شاید اختراع آهن یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای بشر بوده است. اما ورق فلزی هم دست کمی از این مورد نداشته و پس از اختراع آهن به عنوان دومین کشف مهم بشر شناخته می‌شود. چرا که از ورقهای فلزی مانند ورق سیاه، ورق گالوانیزه و… استفاده‌های بسیار زیادی در صنایع و لوازم مختلف شد. البته ورقهای فلزی طیف بسیار گسترده‌ای دارند، که با مرور زمان تغییرات زیادی روی آن‌ها ایجاد شد. در واقع به کمک علوم و صنایع مختلف بشر موفق به ایجاد تغییرات زیادی در فلزات مختلف و تولید محصولات جدیدتری شد. یکی از این موارد آلیاژ است که به تغییرات یک یا چند عنصر در ترکیبات فلزات گفته می‌شود. پس از آن، اختراع ورق آلیاژی توانست تحول عظیمی در این زمینه ایجاد کند. ما در اینجا قصد داریم راجع به انواع ورق آلیاژی و کاربردهای آن توضیح بدهیم. پس تا آخر این مطلب همراه ما باشید.
معرفی ورق آلیاژی
آیا تا به حال به این موضوع فکر کرده‌اید که معنای آلیاژ دقیقا چیست؟ در بالا به این موضوع اشاره کردیم که آلیاژ به ترکیب کردن چند نوع فلز گفته می‌شود. جالب است بدانید که این موضوع با، معنی خود آلیاژ رابطه‌ی مستقیم دارد. چرا که این واژه ریشه فرانسوی داشته و به معنای ترکیب کردن است. به همین دلیل ورق آلیاژی هم دقیقا به محصولی گفته می‌شود که در ساخت آن از چند نوع فلز استفاده شده است. شاید ترکیب کردن چند فلز با هم به ظاهر کمی سخت به نظر برسد اما زمانی که تمامی این عناصر مختلف با حرارت بسیار بالا ذوب شوند، دیگر هیچ چیزی غیرممکن نخواهد بود. بدین شکل، که برای به دست آمدن ورق آلیاژی در ابتدا فلز پایه را ذوب کرده و سپس سایر فلزات مورد نظر را هم به همان دما می‌رسانند تا کاملا ذوب شوند. در نتیجه، تمام فلزات ذوب شده با یکدیگر ترکیب شده و یک حالت واحد به خود می‌گیرند. پس از سرد شدن این مواد مذاب، آلیاژ به دست می‌آید.
مزایای ورق آلیاژی چیست؟
اولین سوالی که ممکن است برای همه پیش بیاید این است که اصلا چه نیازی به استفاده و یا ترکیب چند فلز است؟ چرا که می‌توان از فلزهای خالص در همه جا استفاده کرد. اما واقعیت از این حاکیست که فلزات خالص واکنش‌پذیری و همچنین نقطه ذوب بسیار بالایی دارند. این موضوع می‌تواند آن‌ها را بسیار آسیب‌پذیر بکند. چرا که در بسیاری از کاربردهای صنعتی، نیاز است تا از آلیاژهای بسیار مقاوم استفاده شود. حالا زمانی که از ترکیب چند فلز در یک آلیاژ استفاده می‌شود، مقاومت آن بسیار بالاتر می‌رود. در واقع با این کار می‌توان استحکام آلیاژ را بسیار بالاتر برد. آلیاژها معمولا از بهترین خواص مکانیکی و شیمیایی ساخته می‌شوند. همین امر هم موجب می‌شود تا کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف داشته باشند.
یکی دیگر از مواردی که می‌توان به آن اشاره کرد، بحث مقرون به صرفه بودن استفاده از آلیاژهاست. در واقع هزینه فراهم کردن فلزات به صورت خالص و استفاده کردن از آن‌ّها در تناژ بالا هزینه‌ی بسیار بالایی دارد. اما زمانی که فلزات مختلف را با یکدیگر ترکیب کنیم، هم حجم کار بسیار بیشتر شده و هم هزینه تولید محصول هم بسیار پایین‌تر می‌آید. اما نکته بسیار مهمی که در اینجا وجود دارد، بحث استفاده از آلیاژ و یا فلزات خالص است. چرا که باید در نظر داشته باشید این دو مورد تفاوت بسیار زیادی با یکدیگر دارند. یعنی انعطاف‌پذیری و رسانای الکتریکی آلیاژها بسیار کمتر از فلزات خالص است، اما همان‌طور که گفته شد، مقاومت و استحکام بالایی دارد. در نتیجه، باید از هر کدام، در جایگاه‌های مناسب خودشان استفاده کرد.
ویژگی قابل بازیافت بودن
در تفاوت آلیاژها و فلزات خالص یک نکته بسیار مهم و حائز اهمیت وجود دارد. این که آلیاژها بیشتر بازده را از لحاظ بازیابی دارند و کمترین ضرر را به محیط زیست می‌رسانند. به همین دلیل برای تهیه کردن مجددا آن‌ها نیاز به ترکیب مواد اولیه و چند فلز به روشی که در بالا توضیح دادیم، وجود ندارد. بلکه فقط کافیست تا آلیاژهای جمع‌آوری شده را از نو بازیابی کنیم تا بتوانیم با آن‌ها محصولات جدیدتری بسازیم. همین موضوع باعث شده است تا کاربرد آلیاژها بسیار زیادتر شده و صنایع مختلفی از این محصولات، به خصوص ورق آلیاژی استفاده‌های بسیار زیادی بکنند.
آشنایی با انواع ورق آلیاژی و کاربرد آن‌ها
همان‌طور که می‌دانید فولاد یک نوع محصول آلیاژیست چرا که از ترکیب‌های مختلفی تشکیل شده است. برای ساخت فولاد نیاز به ترکیباتی نظیر آهن، گوگرد، کربن، فسفر، سیلیسیوم و منگنز است. به همین دلیل است که فولاد یکی از مستحکم‌ترین آلیاژهای جهان به شمار می‌آید. اما جالب است بدانید که حتی می‌توان درصد استحکام فولاد را هم با تغییر این ترکیبات دستکاری کرد. یعنی می‌توان فولاد نرم، فولاد ساخت و حتی الماسه‌ها را هم به استفاده از این روش به وجود آورد. در چنین مواقعی که نیاز به تغییراتی در ترکیبات فولاد برای به دست آوردن ویژگی خاص باشد، نام محصول، فولاد آلیاژی خوانده می‌شود.
در نتیجه، زمانی که خود فولاد یک محصول آلیاژی به شمار بیاید، تمام فراورده‌های فولادی هم در دسته محصولات آلیاژی قرار می‌گیرند. برای مثال می‌توان به ورقهای فولادی گالوانیزه، ورق سیاه و… اشاره کرد که همگی به واسطه ورقهای فولاد آلیاژی به دست می‌آیند. اما ورق آلیاژی هم فقط یک نوع ثابت نداشته و بر اساس میزان ترکیباتی که در آن به کار رفته به دو نوع پرآلیاژ و کم آلیاژ تقسیم‌بندی می‌شود. در ادامه با چند نمونه از ورقهای آلیاژی آشنا خواهیم شد که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خودشان را دارند.
ورق آلیاژی 45CK
در ترکیبات این ورق آلیاژی دو عنصر بسیار مهم منگنز و سیلیسیوم دیده می‌شود. از کاربردهای این ورق آلیاژی می‌توان به ساخت میل‌لنگ‌های صنعتی، ماشین‌آلات کشاورزی، محور پمپ‌ها و شافت‌های تراش‌کاری اشاره نمود. در حالت نورد گرم این ورق آلیاژی از لحاظ ماشین‌کاری شرایط نرمال و بسیار مطلوبی دارد. یکی از ویژگی‌های بسیار منحصربه‌فردی که این ورق آلیاژی دارد، مقاومت و استحکام بسیار بالای آن است. به همین دلیل است که در چنین صنایع مهمی کاربرد بسیار زیادی دارد و نقش مهمی در ساخت آن‌ها ایفا می‌کند.
ورق آلیاژی 40MO
ورق آلیاژی 40MOیک نوع فولاد کم آلیاژ و سخت بوده که قابلیت عملیات حرارتی هم دارد. در صنایع نفت و گاز استفاده‌های بسیار زیادی از این نوع ورق آلیاژی می‌شود. به دلیل وجود عناصری نظیر منگنز و کربن در ترکیبات ورق آلیاژی 40MO، قابلیت تحمل دمای بسیار بالا و فرم‌پذیری بیشتری در آن وجود دارد. علاوه بر این ویژگی عالی، وجود عناصر دیگری نظیر گوگرد، کروم، فسفر و مولیبدن باعث شده تا مقاومت سایشی این ورق آلیاژی بالاتر رفته و در برابر ضربه و یا خوردگی بسیار مقاوم‌تر باشد. به همین دلیل، ورق آلیاژی 40MO کاربرد بسیار زیادی در تجهیزات درون چاهی صنایع گاز و نفت دارد. از این ورق آلیاژی همچنین در تولید محصولاتی نظیر پیچ و مهر، دستگاه‌های فرزکاری و صنعتی که نیاز به تحمل فشار بیشتری دارند هم، استفاده می‌شود.
ورق 52ST (ورق سیاه)
ورق سیاه یکی از بهترین مصالحیست که بنا به مقرون‌به‌صرفه بودن و کاهش هزینه‌ها در انواع پروژه‌های عمرانی و ساخت‌وسازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ورق آلیاژی کم‌کربن بوده و حجم مصرفی فولاد بسیار کمی دارد. به عبارت دیگر، فولاد کمتری در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجایی که در ترکیبات ورق سیاه منگنز و سیلیسیوم وجود دارد، موجب شده تا مقاومت و استحکام بالاتری داشته باشد و شکل‌پذیری بسیار عالی پیدا کند. از کاربردهای ورق سیاه می‌توان به استفاده در دیواره قطعات صنعتی، اسکلت پل‌ها، بدنه جرثقیل و… اشاره کرد. یکی دیگر از بهترین ویژگی‌های ورق سیاه، خاصیت جوش‌پذیری بسیار بالای آن است. به همین دلیل، در تمام پروژه‌هایی که نیاز به جوشکاری زیاد است، از ورق سیاه استفاده می‌شود.
ورق آلیاژی 516A
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که ورق آلیاژی 516A دارد تحمل فشار بسیار بالا و سختی است. این ویژگی به لطف وجود عناصری نظیر مولیبدن، کروم و منگنز در ورق آلیاژی 516A میسر گشته است. یکی از عمده‌ترین کاربردهای ورق آلیاژی 516A در ساخت مخازن و یا اتصالات تحت فشار است. ورق آلیاژی 516A یک نوع ورق آتشخوار است که کاربردهای بسیار زیادی در انواع پروژه‌های عمرانی و ساختمان‌سازی‌ها دارد.
ورق آلیاژی غیرفولادی چیست و چه کاربردی دارد؟
ورق آلیاژی غیر فولادی معمولا به محصولاتی اطلاق می‌گردد که در آن از ترکیبات غیر‌آهنی استفاده شده است. معمولا به این آلیاژهای غیر‌آهنی فلزات رنگین هم گفته می‌شود. معمولا رسانای حرارتی ورق آلیاژی غیرفولادی بسیار خوب بوده و از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخوردار است. وزن این نوع محصول نسبت به ورق آلیاژی فولادی بسیار سبک‌تر بوده و یکی از نقاط ضعف آن، مقاومت کمتر نسبت به دماهای بسیار بالا است. البته لازم به ذکر است که ورق آلیاژی غیر فولادی هم در جاهای بسیار مختلف و متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مزایای بسیار زیادی دارد.
کلام آخر
ما در این مقاله سعی کردیم شما را با ورق آلیاژی و انواع آن‌ها آشنا کرده و راجع به کاربردهایشان صحبت کنیم. امروزه از این نوع ورق‌ها استفاده‌های بسیار زیادی در صنایع مختلف می‌شود. شناخت هر کدام از این ورق‌ها و کاربردهایشان به ما کمک خواهد کرد تا با ویژگی‌های آن‌ها بیشتر آشنا شویم. البته، تعداد ورقهای آلیاژی بسیار زیاد است که ما در اینجا سعی کردیم فقط به چند نمونه از مهم‌ترین آن‌ها اشاره کنیم.