تفاوت ورق فولادی St37 و St52؛ مقایسه مشخصات مکانیکی و جوشپذیری
در مهندسی عمران و ساخت سازههای صنعتی سبک و سنگین، استفاده از ورقهای فولادی کربنی یا ساختمانی (Structural Steels) پایهایترین بخش محاسبات است. دو گرید بسیار پرکاربرد و پرفروش در بازار ایران، ورقهای St37 و St52 هستند. حروف St مخفف کلمه آلمانی “Stahl” به معنای فولاد است و اعداد بعد از آن نشاندهنده استحکام کششی نهایی فولاد بر حسب کیلوگرم بر میلیمتر مربع هستند. در این مقاله به بررسی تفاوتهای اساسی این دو ورق میپردازیم.
۱. تفاوت در ترکیب شیمیایی و آلیاژها
اصلیترین عاملی که سبب بروز تفاوت در خواص فیزیکی این دو ورق میشود، ترکیب عناصر شیمیایی در فرآیند ذوب است:
- ورق St37 (فولاد نرمه): درصد کربن پایینی (حدود ۰.۱۷ درصد) دارد. به دلیل کربن پایین، این ورق از انعطافپذیری و قابلیت شکلدهی فوقالعادهای برخوردار است.
- ورق St52 (فولاد کمآلیاژ پرمقاومت - HSLA): درصد کربن بالاتری (حدود ۰.۲۲ درصد) دارد و همچنین حاوی مقادیر بیشتری از عناصری چون سیلیسیم (Si) و منگنز (Mn) است. حضور منگنز در ساختار فولاد باعث بهبود مقاومت به ضربه و بالا رفتن حد تسلیم میشود.
۲. خواص مکانیکی و تحمل بار
- مقاومت تسلیم (Yield Strength): ورق St37 دارای مقاومت تسلیم حدود ۲۳۵ مگاپاسکال است، در حالی که این مقدار برای ورق St52 به حدود ۳۵۵ مگاپاسکال میرسد. این یعنی St52 توانایی تحمل نیروهای بسیار بزرگتری را قبل از تغییر شکل دائمی دارد.
- مقاومت کششی نهایی (Tensile Strength): ورق St37 دارای مقاومت ۳۶۰ الی ۵۱۰ مگاپاسکال است، در حالی که St52 مقاومتی بین ۵۱۰ تا ۶۸۰ مگاپاسکال را ارائه میدهد.
۳. قابلیت جوشپذیری و خمکاری
- جوشکاری: به دلیل کم بودن کربن، ورق St37 پادشاه جوشپذیری است و بدون نیاز به عملیات پیشگرمایش یا پسگرمایش، با سادهترین الکترودها جوش میخورد. ورق St52 نیز جوشپذیری بسیار خوبی دارد، اما در ضخامتهای بالا برای جلوگیری از ترکهای ریز سرد در منطقه تحت تاثیر حرارت (HAZ)، بهتر است فرآیند پیشگرمایش به صورت اصولی انجام شود.
- خمکاری و برشکاری: ورق St37 به شدت نرم و انعطافپذیر است و برای عملیات خمکاری سرد، پرسکاری و فرمدهی قطعات مختلف بسیار آسانتر عمل میکند. در مقابل، شکلدهی ورق St52 به توان و انرژی بیشتری نیاز دارد.
۴. کاربردها در صنعت و ساختمان
- ورق St37: به دلیل اقتصادی بودن و انعطاف بالا در تولید پروفیلهای ساختمانی، قوطی، نبشی، ناودانی، صفحهستون (بیسپلیت) ساختمانهای معمولی و بدنه خودروها استفاده میشود.
- ورق St52: به دلیل مقاومت بالا و وزن سبکتر سازه نهایی، در ساخت پلهای فلزی بزرگ، ماشینآلات سنگین راهسازی، شاسی تریلرها، جرثقیلهای غولپیکر، مخازن تحت فشار و قطعات تحت تنشهای شدید به کار میرود.
شرکت کیان بازرگان هیرسا به عنوان تامینکننده تخصصی ورقهای صنعتی، انواع ورق سیاه St37 و St52 تولید کارخانجات مطرحی چون فولاد مبارکه اصفهان، اکسین اهواز و فولاد کاویان را با تضمین آنالیز متالورژیکی به مشتریان ارائه میدهد.