ورق فولادی – تشخیص کیفیت

ارزیابی کیفیت ورق فولادی

ورق‌های فولادی به عنوان یکی از محصولات کلیدی کارخانه‌های فولاد، در تنوع و ابعاد گوناگون تولید و عرضه می‌شوند. کنترل کیفیت این ورق‌ها به واسطه عوامل متعددی که هر کدام نقشی حیاتی ایفا می‌کنند، امری ضروری است. در این مقاله به منظور آشنایی شما، به بررسی انواع روش‌های کنترل کیفیت ورق‌های فولادی از نظر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی می‌پردازیم.

دلایل اهمیت کنترل کیفیت ورق فولادی

انتخاب ورق فولادی مناسب برای هر کاربرد، به خواصی مانند استحکام، مقاومت به ضربه، شکل‌پذیری، مقاومت به خوردگی، استحکام خستگی و مقاومت به خزش بستگی دارد. برای مثال، ورق‌های مورد استفاده در بدنه خودرو باید از استحکام و شکل‌پذیری بالا و همچنین مقاومت به ضربه برخوردار باشند. در حالی که ورق‌های مخازن ذخیره علاوه بر استحکام بالا، باید مقاومت به خوردگی مطلوبی نیز داشته باشند.

بنابراین، معیارهای انتخاب ورق فولادی، با توجه به کاربرد مورد نظر و خواصی که هر نوع ورق ارائه می‌دهد، متفاوت خواهد بود.

هنگام انتخاب و مشاهده قیمت ورق فولادی، باید به این معیارها توجه داشته باشید تا بتوانید با در نظر گرفتن صحت سنجی خواص، انتخابی مناسب و مقرون به صرفه داشته باشید.

چگونگی تشخیص کیفیت ورق فلزی

ورق‌های فولادی با گذر از آزمون‌های مکانیکی و شیمیایی و همچنین بررسی‌های مخرب و غیرمخرب، کیفیت و کاربردشان مشخص می‌شود. پس از تایید نتایج این تست‌ها، گواهینامه‌ای شامل جزئیات تست‌ها و نتایج آن‌ها به ورق‌ها تعلق می‌گیرد که نشان‌دهنده استاندارد بودن و مطابقت ورق با کاربرد موردنظر است.

انواع فرآیندهای کنترل کیفیت ورق فولادی

کنترل کیفیت یک محصول در سه مرحله شامل کنترل کیفیت پیش از فرآیند تولید، در حین تولید و پس از تولید انجام می‌گیرد. اما آنچه در اینجا مورد بحث است، کنترل کیفیت ورق‌های فولادی پس از تولید است. صحت سنجی کیفیت ورق‌های فولادی از طریق یک سری آزمایش‌های خاص صورت خواهد گرفت که به دو دسته تقسیم می‌شوند. دسته اول بررسی‌های مخرب به شمار می‌روند که با اعمال تغییر شکل دائمی در قطعه تا مرحله رسیدن به شکست، کیفیت آن را ارزیابی کرده و دسته دوم، بررسی‌های غیر مخرب هستند که هیچ آسیب مکانیکی به قطعه تولیدی وارد نخواهند کرد.

بازرسی چشمی: بررسی عیوب با چشم غیرمسلح

بازرسی چشمی روشی ساده و کم هزینه‌است که توسط افراد ماهر و مجرب برای بررسی عیوب ظاهری مواد انجام می‌شود. این افراد با چشم غیرمسلح به دنبال ترک، پیچش، تاب، چاک و سایر نواقص در سطح مواد می‌گردند. هرکدام از این عیوب می‌تواند نشان‌دهنده‌ی مشکلاتی در کیفیت یا استحکام ماده باشد.

بررسی‌های زیرساختاری و میکروسکوپی

بررسی‌های زیرساختاری و میکروسکوپی با استفاده از روش‌هایی مانند پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ‌های نوری و SEM، نوعی آزمایش متالورژیکی هستند که ساختارهای بلورین و فازهای مواد را آشکار می‌کنند. در مورد ورق‌های فولادی، این بررسی‌ها می‌توانند میزان دانه‌بندی را نیز تعیین کنند. دانه‌بندی ریزتر به معنای ساختار مستحکم‌تر و سخت‌تر است. برای مشاهده این جزئیات، استفاده از بزرگنمایی‌های بالا ضروری است. برگه آنالیز شیمیایی ورق فولادی که عناصر تشکیل‌دهنده آن را نشان می‌دهد، از طریق این روش‌ها به دست می‌آید.

تست سختی و سختی پذیری ورق فولادی

آزمایش سختی‌پذیری، یکی از روش‌های کنترل کیفیت ورق‌های فولادی است که میزان سختی و عمق آن را پس از فرآیند خنک‌سازی و کوئنچ بررسی می‌کند. در این آزمایش استاندارد، ورقی با ابعاد ۳ در ۱۰ سانتی‌متر به طور یکنواخت گرم می‌شود تا به دمای آسترزدایی برسد. سپس ورق از کوره خارج شده و دو قطعه به صورت موازی روی آن قرار می‌گیرند. در فولادهای کربنی، سختی بیشتر در سطح ورق و به نسبت هسته آن است، در حالی که فولادهای آلیاژی به دلیل دارا بودن عمق بیشتر سختی، ویژگی منحصر به فردی دارند.

تست کشش: گامی مهم در کنترل کیفیت ورق‌های فولادی

آزمایش کشش، مشابه تست سختی، برای بررسی خواص مکانیکی مواد انجام می‌شود. در این تست، نمونه‌ای از ماده بر روی دستگاه قرار گرفته و نیروی محوری توسط سیستم هیدرولیکی به آن اعمال می‌شود. از این آزمایش برای سنجش مقاومت و نقطه تسلیم ماده در برابر تغییر شکل و همچنین حداکثر تنش قابل تحمل قبل از شکستن استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که تست کشش، به عنوان مهم‌ترین تست در کنترل کیفیت ورق‌های فولادی شناخته می‌شود.

تست فشرده سازی: سنجش مقاومت در برابر تغییر شکل

تست فشرده سازی آزمایشی است که برای سنجش مقاومت مواد در برابر تغییر شکل و تنش‌های فشاری انجام می‌شود. در این تست، نمونه‌های کوچکی از مواد، مانند نوار، بلوک و یا قطعات دیگر، بین دو صفحه قرار گرفته و تحت فشار فشرده می‌شوند. هدف از این آزمایش، تعیین میزان مقاومت ماده در برابر تغییر شکل، چکش‌خوردگی، فشار و سایر نیروهای صنعتی مانند نورد یا اکسیژن است. نتایج این تست به منظور ارزیابی کیفیت مواد و همچنین انتخاب مناسب‌ترین نوع آن‌ها برای کاربردهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تست خستگی

تست خستگی به منظور بررسی رفتار مواد تحت بارگذاری‌های متناوب و سیکلی انجام می‌شود. این تنش‌ها می‌توانند به مرور زمان باعث تغییر شکل پلاستیک یا دائمی در ماده شده و در نهایت منجر به شکست قطعه شوند. آزمایش خستگی با اعمال تنش‌های کششی و فشاری مکرر به نمونه‌های ماده، پتانسیل خستگی یا حد تحمل خستگی آن را تعیین می‌کند. این حد، تعداد چرخه‌هایی است که ماده تا رسیدن به نقطه شکست می‌تواند تحمل کند. این تست را می‌توان در شرایط مختلف، مانند خستگی خوردگی و خستگی حرارتی، برای شبیه‌سازی شرایط واقعی کارکرد قطعه انجام داد.

تست ضربه: بررسی مقاومت ورق‌های فولادی

این تست با شبیه‌سازی برخورد مواد و ورق‌های فولادی و سیاه در شرایط مختلف (کشش، پیچ‌خوردگی و خم شدن) به بررسی کیفیت آنها در برابر ضربه می‌پردازد. در این آزمایش، آونگی با وزن ثابت و ارتفاع استاندارد به ورق ضربه می‌زند و میزان مقاومت و چقرمگی آن را اندازه‌گیری می‌کند. نتایج این تست به ارزیابی کیفیت ورق‌ها و انتخاب مناسب آنها برای کاربردهای مختلف کمک می‌کند.

تست سایش ورق‌های فولادی

آزمایش سایش یکی از روش‌های متداول برای سنجش میزان مقاومت ورق‌های فولادی در برابر سایش است. این آزمایش با استفاده از روش‌های مختلفی انجام می‌شود که در میان آن‌ها روش پین روی دیسک از رایج‌ترین‌ها است. در این روش، یک پین به سطح دیسک ساخته شده از ماده مورد آزمایش منتقل می‌شود و با حرکت دورانی دیسک، میزان سایش و فرسایش پین اندازه‌گیری می‌شود.

تست خوردگی

خوردگی به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن، مواد به واسطه واکنش‌های شیمیایی، الکتروشیمیایی یا متالورژی بین محیط و خودشان، تخریب می‌شوند. در این آزمایش، برای جلوگیری از زنگ زدن ورق در محیط بارانی، لایه‌ای از فلز روی بر روی سطح آن پوشانده می‌شود و بدین ترتیب از آن محافظت می‌شود.

آزمایش خزش

آزمایش خزش که نوعی آزمون کششی است، برای سنجش تغییر شکل مواد در دماهای بالا یا ثابت و تحت فشار زیاد به کار می‌رود. این آزمایش که در صنعت تولید مقاطع فولادی به عنوان فرآیندی آهسته و تدریجی برای تغییر شکل پلاستیکی تحت فشار ثابت شناخته می‌شود، اطلاعات ارزشمندی را در مورد رفتار مواد در شرایط سخت و تنش‌های طولانی مدت ارائه می‌کند.

تست ماشین‌کاری ورق فولادی

تمامی قطعات صنعتی برای ارائه سطحی باکیفیت، صاف و بدون ناهمواری به فرآیندی به نام پرداخت‌کاری نیاز دارند. قابلیت ماشینکاری مواد با درصدی مشخص می‌شود که مبنای آن، فولاد AISI1112 با 100 درصد است. فلزاتی که ماشینکاری آن‌ها دشوارتر است، درصدی کمتر از 100 و آن‌هایی که راحت‌تر ماشینکاری می‌شوند، درصدی بیش از 100 دریافت می‌کنند.

تست رادیوگرافی

آزمایش رادیوگرافی، با استفاده از اشعه ایکس یا گاما، روشی غیرمخرب برای کنترل کیفیت ورق‌های فولادی است. اشعه ایکس به دلیل طول موج کوتاه خود، قادر به عبور از فلزات ضخیم است و می‌تواند وجود یا عدم وجود حفره‌ها و ترک‌های ریز در اتصالات جوش و ریخته‌گری را آشکار کند.

تست ذرات مغناطیسی ورق فولادی

مگنافلوکس، روشی برای سنجش ذرات مغناطیسی در مواد جهت بررسی عیوب مانند پارگی، ترک و درز در آهن، فولاد و ورق‌های سیاه است. این تست قادر به تشخیص خطاها و نواقصی است که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند و حتی می‌تواند ناپیوستگی‌های زیر سطح را نیز مشخص کند. در این روش، نمونه ابتدا مغناطیسی شده و سپس با پودر آهن ریز پوشیده می‌شود.
علاوه بر مگنافلوکس، فرآیند نورد کنترل شده در تولید ورق‌های فولادی نیز یکی دیگر از راه‌های ارتقای کیفیت این محصول و افزایش سطح آن است. این روش بر کیفیت ورق‌های فولادی تاثیر بسزایی دارد و محصولاتی با استحکام بالا، قابلیت جوش‌پذیری و فرم‌دهی تولید می‌کند که در طیف گسترده‌ای از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همانطور که بیان شد، کنترل کیفیت، پایه ثابت تمام پروژه‌های تولیدی از جمله ورق‌های فولادی است و به منظور بررسی محصول از نظر تمام پارامترها و استانداردهای کیفی و تولیدی انجام می‌شود.

تست اولتراسونیک ورق فولادی

در فرآیند نورد گرم ورق‌های فولادی، ناخالصی‌های موجود در اسلب‌ها می‌توانند منجر به ایجاد عیوبی به نام تورق یا لامیناسیون شوند. این عیوب با استفاده از تست اولتراسونیک (UT) قابل شناسایی و تشخیص هستند.