها نسبت به دیگر ورق‌های فولادی است. این امر به سبب عدم وجود پوشش محافظ بر روی ورق سیاه نسبت به ورق‌های گالوانیزه و روغنی است. هم‌چنین، سطح تمام‌شده خشن و تیره نیز بر قیمت کمتر این محصول تأثیرگذار است. از دیگر دلایل قیمت کمتر ورق سیاه، می‌توان به تولید ساده و مراحل ساخت کمتر نسبت به دیگر ورق‌ها اشاره کرد.
ضمن اینکه، تولید در دمای بالا سبب شده تا پس از سرد شدن در هوا بعد از اتمام نورد گرم، یک نوع عملیات نرماله سازی در ورق‌های سیاه انجام شود که منجر به حذف تنش‌های داخلی آن می‌شود.
معایب
وجود دوده‌های سیاه بر روی سطح این نوع ورق‌ها، آن‌ها را برای کاربردهای تزئینی و در معرض دید غیر مناسب می‌کند. هم‌چنین، به دلیل برخورداری از سطح بدون پوشش محافظ، مقاومت بسیار کمی در برابر خوردگی دارند و بنابراین برای ساخت تجهیزات حمل و نگهداری مواد خورنده مناسب نیستند. از دیگر معایب ورق سیاه، می‌توان به استحکام پایین آن در مقایسه با ورق‌های نورد سرد اشاره کرد.
جمع بندی
ورق سیاه فولادی ساده ترین و نخستین محصول در بین انواع ورق است که به روش نورد گرم تولید می شود. این روش تولید، منجر به ایجاد سطحی خشن و ناهموار در این ورق های آهنی می شود. به همین دلیل، ورق های سیاه، ارزان ترین ورق های فولادی موجود در بازار هستند. ورق سیاه به عنوان فلز پایه برای ساخت دیگر ورق های فولادی به کار برده می شود.