تصور ساخت سازه ای بدون آهن آلات بسیار سخت است در عصر کنونی سازه های بزرگ و کوچک بسیاری اعم از ساختمانی، صنعتی، تجاری و غیره از انواع فلزات به شکل های مختلف استفاده می کنند. به این دلیل، باید پیمانکاران پروژه با مشخصات انواع فلزات آشنایی داشته باشند تا بتوانند بهترین محصول را با توجه به نیاز خود انتخاب کنند.
وقتی که محصول به شکل صحیح انتخاب نشود، پس از پایان ساخت و ساز، عواقب مالی سنگینی دارد. برای مثال لازم است که محصول فلزی انتخاب شده نسبت به تغییرات دمایی موجود در پروژه به اندازه کافی مقاوم باشد و تغییر شکل ندهد.
پس، لازم است که با دقت بسیار بالا و مهندسی شده نسبت به انتخاب فلزات مورد نیاز اقدام کنیم تا از خسارات مالی احتمالی جلوگیری کنیم.
در عصر کنونی از پرکابردترین فلزات، ورق نسوز است. در این مقاله شما را با این دسته از فلز و کاربردهایش آشنا می کنیم.
ورق فولادی نسوز چیست؟
برای تعریف و آشنایی با اصطلاح فلز نسوز می توان عنوان داشت به مجموعه ای از آلیاژ ها گفته می شود که نقطه ذوب بسیار بالایی دارند همچنین این آلیاژ ها در برابر سایش، خوردگی و تغییر شکل نیز مقاومت بالایی دارند.
مجموعه خصوصیاتی که در بالا عنوان شد دلیلی شده که ورق آهن نسوز به موردی پر مصر در صنعت تبدیل شود. ورق فولادی نسوز شامل طیف گسترده ای از محصولات با ویژگی ها و کاربرد های متفاوت است. برای در خودرو سازی یکی از از پرمصرف ترین ها ورق نسوز است
روش تولید ورق نسوز
فرآیند تولید برای این دسته از ورق بسیار پیچیده است. حتی برای عده ای از مهندسان نیز درک فرآیند استخراج، پردازش و تشکیل این نوع فلز سخت است.
ویزگی مشترک بین تمام فلزات نسوز که وجود دارد نقطه بسیار بالا است و مهمترین خاصیت هم داشتن نقطه ذوب بالا است. برای نمونه نقطه ذوب تنگستن در دمای 3410 درجه سانتی گراد یعنی 6170 درجه فارنهایت است.
این درجه از حرارت دو برابر نقطه ذوب آهن است و ده برابر نقطه ذوب سرب است. در جدول عناصر مندلیف، تمام این فلزات در یک بخش از جدول هستند با وجود اینکه 12 عدد فلز نسوز در این جدول وجو دابرد، اما فقط 5 عدد از عناصر به صورت صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. که عبارتند از
- تنگستن
- مولیبدن
- نیوبیوم
- تانتالوم
- رنیوم.
شکل ملکولی این عناصر فلزای به جز رنیوم ساختار مکعب بدون محور است. ورق های فلزی نسوز نیز از شباهات ساختاری زیادی برخوردار هستد اما از نظر کیفیت مانند ویژگی چگالی، مقاومت در برابر سایش و خوردگی هر کدام از این فلزات نسوز دارای ویژگی های خاص خود هستند. بسیاری از این ویژگی ها کاملاً منحصر به فرد بوده و در فلزات دیگر یافت نمی شوند.
روش تولید وسایل با فلزات نسوز
در این مقاله قبل تر ذکر شد که از فلزات نسوز در اتومبیل سازی استفاده می شود. در این جا این سوال پیش می آید که با توجه به دمای ذوب بسیار بالای این فلزات، به چه روشی از آنها در تولید وسایل استفاده می شود؟
در پاسخ به این سوال باید اشاره کنیم که فلزات نسوز از کنسانتره سنگ استخراج می شود. پس از آن به صورت شیمیایی فرآوری شده و در گام بعدی به پودر تبدیل می شوند.
پس از آن، پودر را در قالب های مختلفی ریخته و دوباره آن ها را منسجم و به شکل دلخواه در آورند.
پخت پودر این فلزات شامل گرم شدن درون قالب برای مدت زمانی طولانی است. در اثر گرما، ذرات پودر شروع به اتصال می کنند و در آخر پروسه یک قطعه جامد را تشکیل می دهند.
این فرایند با توجه به این نکته است که پخت می تواند فلزات را در دمای پایین تر از نقطه ذوب آن ها پیوند دهد. این یک راز تولید محصولات با فلزات نسوز است باتوجه به نقطه ذوب بالای این فلزات و سهولت واکنش اکسیداسیون آن ها (ترکیب فلز با اکسیژن هوا) در دمای بالا دلیلی است که متخصصان از پودر این فلزات نسوز برای کارهای مختلف استفاده می کنند و نمی توان مثل فلزات دیگر به صورت ریخته گری استفاده کرد.
علم متالورژی پودر مدرن، در اوایل دهه ۱۹۰۰ و در فرایند تولید رشته تنگستن لامپ های رشته ای از پودر فلز تنگستن، ابداع شد و بعد از آن کاربرد فراوانی پیدا کرد. از اولین محصولات که دانشمندان از فلزات نسوز استفاده کردند ابزار برش بود که یکی از موفق ترین کاربردهای این نوع فلزات است.
ویژگی های فولاد نسوز
دیگر فلزات نسوز نیز مانند تنگستن دارای نقطه ذوبی بالاتر از ۳۶۳۲ درجه فارنهایت یا۲۰۰۰ درجه سانتی گراد هستند. نقطه ذوب بالا فلزات نسوز باعث می شود مقاومتشان در برابر خوردگی و فرسایش بالا باشد بو اولین گزینه برای ساخت ابزار برش باشند.
دیگر ویژگی فلزات نسوز مقاومت بالا در برابر شوک گرمایی است، به این معنی که گرم شدن و سرمایش مکرر باعث انبساط، فشار و ترک خوردگی در آنها نمی شود. این نوع فلزات دارای چگالی بالا (سنگین) و همچنین خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی خوبی هستند.
پودرهای کاربید
از اولین مصارف ورق نسوز در اوایل قرن بیستم با تولید کاربید های سیمان شده شروع شد. Widia، اولین کاربید تنگستن تجاری تولید شده، توسط شرکت Osram آلمان بود و در سال ۱۹۲۶ به بازار عرضه شد.
این نو آوری منجر به آزمایشات بیشتر با فلزات مشابه سخت و مقاوم در برابر سایش شد و در نهایت کاربید های متخلخل مدرن تولید شدند. در تولید محصولات مواد کاربیدی اغلب از مخلوط پودر های مختلف استفاده می شود.
این فرآیند مخلوط سازی امکان بهره گیری از خواص مفید فلزات مختلف را در کنار هم فراهم می کند، در نتیجه مواد تولیدی کیفیت خیلی بالاتری از موادی دارند که تنها از یک فلز نسوز خاص تشکیل می شود.
راهنمای خرید ورق آهن نسوز
در حال حاضر شرکت های زیادی در کشور ورق فولادی نسوز تولید می کنند. بسیاری از کارخانه ها محصولات با کیفیتی تولید می کنند. ورق فولادی نسوز در شکل های متفاوت و با ضخامت های مختلف به شکل رول، شیت و فابریک تولید و در بازار عرضه می شوند.
همان طور که در این مقاله خواندین ورق نسوز با آلیاژ های مختلف عناصر فلزی نسوز به صورت تک عنصر یا ترکیبی از عناصر فلزات تولید می شود و کاربرد گسترده ای در صنعت دارد. و هر یک از فلزات نسوز ویژگی های مخصوص به خود را دارد.