آلیاژ ترکیبی از یک فلز با حداقل یک فلز یا غیر فلز دیگر است. این ترکیب باید بخشی از یک محلول جامد، یک ترکیب یا مخلوطی با فلز یا غیر فلز دیگر باشد تا آلیاژ در نظر گرفته شود. متداول ترین روش برای ترکیب فلزات به یک آلیاژ، ذوب آنها، مخلوط کردن آنها با یکدیگر و سپس اجازه دادن به آنها برای جامد شدن و سرد شدن در دمای اتاق است.
محصولاتی که از این نوع مواد آلیاژی ساخته شوند، آلیاژی نام دارند که ورق آلیاژی نیز یکی از این موارد است. بر حسب نوع فلزات به کار رفته در شمش ها و به دنبال آن نورد آنها، گونه های مختلفی از ورق های آلیاژی حاصل می شوند که در ادامه به بررسی انواع مهم ورق های آلیاژی و کاربردهای آنها پرداخته خواهد شد.
ورق آلیاژی چیست ؟
ورق آلیاژی در واقع صفحه ای با ضخامت کم می باشد که از حداقل دو عنصر در ترکیب شیمیایی خود بهره مند بوده و توسط فرآیند های شکل دهی فلزات نظیر نورد سرد و یا نورد گرم، به شکل ورق در آمده و به شکل های مختلف بریده و خم می شود. به طور کلی، ورق های آلیاژی دارای ضخامت کمتر از 6 میلی متر هستند.
انواع ورق آلیاژی
فلزات مختلف و آلیاژهای فلزی را می توان به صورت ورق در آورد و جهت ساخت قطعات به شکل ورق آلیاژی استفاده کرد. انتخاب آلیاژ مناسب در ترکیب ورق آلیاژی بستگی به الزامات کاربرد مورد نظر دارد. عواملی که بر انتخاب آلیاژ مناسب می توانند تاثیرگذار باشند عبارتند از:
- شکل پذیری
- قابلیت جوشکاری
- مقاومت در برابر خوردگی
- استحکام - قدرت
- وزن
- هزینه
ورق های آلیاژی فولادی
ورق فولاد آلیاژی نوعی ورق فولادی به همراه چندین عنصر مانند مولیبدن، منگنز، نیکل، کروم، وانادیوم، سیلیکون و بور است. این عناصر آلیاژی برای افزایش استحکام، سختی، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی به فولاد اضافه می شوند. مقدار عناصر آلیاژی ممکن است بین 1 تا 50 متفاوت باشد. فولادهای آلیاژی را می توان به دو گروه فولاد کم آلیاژ و فولاد آلیاژی بالا طبقه بندی کرد.
ورق آلیاژی ST52
ورق آلیاژی ST52 با استاندارد DIN 17135، نوعی ورق فولادی برای ساخت دیگ های بخار، مخازن تحت فشار و لوله های انتقال مایعات داغ می باشد. ورق ST52 حاوی حداقل استحکام تسلیم 355-280 مگاپاسکال بوده و از قابلیت جوش پذیری بسیار خوبی نیز بهره می برد.
ورق آلیاژی ST44
ورق فولادی نورد گرم ST44 نوعی ورق فولادی با استحکام بالا بوده که تحت استانداردDIN 17100 تولید می شود. از جمله کاربردهای مهم ورق آلیاژی ST44 می توان به ساخت کشتی، پل های معلق، انواع ماشین آلات مهندسی مانند ماشین حفاری، بیل مکانیکی، لودر، بولدوزر و نیز در ساخت انواع ساختمان ها اشاره کرد.
ورق آلیاژی ST37
ورق آلیاژی ST37 با استاندارد DiN 17100، نوعی ورق سیاه فولادی کم کربن بوده که این میزان کم کربن، آن را برای جوشکاری بسیار مناسب می کند. ازجمله کاربردهای مهم ورق ST37 می توان به ساخت بدنه خودرو، کشتی، ساخت پل، ساختمان سازی و نیز ساخت انواع پروفیل نظیر نبشی، ناودانی و... اشاره کرد.
ورق آلیاژی A283
ورق آلیاژی A283 نوعی ورق فولادی ساختاری با استحکام کم تا متوسط بوده که در اهداف ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد. این ورق آلیاژی حاوی چهار گرید اصلی A، B، C و D است که هر یک خواص مکانیکی متفاوتی دارند. در این میان، گرید A دارای کمترین میزان استحکام کششی و تسلیم می باشد. ورق A283 قابلیت جوشکاری و ماشینکاری خوبی نیز دارد.
ورق آلیاژی A36
ورق آلیاژی A36 به صورت نورد گرم تولید شده و دارای سطحی غیر صیقلی است. این ورق مطابق با استاندارد ASTM A36 تولید می شود و دارای استحکام مناسب است و از شکل پذیری خوبی نیز برخوردار است. یکی از معایب ورق آلیاژی A36 این است که به دلیل سطوح پایین نیکل و کروم، مقاومت بالایی در برابر خوردگی ندارد.
ورق آلیاژی A516
ورق آلیاژی A516 محبوب ترین ورق فولادی برای ساخت مخازن تحت فشار باکیفیت است. این ورق آلیاژی اگرچه در گرید های مختلف وجود دارد، اما گرید A516-70 رایج ترین آن است. ورق A516 برای استفاده در دماهای متوسط و پایین و در مواردی که سختی اهمیت دارد، مناسب است. همچنین، ترکیبی عالی از استحکام، چقرمگی و قابلیت جوشکاری را ارائه می دهد.
ورق آلیاژی برنج
ورق آلیاژی برنجی و صفحه برنجی برای کاربردهای متعددی استفاده می شوند. آلیاژ برنج ساخته شده از فلزات مس و روی، مقاومت در برابر خوردگی، دوام خوب و هدایت الکتریکی بالا را به همراه ظاهر براق و تزئینی از خود نشان می دهد. ورق آلیاژی برنجی به طور کلی قابلیت برش، ماشینکاری و ساخت بسیار آسانی دارد.
کاربردهای ورق برنجی
- ابزار و تجهیزات دریایی: ورق آلیاژی برنج به دلیل سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی، حتی در حضور آب شور، قرن ها به عنوان پوشش روی بدنه کشتی های چوبی نیروی دریایی، برای ابزارهای ناوبری و بعداً موتورها و پمپ های دریایی مورد استفاده قرار گرفت.
- قطعات الکترونیکی: خاصیت شکل پذیری و غیر مغناطیسی بودن ورق برنجی و این واقعیت که قیمت آن کمتر از طلا و نقره است، آن را به انتخاب عالی برای کاربردهایی نظیر استفاده در سوئیچ ها و رله های برد تابلو برق و همچنین پین های پلاستیکی PCB مناسب می گرداند.
- هسته، لوله ها و مخازن رادیاتور: رادیاتورهای برنجی برای اتومبیل ها و کامیون ها کمتر از رادیاتورهای آلومینیومی هزینه دارند. ساخت آنها راحت تر است، دوام بیشتری دارند و بازیافت آنها بسیار ساده تر است، که باعث صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی می شود. همچنین نشان داده شده است که فشار فشار هوای آنها در مقایسه با رادیاتورهای آلومینیومی کمتر است.
ورق آلیاژی برنز
ورق آلیاژی برنزی حاوی عناصر اصلی مس و قلع بوده که دلیلی بر درخشان بودن سطح این ورق نسبت به ورق آلیاژی برنجی که از مس و روی ساخته شده است، می باشد. ورق آلیاژی برنز خاصیت مغناظیسی نداشته و با نزدیک کردن یک آهن ربا به آن، می توان به راحتی تفاوت برنج و برنز را مشاهده کرد. همچنین ورق آلیاژ برنز بر روی سطح خود حاوی یک سری حلقه ها بوده که از این طریق نیز با ورق برنجی متمایز می شود ازجمله خواص مطلوب ورق آلیاژی برنز می توان به مقاومت به خوردگی، مقاوم در برابر اصطکاک و نیز استحکام مناسب اشاره کرد.
کاربردهای ورق برنز
- تجهیزات الکتریکی، دمنده، فنر، واشر، تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی
- تولید تجهیزات دریایی، بلبرینگ و پمپ ها یا شیرهایی که مایعات خورنده را کنترل می کنند.
- ساخت آلات موسیقی، ظروف غذایی و آشامیدنی، تجهیزات نوری و سایر مواردی که زیبایی در آنها فاکتور مهمی است.
ورق آلیاژی پیوتر
ورق آلیاژی پیوتر یک آلیاژ چکش خوار است که برای ایجاد طرح های سه بعدی مناسب است. ترکیب آن بیشتر شامل حدود 90 – 92 درصد قلع و حدود 7.5 درصد آنتیموان است. بیسموت، مس و گاهی نقره بقیه عناصر موجود در ترکیب ورق آلیاژی پیوتر را تشکیل می دهند. برخی از انواع آلیاژهای پیوتر حاوی سرب نیز هستند. دلیل افزودن عناصر آلیاژی دیگر به قلع در ورق آلیاژی پیوتر، نرم بودن زیاد و انعطاف پذیری بسیار زیاد قلع است. افزئدن این عناصر آلیاژی، سختی بیشتری را برای آلیاژ پیوتر فراهم می آورد.
کاربرد ورق آلیاژی پیوتر
با وجود برطرف شدن ضعف مکانیکی قلع توسط افزودن عناصر دیگر و ایجاد آلیاژ، اما ورق آلیاژی پیوتر به منظور بهره وری از استحکام و سختی ان چندان مورد استفاده قرار نمی گیرد و بیشتر جنبه تزئینی دارد. ساخت ظروف، زیور آلات و وسایل تزئینی از جمله مهم ترین کاربردهای ورق آلیاژی پیوتر می باشد.
دلایل استفاده از ورق آلیاژی
ورق آلیاژی دارای مزایای زیادی است. اولین مورد این است که حمل و نقل این مواد بسیار آسان است. ورق های آلیاژی سبک بوده و می توان آنها را به راحتی روی هم چید. این بدان معناست که حمل و نقل آنها هیچ مشکلی ندارد، حتی در مقادیر زیاد.
ورق های آلیاژی همچنین به دلیل محلول شیمیایی که پس از ساخت بر روی آنها اعمال می شود، بسیار مقاوم در برابر آب و هوا هستند. این محلول شیمیایی به جلوگیری از خوردگی و حتی مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش کمک می کند. این همچنین بدان معنی است که ورق آلیاژی فلزی بسیار بادوام است.
یکی دیگر از مهم ترین کاربردهای ورق های آلیاژی، در ساخت بدنه های خودرو، کشتی و نیز هواپیماها می باشد. با توجه به وزن سبک این ورق ها و در مقابل، استحکام و مقاومت به خوردگی بالایی که دارند، بسیار مقرون به صرفه می باشند. از طرفی، وزن سبک ورق های آلیاژی در چنین کاربردهایی منجر به کاهش وزن کلی تجهیزات ساخته شده می شود که در نتیجه در کاهش میزن مصرف سوخت نقش بسزایی دارد.
