ورق سیاه چیست؟ انواع، ابعاد و نحوه تولید

ورق سیاه یا گرم یکی از ابتدایی ترین محصولات تخت فولادی می باشد که از طریق فرآیند نورد گرم بر روی اسلب فولادی تولید می شود. فرآیند نورد گرم نیز در دمای بسیار زیاد و در حدود 932 درجه سانتی گراد انجام می گیرد، اما سبب ایجاد سطحی زبر برای ورق سیاه خواهد شد؛ از این رو نام دیگر ورق سیاه، ورق گرم نیز می باشد. همچنین باید گفت سطح ورق سیاه به دلیل نورد گرم، دارای پوسته‌ای اکسیدی به نام کاتِرِیل است، اما به دلیل ساختارش، از استحکام بالایی برخوردار بوده و در برابر تنش‌های کششی و فشاری مقاوم است.

این فلزات از نظر ابعاد به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند، اما اصلی شهرت آن ها به دلیل داشتن بازه ضخامتی متنوع می باشد که از 2/1 تا 100 میلی متر متغیر است. به همین علت ورق های سیاه در بازه ضخامتی 2/1 تا 15 میلی متر نازک بار تلقی شده و ضخامت های بالاتر از 15 میلی متر ضخیم بار نامیده می شوند. از سوی دیگر ورق های سیاه به صورت رول و شیت فابریک با طول و عرض مشخص و دقیق توسط کارخانجات مختلف عرضه می گردند.

انواع ورق سیاه

همان طور که اشاره شد، ورق های سیاه از نظر محدوده ابعادی و نوع عرضه به انواع مختلفی تقسیم می شوند، اما جالب است بدانید از لحاظ آلیاژها و گریدهایی که هر کدام از ترکیب و درصد متفاوتی از عناصر آلیاژی به وجود می آیند، قیمت ورق سیاه به همراه کیفیت آن تغییر کرده و انواع بسیاری دارد. این گریدها هر کدام مطابق با استانداردهای مختلفی تولید شده و نام های اختصاری را به خود اختصاص می دهند.

از این رو رایج ترین و پرتقاضاترین ورق های سیاه تولید شده در کشور با نام های ST37 و ST52 شناخته می شوند و مطابق با استاندارد بین المللی آلمانی DIN 17100 به دست می آیند. البته امروزه در برخی مواقع نیز از استاندارد اروپایی BS EN 10025 استفاده می کنند. با این وجود به صورت کلی انواع ورق سیاه از نظر گرید و آلیاژ شامل انواع شیت های سیاه معمولی، صنعتی و آلیاژی می باشد که در ادامه به بررسی آن ها پرداخته ایم:

ورق سیاه معمولی

ورق سیاه معمولی به طور معمول مطابق با استاندارد din ساخته شده و با نام اختصاری ST37 شناخته می شود. این محصول نوعی از فولادهای کم کربن بوده و به داشتن قابلیت انعطاف پذیری و جوش پذیری عالی شهرت دارد. بیشترین کاربرد این فولادها نیز در صنایع سبک و ساختمانی به خصوص برای تولید لوله و پروفیل می باشد.

ورق سیاه صنعتی

محصولات صنعتی نیز یکی دیگر از ورق هایی هستند که مطابق با استاندارد کشور آلمان تولید می شوند. نام اختصاری آن ها نیز فولاد ST52 می باشد، اما باید گفت این محصولات دارای درصد کربن بیشتری نسبت به ورق های سیاه معمولی بوده و از این رو دارای قابلیت تحمل وزن های بالاتر به همراه استحکام بیشتر هستند. به همین علت ورق های st52 بیشترین کاربرد را در مصارفی به خود اختصاص می دهند که نیاز به تحمل وزن های بالا و داشتن استحکام باشد.

ورق سیاه کلاف یا رول

همان طور که ذکر شد، ورق های سیاه از نظر نوع عرضه نیز به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند؛ از این رو زمانی که شیت های سیاه در بازه ضخامتی 2/1 تا 15 میلی متر تولید و عرضه شوند، نازک بار نامیده شده و به صورت کلاف یا رول عرضه می گردند. بهتر است بدانید این کلاف های فولادی محدودیتی از نظر طول ندارند، اما عرض و ضخامت آن ها به صورت دقیق قابل سفارش می باشد. بسته بندی و حمل و نقل راحت تر نیز از دیگر ویژگی های این فلزات به شمار می آید.

ورق سیاه فابریک برشی

یکی دیگر از انواع ورق سیاه از نظر نحوه عرضه نیز به شیت های فابریک شهرت دارد و از مزایای آن می توان به استفاده راحت تر از آن بدون نیاز به عملیات هایی نظیر برشکاری، ماشین کاری و ... در صنایع مختلف اشاره داشت. ورق های سیاه فابریک دارای طول، عرض و ضخامت بسیار دقیق مطابق با سفارش مشتریان می باشند، اما قیمت بالاتری را نسبت به نوع کلاف این محصول به خود اختصاص می دهند. لازم به ذکر است در صورتی که ورق سیاه به صورت کلاف در خارج از کارخانه برشکاری شود، ورق سیاه برش خورده نامیده می شود.

مشخصات ورق سیاه

از مشخصات ورق سیاه از نظر فنی می توان به تنوع در بازه ابعادی اشاره کرد. همان طور که پیش تر اشاره شد، این محصولات به دو صورت رول و شیت در بازه ضخامتی 2/1 تا 100 میلی متر، عرض های 600 تا 4500 میلی متر و طول های متغیر توسط کارخانجات مختلفی تولید می شوند. سطح ظاهری ورق سیاه به علت تولید تحت فرآیند نورد گرم و دمای بسیار بالا، کمی زبر بوده و رنگ آن کدر و تیره رو به سیاه می باشد. در واقع به همین علت ورق سیاه نامگذاری شده است.

به طور کلی فرآیند نورد گرم باید در دمای بسیار بالا انجام شود تا محصول نهایی کیفیت مورد نظر را داشته باشد، اما بر خلاف آن فرآیند نورد سرد در دمای معمولی انجام شده و مراحل سخت تری دارد. فرآیند نورد سرد نیز همان نورد گرم است، با این تفاوت که مراحل طولانی تری دارد. برای مثال می توان ورق های گالوانیزه را در نظر گرفت که با ابعادی دقیق و کیفیت ظاهری بالا در بازار آهن آلات به فروش می رسند. طبیعتاً می توانید حدس بزنید که قیمت ورق گالوانیزه نیز در مقایسه با محصولات گرم بالاتر می باشد. به همین دلیل است که محصولات سرد از تنوع بالایی در گرید و ظاهر برخوردار می باشند.

از سایر مشخصات فنی ورق های سیاه می توان به کلاف های آن ها اشاره کرد که در عرض های 1000، 1250، 1500 و 2000 میلی متر عرضه می شوند. با این حال ابعاد   ۱۰۰۰*۲۰۰۰ و ۱۲۵۰*۲۵۰۰ و ۱۰۰۰*۶۰۰۰ و ۱۵۰۰*۶۰۰۰ و ۲۰۰۰*۶۰۰۰ و ۲۰۰۰*۱۲۰۰۰ نیز برای شیت های فابریک در نظر گرفته شده و از تقاضای بالایی در بازار برخوردار هستند.

از ویژگی ها و مشخصات مکانیکی این فلزات نیز می توان به داشتن استحکام کششی و فشاری مناسب بر اساس هر گرید، قابلیت انعطاف پذیری مطلوب، مقاومت در برابر نیروهای خارجی مانند ضربه، فشار و کشش، قابلیت چکش خواری و جوشکاری بالا، مقاومت در برابر خوردگی، تحمل وزن بالا، یکپارچگی ساختاری، سازگاری با انواع محیط ها و ... داشتن تنوع در گرید و آلیاژ و کاربردهای گسترده اشاره کرد.

حتما بخوانید:ورق گالوانیزه چیست

گریدهای ورق سیاه

برای پاسخ به این سوال باید گفت فلزات گرم تنهاترین ورق های فولادی هستند که طیف متنوعی از گریدها یا آلیاژ ها را به خود اختصاص می دهند. درست است که دو گرید اصلی آن ها ST37 و ST52 در عنوان ورق سیاه معمولی و صنعتی شناخته شده اند، اما سایر کیفیت ها که کاربردهای بسیاری را در صنایع عظیم و صنعتی دارند، با عنوان گریدهای آتش خوار و آلیاژی شهرت یافته اند. در واقع می توان با این وجود به تفاوت اصلی ورق سیاه با ورق های فولادی مانند گالوانیزه و شیروانی که در مصارف عمومی و کوچک به کار می روند، پی برد. البته قیمت ورق شیروانی رنگی با وجود کاربرد های کمتر نسبت به ورق سیاه بیشتر بوده و این موضوع نیز به علت فرآیند تولید سخت تر و طولانی تر می باشد.

با این حال تمامی کارخانجات تولید کننده محصولات گرم در کشور معمولاً دو گرید اصلی ورق سیاه را تولید می کنند، اما گریدهای آتش خوار و آلیاژی تنها توسط برخی کارخانه ها مانند شرکت فولاد مبارکه اصفهان و کارخانه اکسین خوزستان تولید و عرضه می شوند. از سوی دیگر ورق های آتش خوار سیاه (A283، A516، A285) مقاومت بسیار زیادی را در برابر حرارت به خود اختصاص می دهند؛ از این رو مصارف آن ها بیشتر در صنایع نفت و پتروشیمی که در حرارت بالا هستند، می باشد.

حتما بخوانید:ورق رنگی چیست

ابعاد ورق سیاه

در مورد ابعاد و اندازه های ورق های گرم بهتر است بدانید که دامنه گسترده ضخامتی از 1 میلی متر تا 100 میلی متر دیده می شود. هر چه ضخامت ها بیشتر باشد محصول حالت اسلب یل تختال پیدا می کند و در عوض فرم دهی آن کاهش پیدا می کند. در حالتی که ورق در کارخانه با اندازه های استاندارد برش خورده شود به آن ورق فابریک می گویند. این کلمه بر اساس کلمه Fabricated به معنی ساخته شده می باشد. عرض این فلزات نیز از 600 تا 2000 میلی متر در نظر گرفته شده و طول آن ها از 1 تا 12 متر توسط مشتری انتخاب می شود.

فرایند تولید ورق سیاه

به طور کلی فرآیند نورد گرم بر روی اسلب یا تختال با آنالیز شیمیایی و عرض مشخص صورت می گیرد. این فرآیند بر خلاف نورد سرد در دمای بسیار زیادی صورت می گیرد. همان طور که می دانید نورد گرم سبب تولید ورق سیاه و نورد سرد سبب تولید ورق روغنی می گردد. البته فرآیند نورد سرد جدا از این که در دمای کمتری انجام می گیرد، با حساسیت بیشتری همراه بوده و دارای مراحل تولید طولانی تری می باشد. از این رو قیمت ورق روغنی همواره بالاتر از محصولات گرم برآورد می شود. با این وجود برای تولید ورق سیاه ابتدا تختال های گداخته تا دمایی بیش از 1100 درجه سانتی گراد با استفاده از کوره های پیش گرم حرارت می بینند.

سپس به سبب این حرارت و سایر مراحل با دمای بالا، لایه های اکسیدی ضخیم به صورت فلس بر روی تختال تشکیل می شوند؛ از این رو برای از بین بردن آن ها را از واحد پوسته شکن عمودی عبور می دهند. بخش بعدی شامل عبور تختال ها از خط نورد و غلتک های آن است که سبب کاهش ضخامت و افزایش طول آن ها خواهد شد. در مرحله بعدی شیت های سیاه با ضخامت مشخص توسط بسترهای خنک کننده حدود 600 درجه سرد شده و همزمان آزمایش های مختلف جهت صافی سطح، گرید و خواص بر روی آن ها صورت می گیرد. در نهایت ورق سیاه بسته به تولید کارخانه بسته بندی شده و به صورت رول یا شیت فابریک در می آید.

کاربردهای ورق سیاه

گستردگی کاربرد ورق سیاه به انواع مختلف این محصول باز می گردد که شامل ورق های معمولی، صنعتی، آلیاژی، آتش خوار و دریایی هستند. از این رو به بررسی کاربردهای این محصول در صنایع پرداخته ایم:

• ورق سیاه در صنعت ساختمان سازی برای پروفیل های ساختمانی بسته یا باز شامل قوطی، ستونی، پروفیل  Z، فرانسوی و چهارچوب مورد استفاده قرار می گیرد.
• ساخت مقاطع فولادی نظیر انواع تیر ورق، ناودانی، نبشی، سپری ...
• تولید انواع مخازن حمل و نگهداری سیالات مهمی مانند نفت گاز
• تولید مخازن تحت فشار در صنایع پتروشیمی، دریایی، نظامی، خودروسازی و ...
• این محصول در صنعت خودروسازی برای ساخت اگزوز، سیستم تعلیق و ... کاربرد دارد.
• ساخت ماشین آلات صنعتی مانند جرثقیل ها و بالابرهای مربوط به ساختمان سازی، صادرات واردات و ...
• لوازم و تجهیزات کشاورزی
• ساخت ورق های پانچ و آجدار و در نتیجه تولید پله های اضطراری، کف کامیون و وانت ها و ...
• گاردریل و تجهیزات ترافیکی
• تابلوهای جاده سازی
• شهرسازی
• ابزارآلات مهم دستگاه های صنعتی
• سکوهای باربر و نفتی
• تجهیزات نظامی از جمله جیپ ها، کامیون، تانک و ...
• تسمه و زهوارهای فولادی
• کشتی سازی و دیگر تجهیزات دریایی و صنایع عظیم

و در نهایت می توان به اصلی ترین کاربرد ورق سیاه اشاره کرد که ساخت سایر ورق های فولادی می باشد. این محصولات به ترتیب شامل ورق های اسیدشویی، روغنی، گالوانیزه، قلع اندود، رنگی و شیروانی هستند. از این رو کیفیت نهایی این فلزات کاملاً بسته به ورق سیاه ابتدایی است که توسط کارخانجاتی که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم، دارد.

تولیدکنندگان ورق سیاه

به طور کلی محبوبیت ورق سیاه در صنایع مختلف سبب شده تا کارخانجات مختلفی در کشور به تولید این محصول بپردازند. پیش از شرح اختصاری این تولیدکنندگان بهتر است بدانید شیت های سیاه به دو دسته نازک بار و ضخیم بار از نظر ضخامت تقسیم بندی شده و همین موضوع سبب تقسیم بندی کارخانجات تولید کننده آن ها گردیده است.

در این بین شرکت های فولاد مبارکه اصفهان، فولاد گیلان، مجموعه نورد و لوله اهواز به تولید ورق سیاه در بازه ضخامتی 2/1 تا 15 میلی متر می پردازند، اما سایر تولیدکنندگان ورق سیاه را به صورت ضخیم بار تولید کرده و شامل شرکت های اکسین خوزستان، کاویان اهواز، فولاد اصفهان و شرکت فولاد خرم آباد هستند. بازه ضخامتی ورق سیاه در این کارخانجات بین 5 تا 100 میلی متر بوده و نحوه عرضه آن ها نیز به شکل شیت های فابریک می باشد.

همچنین در این میان بهتر است بدانید از نظر گریدها و آلیاژهای ورق سیاه، تنها شرکت های فولاد مبارکه و اکسین هستند که تمامی گریدهای صنعتی و آلیاژی این محصول را تولید می کنند و سایر کارخانجات تنها گرید معمولی ورق سیاه st37 و در برخی مواقع آلیاژ صنعتی st52 را تولید می کنند. برای خرید از هر کدام این تولیدکنندگان، کاربرد نهایی خود را مشخص کنید و سپس با یک مجموعه معتبر در زمینه فروش ورق سیاه مشورت نمایید تا از مشخصات ورق سیاه هر کارخانه به همراه گریدهای آن مطلع شوید.

تفاوت ورق سیاه با دیگر ورق های فولادی

بیشترین تفاوتی که در ورق سیاه با دیگر ورق های فولادی مشاهده می گردد ظاهر و رنگ قابل مشاهده این نوع ورق می باشد. ورق های سیاه همان گونه که از نامشان مشخص است دارای رنگی سیاه و مات هستند در حالی که ورق های روغنی و گالوانیزه براق می باشند. اگر نیاز به ورق هایی با تنوع رنگی بالا دارید بهتر است از ورق های رنگی استفاده کنید.

تولید این محصولات از طریق رنگ آمیزی شیت های گالوانیزه انجام می شود، البته پیش از آن باید یک سری مراحل را جهت آماده سازی سطح طی نمایند یا چسبندگی رنگ بهتری داشته باشند. در برخی اوقات این محصولات پس از رنگ آمیزی در دستگاه های مخصوص رول فرمینگ قرار گرفته و طرح های مختلفی بر روی آن ها اعمال می گردد. نام این فلزات ورق های شیروانی رنگی معرفی شده است. طبیعی است که نرخ خرید ورق شیروانی از محصولات روغنی و سیاه بالاتر است. با این وجود از دیگر تفاوت های بارز این فلزات با ورق سیاه می توان به بازه ضخامتی اشاره کرد. محصولات روغنی، گالوانیزه و شیروانی همگی در بازه ضخامتی 18/0 تا 3 میلی متر تولید شده و کاملاً به صورت نازک بار هستند.

داشتن مقاومت در برابر خوردگی، زنگ زدگی و اکسیداسیون نیز از دیگر ویژگی های برتر ورق های سرد و پوششی نسبت به ورق سیاه می باشد. این موضوع به دلیل وجود نداشتن هیچ گونه پوششی بر روی ورق سیاه می باشد، اما از سوی دیگر ورق سیاه دارای قابلیت تحمل وزن ها و فشارهای بسیار زیادی می باشد و همین ویژگی سبب کاربرد گسترده آن به خصوص در مصارف صنعتی شده است.

حتما بخوانید:ورق فولادی چیست

جمع بندی

در این مطلب در مورد نخستین ورق فولادی تولید شده از شمش یا اسلب یعنی ورق سیاه توضیح داده شد. با این وجود به دلیل تنوع ورق سیاه از نظر ابعاد، ضخامت، وزن، نحوه عرضه و گرید یا آلیاژ، پیش از خرید پیشنهاد می شود ابتدا کاربرد مورد نظر و نهایی خود را مشخص کرده و سپس با توجه به آن از مشاوره فنی کارشناسان یک مجموعه فروش معتبر بهره مند شوید تا اطمینان کاملی از سفارش نهایی خود داشته باشید. مجموعه آهن اینفو مرجع تخصصی تأمین ورق های فولادی در کشور می باشد و با خرید از این مرکز به راحتی می توانید از مشاوره های تخصصی کارشناسان ورق سیاه و سایر محصولات فولادی مطلع شوید.