در صنایع معدنی، عمرانی، کشاورزی و حملونقل، بسیاری از قطعات فلزی در معرض سایش، ضربه و اصطکاک مداوم قرار دارند. استفاده از فولادهای معمولی در چنین شرایطی منجر به فرسایش سریع، کاهش عمر مفید تجهیزات و افزایش هزینههای تعمیر و تعویض میشود. برای حل این مشکل، ورقهای ضد سایش فولادی (Abrasion Resistant Steel Plates) تولید شدهاند که بهواسطهی ترکیب شیمیایی ویژه و عملیات حرارتی خاص، دارای سختی بالا و مقاومت فوقالعاده در برابر سایش هستند.
تعریف ورق ضد سایش فولادی
ورق ضد سایش فولادی نوعی ورق فولادی آلیاژی است که مقاومت بالایی در برابر سایش مکانیکی، ضربه، لغزش مواد سخت یا ذرات ساینده دارد.
این ورقها معمولاً با نامهای تجاری مانند Hardox، Dillidur، Raex، Xar، Abrex و … در بازار عرضه میشوند.
ترکیب شیمیایی ورق ضد سایش
ورقهای ضد سایش با افزودن عناصر آلیاژی خاص به فولاد پایه تولید میشوند. ترکیب معمولی شامل:
| عنصر | درصد تقریبی | نقش |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.2 تا ۰٫۴% | افزایش سختی و استحکام |
| منگنز (Mn) | 1 تا ۱٫۵% | بهبود چقرمگی و سختی |
| کروم (Cr) | 0.5 تا ۱٫۵% | افزایش مقاومت به سایش و خوردگی |
| نیکل (Ni) | 0.3 تا ۱% | افزایش مقاومت در برابر ضربه |
| مولیبدن (Mo) | 0.2 تا ۰٫۵% | پایداری در دماهای بالا |
| سیلیسیم (Si) | 0.2 تا ۰٫۵% | بهبود ساختار متالورژیکی |
خرید mo40
مولیبدن و کروم نقش اصلی در افزایش سختیپذیری، مقاومت به سایش و پایداری در دماهای نسبتاً بالاتر دارند.
فرآیند تولید
ذوب و ترکیب آلیاژی: فولاد در کورههای قوس الکتریکی ذوب و عناصر آلیاژی به آن افزوده میشوند.
ریختهگری پیوسته: مذاب به شکل تختال (Slab) تولید میشود.
نورد گرم: تختالها تا ضخامت موردنظر نورد میشوند.
کوئنچ و تمپر (Quench & Temper): عملیات حرارتی جهت افزایش سختی و حفظ چقرمگی انجام میشود.
برش و آمادهسازی سطح: ورقها در ابعاد مورد نیاز بریده و آماده ارسال میشوند.
سختی و گریدهای متداول
ورقهای ضد سایش معمولاً بر اساس مقدار سختی بر حسب برینل (HB) طبقهبندی میشوند:
| گرید | سختی (HB) | ویژگیها |
|---|---|---|
| Hardox 400 | 360–۴۴۰ | تعادل بین سختی و چقرمگی |
| Hardox 450 | 425–۴۷۵ | مقاومت بالاتر در برابر سایش |
| Hardox 500 | 470–۵۳۰ | برای محیطهای بسیار ساینده |
| Hardox 600 | 570–۶۴۰ | سختی بسیار زیاد، شکلپذیری کمتر |
| Dillidur 400–۵۰۰ | ۳۷۰–۵۰۰ | مشابه برند هاردوکس |
ویژگیهای مکانیکی
مقاومت عالی در برابر سایش و ضربه
استحکام کششی بالا (تا ۱۲۵۰ MPa)
چقرمگی مناسب حتی در دماهای پایین
قابلیت برش، خمکاری و جوشکاری با روشهای خاص
طول عمر ۳ تا ۵ برابر بیشتر نسبت به فولادهای معمولی
کاربردهای ورق ضد سایش فولادی
ورقهای ضد سایش در صنایع زیر بهطور گسترده استفاده میشوند:
صنایع معدنی: بدنه کامیونهای حمل بار معدنی، شوتها و قیفها
ماشینآلات راهسازی: لودر، بولدوزر، بیل مکانیکی، تیغهها و سطلها
صنایع فولاد و سیمان: لاینرها، کانوایرها، سرندها و انتقالدهندههای مواد
صنایع کشاورزی: تیغههای شخمزن، بیلهای دوار و بخشهای درگیر با خاک
صنایع بازیافت و زباله: تیغههای خردکننده و تجهیزات انتقال زباله
مزایا ورق ضد سایش فولادی
کاهش هزینه تعمیر و نگهداری
افزایش بهرهوری تجهیزات
مقاومت بالا در برابر تغییر شکل
قابلیت کار در محیطهای خشن و دارای ذرات ساینده
حفظ خواص مکانیکی در دماهای پایین
روشهای برش و جوشکاری
برش:
برش با گاز یا پلاسما رایجترین روش است.
برای جلوگیری از ترکخوردگی، پیشگرمکردن در دمای ۱۰۰ تا ۲۰۰°C توصیه میشود.
جوشکاری:
استفاده از الکترود کمهیدروژن (مانند E7018) الزامی است.
پیشگرم و کنترل دمای بینپاس ضروری است.
معمولاً از جوشکاری MIG/MAG یا قوس دستی استفاده میشود.
نکات انتخاب ورق ضد سایش
میزان سایش محیط کاری (ملایم تا بسیار شدید)
نیاز به شکلپذیری یا قابلیت جوشکاری
دمای کاری محیط
ضخامت و وزن مجاز سازه
برند و گواهینامههای کیفی تولیدکننده
برندهای معروف جهانی
SSAB (سوئد) → Hardox, Strenx
Dillinger (آلمان) → Dillidur
NSSMC (ژاپن) → Abrex
Ruukki (فنلاند) → Raex
ThyssenKrupp (آلمان) → XAR
ورقهای ضد سایش فولادی
ورقهای ضد سایش فولادی با ترکیب شیمیایی بهینه، سختی بالا و مقاومت استثنایی در برابر سایش، نقش مهمی در افزایش عمر مفید تجهیزات صنعتی دارند. انتخاب صحیح گرید و رعایت اصول جوشکاری و نصب، تأثیر مستقیمی بر کارایی و صرفهجویی اقتصادی دارد. به همین دلیل، شناخت ویژگیهای فنی و کاربردی این نوع فولاد برای مهندسان مکانیک، عمران و صنایع معدنی ضروری است.
