×
انعطاف‌پذیری ورق‌های فولاد نرم به دلیل محتوای کربن آنهاست که معمولاً بین ۰٫۰۵٪ تا ۰٫۲۵٪ متغیر است. این ورق‌ها همچنین مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند منگنز و سیلیسیم را نیز در خود دارند. آنچه این ورق‌ها را بسیار قابل کارآیی می‌کند، ساختار ریزشان است که شامل بلورهای نرم و شکل‌پذیر فریت و حوزه‌های پرلیت به اندازه کافی برای حفظ استحکام و همزمان شکل‌پذیری است. سازندگان با این فولاد کار کردن را دوست دارند زیرا می‌توان آنها را شکل داد، برش داد و فرم داد بدون اینکه خواص استحکامی خود را از دست بدهند. در مقایسه با فولادهای پرکربن که تمایل به شکنندگی دارند، فولاد نرم به راحتی کاربید تشکیل نمی‌دهد، بدین معنا که در عملیات برش یا جوش کردن ترک‌های کمتری ایجاد می‌شود. تنها این ویژگی در فرآیندهای بی‌شمار تولید، زمان و هزینه را صرفه‌جویی می‌کند.
عملکرد مکانیکی ورق‌های فولاد نرم توسط پروفایل آلیاژی متعادل آنها تعیین می‌شود:
| اموال | مقدار معمول | اهمیت صنعتی |
|---|---|---|
| استحکام کششی | 370–700 MPa | مقاومت در برابر تغییر شکل تحت بار |
| استحکام تسلیم | 250–400 MPa | ضروری برای چارچوب‌های ساختاری |
| تنش برشی | 15–25% | قبل از شکست، انرژی را جذب می‌کند |
| سختی (برینل) | 120–180 HB | تعادل بین مقاومت در برابر سایش و قابلیت شکل‌پذیری را فراهم می‌کند |
این خواص فولاد نرم را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی که حالت شکست قابل پیش‌بینی مطلوب است—مانند مناطق تاشدگی خودروها—و اجزایی که تحت تنش‌های دوره‌ای هستند مانند تیرهای پل می‌کند.
صفحات فولاد نرم ممکن است به اندازه فولادهای سخت‌شده یا آلیاژی استحکام نداشته باشند، اما زمانی که بخواهیم بودجه را بهتر مدیریت کنیم و همچنان نتایج خوبی بگیریم، چیز خاصی ارائه می‌دهند. اکثر ساختمان‌های موجود در واقع از فولاد نرم برای قاب‌های خود استفاده می‌کنند، چون حدود سه‌چهارم تمام کارهای سازه‌ای از این ماده بهره می‌برند. چرا؟ زیرا وقتی بار زیادی به آن وارد شود، فولاد نرم قبل از اینکه ناگهان کاملاً بشکند، خم می‌شود و علائم تنش را نشان می‌دهد. مهندسان این ویژگی را بسیار قدردانی می‌کنند، چون به آنها اجازه می‌دهد ساختمان‌هایی ایمن و مقرون‌به‌صرفه طراحی کنند. تصور کنید باید دو یا سه برابر هزینه فعلی را صرف کنیم تا عملکردی مشابه مواد پیشرفته و گران‌قیمت بدست آوریم.
صفحات فولاد نرم در ساخت‌وساز مدرن اساسی هستند و نسبت استحکام به وزن آنها ۱۵٪ بالاتر از آلومینیوم است، در حالی که همچنان قابلیت جوشکاری و شکل‌پذیری دارند. این صفحات به‌طور گسترده در موارد زیر استفاده می‌شوند:
با ظرفیت ازدیاد طول ۳۵ تا ۴۰ درصد، این فولادها را می‌توان بدون ترک خوردن به شکل تیرهای I و پیچه‌های زاویه‌ای درآورد—که این ویژگی آنها را به‌ویژه در مناطق لرزه‌خیز ارزشمند می‌سازد. بیش از ۶۰ درصد از انبارهای صنعتی در ایالات متحده به دلیل کارایی هزینه‌ای و سازگاری با ساخت پیش‌ساخته از قاب‌های صفحه فولاد نرم استفاده می‌کنند.
در صنایع تولیدی، صفحات فولاد نرم به دلیل پایه‌های ماشین‌آلات و قطعات سنگین مورد ترجیح قرار می‌گیرند. ریزساختار یکنواخت آنها عملکرد ثابتی را در ماشینکاری CNC فراهم می‌کند و سایش ابزار را تا ۳۰ درصد نسبت به فولادهای با کربن بالا کاهش می‌دهد. کاربردهای متداول شامل:
یک نظرسنجی صنعتی در سال 2023 نشان داد که 78 درصد از تولیدکنندگان فولاد مایل به استفاده از فولاد نرم برای جیگ‌ها و وسایل نگهدارنده سفارشی ترجیح می‌دهند، زیرا این فولاد تعادل مناسبی بین قابلیت ماشینکاری (80 تا 90 HB) و ظرفیت باربرداری دارد.
ورق‌های فولاد نرم درجه-A استاندارد در ساخت بدنه کشتی استفاده می‌شوند و استحکام کششی آنها در محدوده 350 تا 470 مگاپاسکال کافی است تا فشارهای اقیانوسی را تحمل کنند. قابلیت جوش‌پذیری عالی آنها باعث کاهش شکست در اتصالات در بخش‌های منحنی می‌شود — امری حیاتی با توجه به اینکه 90 درصد از کشتی‌های حمل بار از فولاد نرم در:
مقاومت در برابر خوردگی از طریق پوشش‌هایی مانند آلومینیوم پاشش حرارتی (TSA) افزایش می‌یابد که عمر مفید را در آب شور افزایش داده و هزینه‌ها را 40 درصد پایین‌تر از فولاد ضدزنگ نگه می‌دارد.
صفحات فولاد نرم مقاومت خوبی در برابر ضربه دارند و حتی در دمای پایین مانند 20- درجه سانتیگراد نیز حدود 25 تا 30 ژول انرژی را جذب می‌کنند. این ویژگی آنها را به گزینه‌ای عالی برای سیستم‌های ایمنی در کاربردهای حمل‌ونقل تبدیل می‌کند. انعطاف‌پذیری این ماده به مهندسان اجازه می‌دهد تا آن را به شکل بخش‌های منحنی‌ای که در تکیه‌گاه‌های پل و موانع برخورد کنار جاده دیده می‌شود، درآورند. علاوه بر این، هنگامی که با روکش گالوانیزه پوشانده شوند، این صفحات در برابر شرایط آب‌وهوایی سخت در طول زمان مقاومت بسیار بهتری نشان می‌دهند. در سراسر جهان، تقریباً نیمی از تمام ایستگاه‌های مترو (حدود 55 درصد) از قاب‌های فولاد نرم استفاده می‌کنند، زیرا این ماده به‌خوبی ارتعاشات را کاهش می‌دهد و برای نیازهای تولید در مقیاس بزرگ عملکرد مناسبی دارد. بسیاری از شرکت‌های ساخت‌وساز این ماده را ترجیح می‌دهند، زیرا به‌سادگی عملکرد و هزینه را در پروژه‌های مختلف به‌خوبی متعادل می‌کند.
محتوای کربن پایین در فولاد نرم، که معمولاً بین ۰٫۰۵٪ تا ۰٫۲۵٪ است، باعث می‌شود این ماده هنگام استفاده از روش‌های مختلف برش مانند لیزر، مشعل پلاسما و تجهیزات اکسی-استیلن بسیار آسان در کار باشد. برش لیزری می‌تواند نتایج بسیار دقیقی در حدود مثبت و منفی ۰٫۱ میلی‌متر روی مواد نازک‌تر به دست آورد، در حالی که برش پلاسما حتی روی ورق‌های ضخیم‌تر تا حدود ۱۵۰ میلی‌متر نیز بدون تغییر شکل زیادی عملکرد خوبی دارد. برای ورق‌های با ضخامت کمتر از ۲۰ میلی‌متر، دستگاه‌های خم‌زن سی‌ان‌سی (CNC press brakes) عملکرد عالی در شکل‌دهی یکنواخت دارند. اما در مورد بخش‌های ضخیم‌تر، گاهی اوقات نیاز است تا خم‌کاری به صورت تدریجی انجام شود تا از ایجاد ترک در حین فرآیند جلوگیری شود. برش جت آبی به ویژه برای طرح‌های پیچیده در ورق‌های تا ضخامت ۱۰۰ میلی‌متر بسیار مفید است، زیرا این روش مناطق تحت تأثیر حرارت (HAZ) ایجاد نمی‌کند که روش‌های دیگر ممکن است آن را به جای بگذارند.
جوشکاری GMAW یا MIG معمولاً روش مورد استفاده برای اکثر کاربردهای ساختاری محسوب می‌شود، زیرا قادر است مواد را با سرعت قابل توجهی در حدود ۸ تا ۱۲ کیلوگرم در ساعت اعمال کند و به خوبی روی ورق‌های فولادی با ضخامت ۳ میلی‌متر تا حدود ۲۵ میلی‌متر عمل می‌کند. جوشکاری قوسی با الکترود عایق‌دار (SMAW) همچنان در شرایطی که نیاز به تعمیرات سریع در محل کارگاه یا انجام اتصالات عمودی پیچیده است که در آن دیگر روش‌ها ممکن است با مشکل مواجه شوند، جایگاه خود را حفظ کرده است. هنگام کار با مواد ضخیم‌تر از ۲۵ میلی‌متر، جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW) انتخاب ترجیحی می‌شود، زیرا به طور عمیق‌تری نفوذ می‌کند و بدون ایجاد پاشش زیاد، عمل جوشکاری را انجام می‌دهد. فناوری جدید MIG پالسی نیز به طور قابل توجهی مشکلات تاب‌برداشتن را کاهش می‌دهد؛ مطالعات نشان می‌دهند که در ورق‌هایی با ضخامت ۱۰ تا ۱۵ میلی‌متر، اعوجاج حاصله بین ۱۸٪ تا ۲۲٪ کمتر از روش‌های سنتی ایجاد می‌شود.
هنگام کار با فولاد نرم، ابزارهای فولاد سریع (HSS) معمولاً حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد عمر طولانی‌تری نسبت به گزینه‌های کاربیدی دارند، زیرا سختی آنها در محدوده تقریبی ۱۳۰ تا ۱۷۰ HB قرار دارد. برای افرادی که سوراخ‌های ۱۵ میلی‌متری را در صفحات ۲۰ میلی‌متری می‌کنند، معمولاً حدود ۲۰ تا ۳۵ درصد گشتاور کمتری نسبت به کار با فولادهای HSLA مورد نیاز است. این امر امکان انجام تولید حجم مناسب توسط دستگاه‌های کوچک CNC را بدون مشکل فراهم می‌کند. همچنین هنگام انجام عملیات فرزکاری با مته‌های پایانی ۴ شیاره در سرعت‌هایی بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ SFM، می‌توان به صورت مستقیم بدون استفاده از خنک‌کننده، به پرداخت سطح مناسبی دست یافت که معمولاً در محدوده Ra 3.2 تا 6.3 میکرومتر قرار دارد.
بر اساس آخرین دستورالعمل‌های AWS D1.1، در صورتی که دمای محیط بیش از 5 درجه سانتیگراد باشد، نیازی به پیش‌گرم کردن ورق‌های فولاد نرم با ضخامت کمتر از 38 میلی‌متر نیست. با این حال، برای ورق‌های ضخیم‌تر در محدوده 40 تا 75 میلی‌متر، استفاده از گرمایش القایی محلی در حدود 95 تا 120 درجه سانتیگراد به جلوگیری از ترک‌های هیدروژنی که ممکن است در حین چندین مرحله جوشکاری ایجاد شوند، کمک می‌کند. آزمایش‌های عملی نشان داده‌اند که حفظ دمای بین لایه‌ای (اینترپس) زیر 250 درجه سانتیگراد در شرایط کارکرد منفی 20 درجه، مقاومت ضربه چارپی را حدود 12 تا 15 ژول افزایش می‌دهد. این یافته‌ها در کاربردهای مختلف میدانی بسیار سازگار بوده‌اند.
فرآیندهای پس از جوشکاری مانند سوراخ‌کاری با دستگاه کنترل عددی (ورق ∏16mm) و غلتک‌زنی رزوه (رزوه‌های M6 تا M24) عملکرد را بدون تأثیر بر خواص اولیه بهبود می‌بخشند. دریل‌کاری جریانی (Flow drilling) در ورق‌های 3 تا 8 میلی‌متری، سوراخ‌هایی بدون بریدگی ایجاد می‌کند که امکان استفاده از پیچ‌های خودتبر را فراهم می‌آورد و زمان مونتاژ را تا 40٪ کاهش می‌دهد. بافت‌دهی لیزری (الگوهای 50 تا 200 میکرومتری) استحکام چسبندگی را در ساختارهای ترکیبی فلز-کامپوزیت تا 60 تا 80٪ افزایش می‌دهد.
ورق‌های فولاد نرم نورد گرم در اثر پردازش در دمای 1100 تا 1300 درجه سانتیگراد، سطحی پوسته‌دار تشکیل می‌دهند که قبل از استفاده در کاربردهای حساس به خوردگی نیاز به تمیزکاری دارد. ورق‌های نورد سرد تحت فرآیند نورد در دمای محیط قرار می‌گیرند و بدین ترتیب سطوح صاف‌تری (Ra 0.4 تا 1.6 میکرومتر) و تلرانس‌های دقیق‌تری (±0.13 میلی‌متر) ایجاد می‌شود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود ورق‌های نورد سرد در کاربردهای معماری و قطعات قابل مشاهده ترجیح داده شوند.
روکش‌دهی گالوانیزه همچنان یکی از بهترین گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه برای مقابله با مشکلات خوردگی محسوب می‌شود. پوشش‌های روی اعمال‌شده روی فولاد نرم در شرایط عادی می‌توانند بین ۲۰ تا ۵۰ سال دوام داشته باشند، همان‌طور که یافته‌های اخیر از گزارش تحلیل فولاد ساختمانی سال ۲۰۲۳ نشان می‌دهد. هنگام بررسی پوشش‌های محافظ، سیستم‌های اپوکسی-پلی‌اورتان سه لایه ارزش خود را ثابت کرده‌اند و در آزمون‌های استاندارد پاشش نمک (ASTM B117) بیش از ۱۰ هزار ساعت عمر داشته‌اند. این مقدار تقریباً هشت برابر بهتر از رنگ‌های آکریلیک معمولی است. هر روز تعداد بیشتری از کارخانه‌ها به سمت این پوشش‌های آلیاژی خاص روی-آلومینیوم-منیزیم حرکت می‌کنند، زیرا این پوشش‌ها بخاطر پدیده‌ای به نام عملکرد آند قربانی، قادر به ترمیم خراش‌های جزئی به صورت خودکار هستند و بنابراین در محیط‌های صنعتی سخت‌گیرانه‌ای که امکان تعمیر و نگهداری همیشه وجود ندارد، بسیار مفید هستند.
این پوشش‌ها ورق‌های فولاد نرم اولیه را به اجزای با عملکرد بالا برای کاربردهای دریایی، خودرویی و معماری تبدیل می‌کنند.
ورق‌های فولاد نرم، کارایی هزینه‌ای بی‌نظیر و انعطاف‌پذیری منطقی را برای پروژه‌های صنعتی و زیرساختی فراهم می‌کنند. خواص متعادل آنها به سازندگان اجازه می‌دهد تا بودجه مواد و زمان‌بندی تولید را بهینه کنند، بدون اینکه از یکپارچگی ساختاری کاسته شود.
ورق‌های فولاد نرم هزینه پروژه را کاهش می‌دهند 40–60%در مقایسه با فولادهای کربن بالا یا آلیاژی (گزارش بازار جهانی فولاد 2023)، که توسط موارد زیر ایجاد می‌شود:
به عنوان مثال، پروژه‌های پل‌سازی صرفه‌جویی می‌کنند ۱۲۰ تا ۱۸۰ دلار در هر تن با استفاده از فولاد نرم به جای فولاد ضدزنگ. این صرفه‌جویی در پروژه‌های بزرگ مقیاس — مانند انبارها یا پلتفرم‌های فراساحلی — که به بیش از ۵۰۰ تن مصالح نیاز دارند، تجمعی است.
| فاکتور | صفحه فولاد عادی | چدن خاکستری بالا |
|---|---|---|
| هزینه ماده در هر تن | $680–$920 | $1,100–$1,800 |
| زمان تحویل | ۲–۳ هفته | ۶ تا ۸ هفته |
| زمان آماده‌سازی جوش | ۱۵ تا ۲۰ درصد کمتر | استاندارد |
دنیا سالانه حدود ۸۵ میلیون تن فولاد معمولی از جمله درجه ASTM A36 و سایر درجات مشابه تولید می‌کند که در واقع چهار برابر تمام فولادهای خاص ترکیبی است. این حجم عظیم تولید به این معنی است که تقریباً همیشه موجودی کافی در دسترس است، کیفیت در بین تامین‌کنندگان مختلف تقریباً یکسان باقی می‌ماند و شرکت‌ها نیازی به نگرانی زیاد درباره مدیریت موجودی‌های پیچیده ندارند. به عنوان مثال، طرح ابتکاری همراه ساحلی توانست دست به بیش از ۱۲۰۰۰ تن فولاد معمولی بزند که از سه قاره مختلف ارسال شده بود. این موضوع تا حد زیادی نشان‌دهنده تاب‌آوری واقعی زنجیره‌های تأمین جهانی در این روزهاست. از نظر تکمیل سفارشات بزرگ، بیشتر کارخانه‌های فولاد قادر به ارسال محموله‌هایی به میزان ۵۰۰۰ تن یا بیشتر در حداکثر ۲۱ روز هستند. بنابراین اگر موقعیتی فوری پیش بیاید، عموماً تولیدکنندگان برای مدت طولانی منتظر رسیدن مواد اولیه نمی‌مانند.
به طور معمول، صفحات فولاد نرم دارای درصد کربنی بین 0.05٪ تا 0.25٪ هستند.
صفحات فولاد نرم به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن، قابلیت ماشینکاری، جوش‌پذیری و توانایی خم شدن بدون شکستگی، برای چارچوب‌های سازه‌ای ایمن ایده‌آل هستند.
صفحات فولاد نرم به میزان قابل توجهی ارزان‌تر هستند و 53 تا 68 درصد کمتر از فولاد پرکربن هزینه دارند.
صفحات فولاد نرم در ساخت‌وساز، تولید، ساخت کشتی و زیرساخت‌های حمل‌ونقل استفاده می‌شوند.
به طور کلی برای صفحات فولاد نرم با ضخامت کمتر از 38 میلی‌متر نیازی به پیش‌گرمایش نیست.
اخبار داغ2025-04-25
2025-11-10
2025-10-10
2025-09-05
2025-08-06
گروه فولاد تیانجین گائو استیل، یکی از تولیدکنندگان و صادرکنندگان مطرح فولاد در چین است که در زمینه تولید فولاد نورد سرد، پوشش‌دهی شده، گالوانیزه و فولادهای زنگ نزن فعالیت می‌کند. این شرکت به دلیل کیفیت و قابلیت اطمینان محصولاتش مورد اعتماد مشتریان جهانی است. امروز با ما تماس بگیرید تا از فرصت‌های همکاری مطلع شوید.
EN
