راهنمای جامع انواع گریدهای ورق روغنی (ST12، ST13 و ST14)

اگر مدیر یک کارگاه پرس‌کاری، تولیدکننده قطعات خودرو یا طراح لوازم خانگی هستید، به خوبی می‌دانید که انتخاب اشتباه مواد اولیه چه خسارات سنگینی به بار می‌آورد. یکی از بزرگترین دغدغه‌های صنعتگران هنگام خرید مقاطع فولادی نورد سرد، پارگی، ترک‌خوردگی یا دفرمه شدن قطعه در زیر قالب پرس است. این مشکل دقیقاً زمانی رخ می‌دهد که تناسبی میان نوع قالب شما و ویژگی‌های مکانیکی فولاد وجود نداشته باشد. برای جلوگیری از هدررفت سرمایه و زمان، باید به طور دقیق بدانید که گریدهای ورق روغنی چند نوع هستند و هر کدام تا چه میزان قابلیت تغییر شکل دارند. جدول زیر به عنوان یک راهنمای سریع، پاسخ اصلی به این دغدغه فنی شماست.

معرفی انواع گریدهای ورق روغنی به صورت تخصصی

تفاوت رفتار مکانیکی ورق‌های سرد در زیر دستگاه پرس، مستقیماً به ساختار کریستالی، درصد کربن و فرآیند آنیلینگ (Annealing) آن‌ها برمی‌گردد. در ادامه به معرفی انواع گریدهای ورق روغنی با جزئیات دقیق مهندسی می‌پردازیم.

شما میتوانید در هر لحظه با بررسی صفحه قیمت ورق روغنی از آخرین قیمت ها مطلع شوید.

۱. گرید St12 (ورق روغنی معمولی یا کششی)

ورق روغنی St12 پرکاربردترین و اقتصادی‌ترین نوع ورق سرد در بازار است. حرف “St” مخفف کلمه Stahl (فولاد در زبان آلمانی) و عدد ۱۲ نشان‌دهنده گرید کششی آن است. این ورق دارای حداکثر تنش تسلیم (Yield Strength) برابر با ۲۸۰۲۸۰۲۸۰ مگاپاسکال و استحکام کششی نهایی (Ultimate Tensile Strength) در بازه ۲۷۰ تا ۴۱۰ مگاپاسکال است. حداقل ازدیاد طول نسبی (Elongation) در این گرید ۲۸% می‌باشد که نشان می‌دهد برای خمش‌های تا زاویه ۹۰ درجه و فرم‌دهی‌های سطحی مناسب است. نکته مهم در مورد گرید St12، حساسیت آن به پدیده پیرکرنشی (Strain Aging) است؛ به این معنی که اگر بیش از ۶ ماه در انبار نگهداری شود، خطوط لغزش (Lüders bands) روی سطح آن در هنگام پرس‌کاری ظاهر شده و فرم‌پذیری آن کاهش می‌یابد.

۲. گرید St13 (ورق روغنی نیمه کشش عمیق)

این گرید با معادل اروپایی DC03، یک پله بالاتر از St12 قرار دارد. با کاهش درصد کربن و کنترل دقیق‌تر فرآیند نورد تمپری (Skin Pass)، تنش تسلیم در گرید St13 به حداکثر ۲۴۰ مگاپاسکال کاهش و ازدیاد طول نسبی آن به حداقل ۳۴% افزایش می‌یابد. این انعطاف‌پذیری بالاتر، به قالب‌سازان اجازه می‌دهد تا کشش‌های عمیق‌تری را بدون پارگی (Tearing) یا نازک‌شدگی بیش از حد (Thinning) روی ورق اعمال کنند. ورق‌های St13 بهترین انتخاب برای تولید قطعات پرسی با هندسه نیمه‌پیچیده هستند.

۳. گرید St14 (ورق روغنی کشش عمیق – Extra Deep Drawing)

شاهکار متالورژی در ورق‌های سرد تجاری، گرید St14 (معادل DC04) است. این ورق از نوع فولادهای آرام‌شده با آلومینیوم (Aluminum Killed Steel) است که اکسیژن محلول در مذاب آن توسط آلومینیوم جذب شده و ساختاری کاملاً همگن ایجاد می‌کند. حضور آلومینیوم باعث جلوگیری از پدیده پیرکرنشی می‌شود؛ لذا ورق St14 تاریخ انقضا برای پرس‌کاری ندارد. تنش تسلیم این ورق حداکثر ۲۱۰ مگاپاسکال است و ازدیاد طول آن به بیش از ۳۸% می‌رسد. ساختار دانه‌بندی (Grain Size) این ورق به گونه‌ای طراحی شده که در دستگاه‌های پرس هیدرولیک چند مرحله‌ای، بدون ایجاد ترک و گلویی شدن (Necking)، به پیچیده‌ترین فرم‌ها تبدیل می‌شود.

بررسی خواص مکانیکی و محدوده‌های مجاز مهندسی

برای درک بهتر رفتار این مقاطع فولادی تحت بارگذاری محوری و تنش‌های برشی، جدول زیر مقادیر دقیق و الزامات استاندارد خواص مکانیکی را نشان می‌دهد. تمامی تست‌های کشش بر اساس استاندارد ASTM E8 یا ISO 6892-1 روی نمونه‌های استاندارد انجام می‌پذیرد.

آنالیز ترکیبات شیمیایی؛ عامل تعیین‌کننده در فرم‌پذیری

همان‌طور که اشاره شد، تفاوت در انواع گریدهای ورق روغنی ریشه در ساختار شیمیایی و ذوب فولاد دارد. کاهش درصد کربن و منگنز، انعطاف‌پذیری را به شدت بالا می‌برد.

گریدهای ورق روغنی چه کاربردی دارند؟ (راهنمای صنایع)

آگاهی از انواع گریدهای ورق روغنی به تنهایی کافی نیست؛ هنر اصلی یک مدیر تامین کالا، تطابق دادن این گریدها با نیاز خط تولید است. استفاده از فولاد فوق کشش برای ساخت یک قطعه تخت، صرفاً هدر دادن بودجه است، همان‌طور که استفاده از نوع معمولی برای ساخت قطعات پیچیده، باعث توقف خط تولید می‌شود.

راهنمای خرید تخصصی؛ چگونه اصالت کالا را تشخیص دهیم؟

یکی از چالش‌های بزرگ خریداران در بازار آهن‌آلات، تشخیص ظاهری این محصولات است. واقعیت این است که از نظر ظاهری، هیچ تفاوتی میان این سه نوع محصول وجود ندارد؛ همگی دارای سطحی شفاف، براق و بدون پوسته‌اکسیدی هستند. بنابراین، رعایت اصول زیر هنگام خرید الزامی است:

۱. درخواست گواهینامه کیفیت: همواره از فروشنده بخواهید گواهینامه کیفیت کارخانه تولیدکننده را ارائه دهد. در این برگه، ترکیب شیمیایی و نتایج آزمون‌های مکانیکی به دقت ثبت شده است.

۲. توجه به تاریخ تولید: همان‌طور که اشاره شد، محصولات کشش عمیق دارای زمان مصرف طلایی (معمولاً شش تا هشت ماه پس از تولید) هستند. خرید بارهای قدیمی مانده در انبار، ریسک پارگی زیر قالب را به شدت افزایش می‌دهد.

۳. تامین از مراجع معتبر: خرید از مجموعه‌هایی که بار خود را مستقیماً و بدون واسطه از کارخانجات معتبر داخلی تامین می‌کنند، تضمین‌کننده اصالت فنی کالاست.