ورق سیاه چیست؟
ورق سیاه یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین مقاطع فولادی در صنایع مختلف محسوب می‌شود. این نوع ورق، در ساخت و تولید انواع سازه‌ها، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، این ورق ماده اولیه ساخت بسیاری از مقاطع فولادی است.
ورق سیاه یا گرم چیست؟
ورق سیاه یکی از انواع ورق فولادی مانند ورق روغنی است که تحت فرآیند نورد گرم و از اسلب یا شمش فولادی تولید می‌شود. تولید این ورق در دماهای بالا باعث‌شده سطح این ورق نسبتا خشن و مات باشد. این نوع ورق فولادی را با نام‌های مختلفی از جمله ورق کربن استیل، ورق گرم یا پلیت سیاه هم می‌شناسند. از مهم‌ترین خصوصیات این ورق می‌توان به استحکام بالا، انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری مناسب اشاره کرد.
انواع ورق سیاه
ورق آهن سیاه در انواع گوناگونی تولید و در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. با این‌حال سه ورق st52 ،st37 st44 متداول‌ترین و پرکاربردترین انواع این ورق هستند.
ورق ST37
ورق ST37 ورق آهن سیاه معمولی با درصد کربن کمتر است که آن را با عنوان فولاد نرمه هم می‌شناسند. برای تولید این ورق از آلیاژهای کم‌کربن استفاده می‌شود و به همین دلیل ورق ST37 استحکام متوسط و قابلیت جوش‌پذیری بسیار خوبی دارد. با وجود پرکاربرد و پرطرفدار بودن این ورق، معایبی مانند وزن بالا نسبت به بسیاری از ورق‌های فولادی مانند ورق گالوانیزه را هم باید در نظر گرفت. از این ورق برای ساخت سوله، انواع پروفیل‌های ساختمانی و برج‌سازی استفاده می‌شود.
ورق ST52
ورق ST52 نوع دیگری از ورق پلیت سیاه یا ورق صنعتی با درصد کربن بیشتر است که خصوصیات مطلوبی مانند مقاومت بالا در برابر فشار و برش، خاصیت ارتجاعی و قابلیت تحمل وزن بالا را دارد. همچنین وزن ورق ST52 کمتر از ورق ST37 است. از طرفی میزان کربن این ورق از ST52 بیشتر و در نتیجه قابلیت جوش‌پذیری آن کمتر است. از کاربردهای این ورق می‌توان به استفاده برای ساخت تسمه، چهار پهلو، قطعات ماشین سنگین، شاسی ماشین، جرثقیل و ساخت پل اشاره کرد.
ورق ST44
ST44 یکی دیگر از انواع ورق آهن سیاه یا از گریدهای پرکاربرد این ورق است که ویژگی‌هایی مانند فرم‌پذیری مطلوب، مقاومت سایشی و مقاومت کششی بالا، جوش‌پذیری بالا و… را دارد. این گرید هم از انواع کم‌کربن ورق سیاه است که تحت فرآیند نورد گرم تولید می‌شود و در ساختمان‌سازی، راه‌سازی، صنایع حمل‌و‌نقل و صنایع هوایی و… به‌کار می‌رود. از خصوصیات دیگر این ورق می‌توان به ترکیب شیمیایی استاندارد و استحکام و مقاومت بالا اشاره کرد.
این ورق به‌دلیل قیمت مناسب در کنار استحکام و مقاومت بالا از جمله پرکاربردترین انواع ورق پلیت سیاه در جهان است. در مقایسه این سه ورق پرطرفدار باید گفت که ورق ST44 استحکام و مقاومت بالاتری از ورق ST37 دارد، اما این مقاومت و استحکام کمتر از ورق ST52 است. بنابراین، برای کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای متوسط و مقاومت در برابر سایش و خوردگی دارد، ورق ST44 گزینه مناسب‌تری است.
فرآیند تولید ورق سیاه
فرآیند تولید این ورق شامل چند مرحله مهم است که باید با نهایت دقت انجام شوند تا ورق حاصل از کیفیت مطلوبی برخوردار باشد. مراحل این فرآیند عبارتند از:
قبل از هرچیز و در مرحله پیش‌گرم، اسلب را حرارت می‌دهند تا به دمای 1300 درجه سانتی‌گراد برسد. در این درجه فولاد آماده شکل‌پذیری است و از همه مهمتر انواع عیوب ساختاری آن از بین می‌رود. یکی از نکات مهم مرحله پیش‌گرم دقت در میزان حرارت‌دهی است.
پس از کوره پیش‌گرم اسلب‌های حرارت‌دیده و نرم وارد مرحله خنک‌کاری می‌شوند. در مرحله خنک‌کاری اجازه می‌دهند تا اسلب کاملا سرد شود.
پس از خنک‌کاری و پوسته‌زدایی اسلب‌ها را از غلتک‌های مخصوصی عبور می‌دهند تا ضخامت آن‌ها کاهش پیدا کند.
پس از این مرحله نوبت به مرحله جعبه کلاف می‌رسد. این مرحله برای افزایش سرعت تولید، ایجاد ویژگی‌های مکانیکی یکسان در ورق‌ها و هم‌سطح‌سازی آن‌هاست.
در مرحله بعدی ورق‌ها وارد نورد می‌شوند. ورق‌ها با سرعتی در حدود 10 تا 20 متر بر ثانیه از غلتک‌های نورد عبور می‌کنند تا از ضخامت آن‌ها کاسته شود.
در این مرحله که مرحله خنک‌کاری است، ورق‌ها به دمایی زیر 600 درجه سانتی‌گراد می‌رسند، تا آماده مرحله کلاف‌پیچی باشند.
ورق‌ها در مرحله آخر به‌صورت کلاف‌های طویل درآمده و به بازار عرضه می‌شوند. همچنین تولید ورق‌های سفارشی که براساس نیازهای خاص مشتریان آماده می‌شوند هم در این مرحله انجام می‌شود.
کاربردهای ورق آهن سیاه
ورق سیاه علاوه‌بر اینکه به‌صورت مستقیم در صنایع گوناگون به‌کار می‌رود، پایه تولید بسیاری از محصولات فولادی است. برخی از متداول‌ترین کاربردهای ورق سیاه عبارتند از:
صنایع کشتی‌سازی در بخش‌های مختلف
خودروسازی برای ساخت قطعات مختلف
لوازم خانگی، عناصر دکوراتیو، مبلمان
ساختمان‌سازی
ساخت تجهیزات کشاورزی
تولید ماشین‌آلات صنعتی
تولید انواع مخازن، تانکر و سایر منابع ذخیره
راه‌سازی و تجهیزات مربوط به آن
صنایع پتروشیمی
تولید انواع لوله‌های نفتی
تجهیزات مختلف کنارجاده‌ای مانند گاردریل‌ها
استانداردهای ورق سیاه
ضخامت ورق‌های آهن سیاه چیزی در حدود ۲ الی ۱۰۰ میلی‌متر است و عرض آن چهار سایز استاندارد ۱۰۰۰، ۱۲۵۰، ۱۵۰۰ و ۲۰۰۰ میلی‌متر را دارد. این ورق در دو استاندارد ST37 و ST52 تولید می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و مشخصات منحصربه‌فردی دارند. برای مثال ورق ST37، تحت استاندارد DIN آلمان در انواع مختلف STW24 DD12، DD13 ،STW22 و DD11 موجود است. از طرفی، ورق آهن سیاه گرید ST52 در واقع جزوی از استاندارد Din 17100 محسوب می‌شود.
تفاوت ورق سیاه و ورق روغنی
ورق سیاه و ورق روغنی دو نوع مختلف از ورق‌های فولادی هستند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. از مهم‌ترین تفاوت‌های این دو ورق باید به روش تولید آن‌ها اشاره کرد. ورق آهن سیاه همان‌طور که گفتیم در فرآیند نورد گرم تولید می‌شود و سطح زبر و خشنی دارد. درحالی که ورق روغنی در فرآیند نورد سرد تولید می‌شود و سطح آن به نسبت صاف و براق است. ورق آهن سیاه استحکام بالاتری از ورق روغنی دارد، اما انعطاف‌پذیری آن کمتر است.
از لحاظ کاربرد هم این دو محصول تفاوت‌هایی دارند. به‌طوری که از ورق پلیت سیاه اغلب برای صنایع سنگین مانند سازه‌های فلزی، صنایع حمل‌و‌نقل و ساخت تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود. از سوی دیگر، از ورق روغنی برای صنایع سبک‌تر مانند لوازم خانگی، تجهیزات الکترونیک و… استفاده می‌کنند. در کل، ورق سیاه عموما قیمت مناسب‌تری از ورق روغنی دارد.