مقایسه فولاد ST52 و ST37
فولاد st37وst52 دو استاندارد مهم برای ساخت ورق سیاه محسوب می شوند.
به طور کلی ورق سیاه بر طبق آلیاژ آن یا ترکیبات شیمیایی موجود در آن و همچنین ضخامت ورق به انواع متعددی دسته بندی میگردد.
ورق ST37 و ST52 از لحاظ مشخصات و کاربرد و خواص مکانیکی و با یکدیگر تفاوت هایی دارند که در این مقاله ما قصد داریم به آنها بپردازیم.
ولی قبل از پرداختن به تفاوت های بین ورق ST37 و ST52 این مطلب قابل ذکر است که بر طبق نظرات مؤسسه آهن و فولاد آمریکا فولاد ها به چهار گروه به نام کربنی، آلیاژی، فولاد ضد زنگ و فولاد ابزاری گروه بندی می‌گردند که با توجه به این دسته بندی ورق های سیاه به دلیل عناصری که در فرآیند تولید آنها به کار گرفته شده است، در گروه فولاد آلیاژی که دارای میزان کمی کربن می باشند قرار می گیرد.
مهندسان صنعت ساختمان همیشه دنبال بهترین نوع مصالح ساختمانی بوده و هستند.
چندین دهه هست که فولاد به صنعت ساختمان سازی وارد شده است به دلیل مقاومت بالای فولاد و قیمت مناسب آن بیشتر از بقیه مصالح ساختمانی مورد توجه قرار گرفته است.
فرآیند تولید فولاد به این صورت هست که در کارخانه ذوب آهن ابتدا آهن خام را از سنگ آهن باکمک فرآیند احیا تولید می کنند سپس با کاهش و افزایش گروهی از عناصر ، شمش های فولادی را تولید می کنند.
فولاد st37 یا فولاد نرمه : این نوع فولاد در دسته فولادهایی با کربن ملایم قرار می گیرد.
این نوع فولاد پله تسلیم مشخصی دارد و مهمترین کاربرد آن ساخت پروفیل های ساختمانی است.
فولاد st52 یا فولادهای پر مقاومت با آلیاژ کم: این نوع ازفولادها با افزایش اندکی آلیاژ مثل کروم، مس، کلمبیم، نیکل و منگنز به فولادهایی که کربن دار هستند تهیه می شود.
افزایش این آلیاژها سبب ریزتر شدن ساختمان آهن و در نهایت باعث افزایش مقاومت آن می گردد. این فولادها مثل فولاد st37 پله تسلیم مشخص دارد خیلی راحت قابل جوشکاری هستند در صنعت بسیار پرکاربرد است.
فولاد ساختمانی که در ایران استفاده می شود معمولا از نوع st37 است که با توجه به ویژگیهای مکانیکی مناسب و قابلیت جوشکاری، چندین سال است که در صنعت ساختمان استفاده می شود.
تولید فولاد st52 با توجه به اختلاف قیمت بسیار کم نسبت به st37 و همچنین مقاومت بالای آن گاهی اوقات به جای st37 در صنعت ساختمانی استفاده می گردد.
همچنین به طور معمول استفاده ازSt52 به جای st37 سبب کاهش وزن فولاد مصرفی می گردد به همین دلیل استفاده از این نوع فولاد مقرون به صرفه است.
فولادهای st52 مقاومت بالا ولی شکل پذیری کمتری نسبت به فولاد st37 دارد.
توجه به این مطلب ضروری می باشد که به رفتار مصالح هنگام زلزله باید دقت شود و همچنین باید شکل و میزان استفاده در سه حالت از فولاد st52 , st37 و یا ترکیب هر دو بررسی گردد.
عددی که بعد از حروف st قرار می گیرند نشان دهنده تنش فولاد بر اساس کیلوگرم بر میلیمتر مربع است.
تنش تسلیم st 37 معادل ۲۴۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی این فولاد معادل ۳۷۰۰ کیلوگرم بر سانتی مترمربع و تنش تسلیم st 52 معادل ۳۶۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع و تنش نهایی این فولاد معادل ۵۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.
میزان کربن در فولاد st52 بیشتر می باشد که این امر علت اصلی شکل پذیری پایین فولاد st52 می باشد.
فولاد st52 از انواع فولاد هایی با مقاومت بالا و آلیاژ کم می باشد و با فولاد های بازپخت شده یا فولاد خشکه متفاوت است.
از لحاظ وزنی کلیه فولادهای ساختمانی دارای وزن یکسانی هستند و st37 و st52 هیچ گونه تفاوتی ندارند.
فولاد st52 به خاطر داشتن مقدار بیشتری از کربن و منگنز استحکام بیشتری دارند و بیشتر در صنعت کاربرد دارند.
استفاده ازSt52 به جای st37 یا ترکیبی از هر دو معمولا سبب کاهش وزن فولاد مصرف شده در ساختمان سازی می گردد.
با اضافه کردن کربن به فولاد، مقاومت ان را تا مقدار مشخصی زیاد می کنند، ولی فولاد شکننده می شود و مقاومت آن در برابر بارهای دینامیکی کاهش می یابد. با اضافه کردن منگنز شکل پذیری ومقاومت فولاد در برابر ضربه و سایش را افزایش می دهند.
با افزودن سیلیسیوم مقاومت فولاد در برابر خوردگی افزایش می یابد.
با افزودن نیکل و مس به فولاد شکل پذیری آن را زیاد می کنند.
نکته مهم اینکه افزایش درصد کربن سبب افزایش تنش تسلیم و کاهش شکل پذیری و ایجاد مشکلاتی در قابلیت جوش پذیری می گردد.
در صورتیکه میزان کربن بیشتر از ۳ درصد شود هزینه عملیات جوشکاری زیاد می شود زیرا به پیش گرمایش و پس گرمایش و الکترودهای مخصوص نیاز دارد.
کاربرد فولاد st52 و st37
فولاد st52 به اشکال مختلف مثل ورق، انواع لوله، میلگرد، تیرآهن و نبشی کاربرد دارد.
این نوع فولاد برای ساخت اسکلت و سازه‌های فلزی دارای بیشترین کاربرد می باشد.
ورق st37 یا ورق سیاه برای ساختن مقطع های فولادی مثل میلگرد، پروفیل، نبشی وتیرآهن استفاده میگردد.
به علاوه اینکه ورق سیاه در صنعت خودروسازی، صفحات مشبک، ورق پانچ ، صفحه ستون ساختمان وبرای لوازم خانگی مثل لباسشویی ویخچال و ساختن دستگاه‌های صنعتی به کار می رود.
میلگرد st37 خاصیت مکانیکی و عمر زیادی دارد.
این محصول در صنعت ساختمان و راه سازی، اسکلت ساختمان ها و پله ها، قطعات ماشین‌ها، کشتی سازی، ساختن لوله و پیچ و مهره و میله و محور کاربرد بسیار زیادی دارد.
فولادst37 به شکل نبشی در گریدهای گوناگون تولید میگردد.
نبشی St37 از ورق سیاه وبا فرآیند پرسی تولید میگردد و دارای ضخامتی بین ۲ تا ۶ میلیمتر می باشد و درصنعت ساختمان پرکاربرداست. لولهst37 درگروه لوله‌های کربن استیل دسته بندی می شود. این نوع لوله در لوله‌کشی گاز درساختمان به کار می رود.
از فولاد St37 درساخت لوله سبک وروغنی استفاده می شود.
این لوله ها به علت سبک بودن در صنعت خودروسازی، مبلمان ودوچرخه سازی به کار می رود.
از ورقst37 در ساخت لوله‌های درزدار به عنوان مواد اولیه به کار می رود.
کاربرد زیاد فولاد st52 در صنایع بالا دستی و مادر سبب شده که به اسم زیربنایی و ساختاری مشهور گردد.
این فولاد به اشکال گوناگون تولید می شود و در صنعت های مختلف مصرف میگردد.
ورق st52 معمولا با ضخامت های بالا تولید میگردد. به همین خاطر این نوع فولاد با روش فابریک به نبشی تبدیل میگردد.
برای ساختن دکل مخابرات بزرگ و ساختن پلتفرم‌های فلزی ، نبشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و اگر نبشی وزن بالایی را تحمل کند نبشی از این نوع فولادساخته می شود.
قاب‌های فلزیی که در صنعت استفاده می شوند بزرگتر می باشد و خاصیت مکانیکی بالاتری نیاز دارد.
در این صورت برای تولید قاب فلزی فولاد ST52 مورداستفاده قرارمی گیرد.
همچنین نبشی ساخته شده از فولادst52 برای ساختن ساپورت سازه‌ها هم کاربرد دارد.
در ساختن ساپورت برای لوله و در مسیرخط لوله ها و واحد پالایشگاهی ها هم این فولاد مورد استفاده قرارمی گیرد.
لوله سیلندری st52 از گروه لوله‌های سیلندری و یک نوع لوله مانیسمان می باشد.
این لوله در سیستم هیدرولیک فشار قوی برای حفاری نفتی مورد استفاده قرار می گیرد.
ازاین لوله برای ساختن جک هیدرولیک، پنوماتیک، صنعتی صنعت خودروسازی و برای ساختن سیلندرهای ویژه استفاده می‌کنند.
ورق سیاه st52 در صنعت قطعه سازی، راه سازی، ساخت ابزار، شهر سازی، پل سازی و ریل‌سازی کاربرد زیادی را دارا می باشد.
برای ساخت شاسی خودروهای سنگین و سبک و سازه ساختمان های بلند از این نوع ورق استفاده می گردد.
میلگرد فولادی st52 که به میلگرد صنعتی هم شناخته می شود، در صنایع ساختمان سازی دارای کاربرد زیادی می باشد و استحکام میلگرد این نوع فولاد بالاتر از نوع ST37 می باشد.
در مواردی که سازه نیازمند استحکام بالایی باشد و همین طور برای کاربردهای حساس و صنعتی از فولادst52 استفاده میگردد.
میلگرد صنعتی تحت عنوان شفت در صنعت ماشین سازی، قطعات خودروی سنگین ،ساخت شاسی و ریل سازی به کار می رود.
آیا استحکام فولاد st52 با st37 برابر است؟
استحکام این دو فولاد باهم متفاوت است.
فولادهای st52 به خاطر دارا بودن میزان بیشتری از کربن و منگنز استحکام بیشتری نسبت به فولاد st37 دارند و بیشتر در صنعت کاربرد دارند.
حداقل استحکام کششی ورقst37 همان گونه که از فرمول آن آشکار است، برابر370 مگاپاسکال است، این درصورتی است که استحکام کششی ورق st52 معادل 520 مگاپاسکال است.
این ورق از قابلیت جوشکاری به همه مقاطع فولاد کم کربن برخوردار است.
مقدار زیاد عنصر منگنز در این ورق سبب افزایش مقاومت آن در برابر ضربه، مقاومت در مقابل سایش و شکل پذیری آن می گردد.
از طرف دیگر بعضی از انواع ورق های st52 به شکل نرمال می باشند که این خاصیت، در طول عملیات حرارتی به خاطر بهترشدن ویژگی های مکانیکی فولاد مثل استحکام، انعطاف پذیری و سختی صورت می گیرد.
استفاده از کدام نوع ورق مقرون به صرفه تر است؟
در حالت کلی تفاوت قیمت چندانی بین دو ورق فولاد ST52 و ST37 وجود ندارد.
ولی می توانیم بگوییم به علت اینکه ورق ST52 معمولا سبب کاهش وزن فولاد مصرف شده می گردد می تواند مقرون به صرفه تر باشد.
