ورق ضد سایش

ورق ضد سایش چیست؟

لغزش یک ماده یا یک سطح روی سطحی دیگر، باعث کنده شدن ذرات سطحی می شود. به این مکانیزم که یک نوع کار مکانیکی محسوب می­ شود، سایش می گویند. ورق ضد فرسایش یک نوع ورق فولادی آلیاژی است که سختی بالایی دارد. افزایش سختی در این ورق ها سبب افزایش مقاومت به سایش می شود.

در واقع وقتی سختی سطحی فولاد بالا باشد، در تماس با مواد دیگر، سطح دچار خراش نمی شود. این ورق ها که بعضا با نام ورق هاردوکس نیز شناخته می شوند، مقاومت به خوردگی مطلوبی نیز دارند. همچنین در هر شرایطی چقرمگی، مقاومت خمشی، جوش پذیری و خواص ماشین کاری قابل قبولی از خود نشان می دهند.

یک سیستم تحت سایش شامل چه قسمت هایی می شود؟

به منظور خرید ورق ضد سایش مناسب، لازم است ابتدا اجزای سیستم سایشی به دقت تبیین شوند. مثلا اگر مادۀ ساینده سنگ باشد، یا اگر سایش قرار است در محیط آب انجام گیرد؛ همۀ این پارامترها در انتخاب نوع ورق هاردوکس و سختی آن موثر هستند. طبق استاندارد DIN50320 یک سیستم سایشی (Tribological System) شامل چهار جزء اصلی است:

• مواد ساینده (Active Body): موادی که سبب سایش سطح می شوند؛ مانند سنگ ، خاک، ماسه، سيليس و…
• مواد تحت سایش (Passive Body): بخشی از سيستم سايشی که با مواد ساينده درگير است و ذرات سطحی اش را از دست می دهد.
• مواد میانی (Accompanying Secondary): موادی شامل آب، روغن، اسيد یا هوا که ممکن است بین دو جزء بالا باشند.
• فاکتورهای محیطی (Ambient Medium): پارامترهایی که سیستم در آن ها عمل می کند؛ مانند درصد رطوبت، نمک، خشکی هوا، دما و…

عوامل موثر بر خاصیت ضد سایش فولادها

عملیات کوئنچ تمپر

عامل اصلی سختی بالای فولادهای ضد سایش، کوئنچ یا سریع سرد کردن پس از عملیات فولادسازی است. سرعت بالای سرمایش سبب می شود اندازۀ دانۀ فولاد در ریزترین حالت خود قرار بگیرد. پس از کوئنچ کردن، لازم است عملیات تمپر انجام گیرد تا تردی کاهش یابد و چقرمگی فولاد افزایش یابد.

پدیده کارسختی

دلیل دیگر پدید آمدن خواص ضد سایشی در فولاد ریشه در پدیدۀ کارسختی دارد. حین شکل دادن این قطعات، اعوجاج بسیار زیادی در شبکۀ کریستالی فولاد به وجود می آید. این اعوجاج سبب شکل گیری عیوبی می شود که مانع از حرکت نابجایی ها در سطح فولاد شده و سختی را به شدت افزایش می دهند.  هرچقدر روند شکل دهی این ورق های فولادی سیکل های بیشتری را طی کند، سختی بیشتر خواهد شد.

درصد کربن

کربن نقش مهمی در خاصیت ضد سایشی فولاد دارد؛ زیرا سختی و چقرمگی فولاد را افزایش می‌دهد. اما اضافه کردن کربن بیش از حد به فولاد، استحکام کششی فولاد را کاهش می ‌دهد و آن را ترد و آسیب‌ پذیر می کند.

تولید ورق ضد سایش

همانند سایر انواع فولاد، فولاد ضد سایش هم از سنگ آهن، کربن و سایر عناصر آلیاژی تولید می شود. سنگ آهن در یک کوره انفجاری ذوب می شود. سپس مواد نامطلوبی که ممکن است در سنگ معدن باشد حذف می شوند. کربن، عناصر ضد اکسیداسیون و سایر عناصر آلیاژی در این زمان اضافه می شود.

عناصر آلیاژی مانند کربن، منگنز، نیکل، کروم و بور با نسبت‌های مختلفی به فولاد اضافه می ‌شوند. بنابراین این ورق ها خواص مکانیکی و شیمیایی متفاوتی دارند که منجر به تولید محصولات نهایی متفاوتی می‌شود. پس از این نوبت به عملیات نورد می رسد.

غلتک های مختلف دستگاه نورد با توجه به ضخامت نهایی انتخاب می شوند. پس از اتمام تغییر فرم با نورد، محصول نهایی توسط دستگاه‌ های برش در طول مورد نظر برش داده شده و پس از عملیات تکمیلی و کنترل، بسته‌بندی شده و به انبار محصول انتقال می یابد.

برندهای معروف ورق ضد سایش

ورق ضد سایش هاردوکس (Hardox)

این ورق ها معمولا با سختی های 400، 450، 500، 550، 600 برینل یا بالاتر عرضه می شوند. از این میان ورق های هاردوکس با سختی ۴۰۰ ، ۴۵۰ ، ۵۰۰ در صنایع داخلی کاربرد بیشتری دارند. این نوع ورق فولادی، آلیاژی با کربن بالا است. می دانیم با افزایش کربن، سختی افزایش می یابد؛ اما استحکام کاهش می یابد. بنابراین برای پروژه های ساختمانی مانند تیر ستون ها یا پل ها ایده آل نیست. اما در تماس با مواد ساینده بسیار مقاوم است.

ورق ضد سایش دورستات (ِDurostat)

این نوع ورق ها در گرید های ۴۰۰ الی ۶۰۰ برینل تولید می شوند. قابلیت ماشین کاری و جوشکاری آن در مقایسه با فولاد های دیگر بیشتر است. بیشترین کاربرد آن در صنایع معدن، فولاد سازی، تولید سیمان و ادوات کشاورزی و لای­روب ها و … است.

ورق ضد سایش دیلیدور (ِDillidur)

این ورق ها علی رغم سختی بسیار بالایی که دارند، چقرمگی مناسبی از خود نشان می دهند.  سه دستۀ مهم ورق دیلیدور عبارتند از V، L، و C. ورق دیلیدور نوع V دارای ساختار مارتنزیتی با درصد کربن پایین تر است. چقرمگی این ورق با افزایش درصد کربن کاهش می یابد. ورق دیلیدور نوع L به دلیل داشتن ساختار بینیتی دارای چقرمگی کمتری است. دیلیدور C نیز کمترین چقرمگی را به علت درصد کربن بیشتر دارد.

ورق ضد سایش ولدوکس (Weldox)

 ولدوکس نام تجاری نوعی ورق فولادی ضد سایش است. این فولاد به علت داشتن عناصر آلیاژی کمتر، استحکام بالایی دارد. همین استحکام سبب شده تا در صنعت عمران یا خودرو کاربرد داشته باشد. گرید های مختلف ورق ولدوکس از ۷۰۰ تا ۱۳۰۰ موجود است و ضخامت آن بین ۴ تا ۱۴۰۰ میلی متر متغیر است. از خواص مشهور دیگر ورق ولدوکس، جوش پذیری مناسب آن است.

ورق ضد سایش کرسابرو (Creusabro)

چقرمگی بالا، خواص جوشکاری مطلوب و شکل پذیری مناسب از ویژگی های اصلی این نوع ورق ضد سایش است. خواص ضد سایشی ورق کرسابرو 50 درصد بیشتر از فولادهای معمولی است. عناصر آلیاژی اصلی آن کروم، مولیبدن و تیتانیوم است و در روغن کوئنچ می شود. صنایع معدن، سیمان و فولادسازی از اصلی ترین استفاده کنندگان ورق ضد سایش کرسابرو هستند.

ورق ضد سایش راک­ استار (RockStar)

مهم ترین گرید فولاد ضد سایش راک استار 400 است. ورق ضد سایش راک استار با عملیات حرارتی کوئنچ تمپر تولید می شود. همچنین ترکیب منحصر به فردی از سختی، شکل پذیری و چقرمگی دارد. این ورق ضد سایش با درصد کربن کم ساخته می شود، بنابراین خواص جوشکاری مناسبی دارد. این ورق ها اغلب با ضخامت های 6 تا 75 میلی متر عرضه می شود.

راهنمای خرید ورق ضد سایش

قیمت انواع ورق ضد سایش بسته به ضخامت و وزن آن متغیر است. همچنین هرکدام از انواع ورق به علت داشتن درصد عناصر آلیاژی مختلف، قیمت متفاوتی خواهند داشت. علاوه بر این دو مورد، بازار فولاد ایران همیشه پر نوسان بوده و نمی توان قیمت ثابتی را برای انواع ورق های فولادی در نظر داشت. از این رو لازم است قیمت ورق مورد نظر را استعلام کنید.

اگر قصد خرید ورق هاردوکس را دارید؛ مهم ترین شرایطی که ورق هاردوکس در هنگام خرید باید داشته باشد عبارتند از:

• دارای رنگ ضد اکسیداسیون اپوکسی باشد.
• برچسب رنگی با شماره ذوب و کلیه مشخصات ذکر شده باشد.
• تست UT کامل در مشخصات آن قید شده باشد.
• شناسنامه اصلی داشته باشد.
• لبه هایی کاملا تیز و بدون هرگونه اعوجاج داشته باشد.
• یک سری لیبل های جانبی برای شناسایی سریع کالا موجود باشد.