صفحه فولاد کربنی در ساخت و ساز، ماشین آلات، حمل و نقل، تجهیزات انرژی و ساخت فلزات عمومی استفاده می شود. عملکرد آن به عواملی مانند ترکیب شیمیایی، عیار فولاد، ضخامت، عملیات حرارتی و شرایط ساخت بستگی دارد. در نتیجه، انتخاب مواد باید به جای ضخامت یا ابعاد به تنهایی، خدمات واقعی و الزامات ساخت را در نظر بگیرد.
گریدهای مختلف ترکیبات مختلفی از استحکام، چقرمگی، جوش پذیری، شکل پذیری و سختی را ارائه می دهند. این تفاوت ها هنگام انتخاب مواد برای اجزای ساختاری، ماشین آلات، تجهیزات تحت فشار و سایر محصولات ساخته شده مهم هستند.
صفحه فولاد کربنییک محصول فولادی مسطح است که در آن کربن عنصر آلیاژی اصلی است و منگنز و سایر عناصر در محدوده های مشخص وجود دارند. ترکیب و درجه بر خواصی مانند استحکام کششی، سختی، شکل پذیری و جوش پذیری تأثیر می گذارد.
این ماده معمولاً با نورد گرم تولید می شود و در ضخامت ها، عرض ها، طول ها و درجه های مختلف عرضه می شود. بسته به کاربرد، می توان آن را برش داد، شکل داد، جوش داد، ماشین کاری کرد یا در طول ساخت بیشتر پردازش کرد.
فولادهای کربنی اغلب بر اساس محتوای کربن گروه بندی می شوند، اگرچه مشخصات مهندسی معمولاً بر اساس درجه و استاندارد خاصی است. مواد با کربن کم، متوسط و زیاد دارای ویژگی های متفاوتی هستند و بنابراین برای اهداف متفاوتی استفاده می شوند.
فولاد کم کربن حاوی مقدار نسبتاً کمی کربن است و به طور کلی جوش داده شده و شکل‌دهی آن راحت‌تر از گریدهای کربن بالاتر است. معمولاً برای ساخت سازه‌ها، قاب‌ها، براکت‌ها، ماشین‌آلات عمومی و سایر اجزایی که به استحکام متوسط و پردازش ساده نیاز دارند استفاده می‌شود.
فولاد کربن متوسط، استحکام و سختی بالاتری نسبت به گریدهای کم کربن دارد. می توان از آن برای اجزای ماشین آلات، شفت ها، قطعات ساختاری و سایر کاربردهایی که عملکرد مکانیکی مهمتر از حداکثر شکل پذیری است استفاده کرد.
محتوای کربن بالاتر می تواند سختی و استحکام را افزایش دهد و در عین حال شکل پذیری و جوش پذیری را کاهش دهد. بنابراین، این مواد برای کاربردهایی که نیاز به افزایش سختی یا مقاومت در برابر سایش دارند، با توجه به الزامات درجه خاص، مناسب‌تر هستند.
خواص ورق فولادی با درجه، ترکیب شیمیایی، ضخامت، عملیات حرارتی و شرایط تولید آن تعیین می شود. ویژگی های زیر معمولاً در هنگام انتخاب مواد بررسی می شوند.
درجه مناسب به محیط سرویس، شرایط بارگذاری، فرآیند ساخت و استاندارد قابل اجرا بستگی دارد. کاربردهای رایج شامل موارد زیر است.
صفحات فولادی برای صفحات پایه، قاب های نگهدارنده، سکوها، براکت ها، اعضای سازه ای و سازه های فولادی ساخته شده استفاده می شوند. انتخاب مواد به طور کلی استحکام، ضخامت، قابلیت جوشکاری و مشخصات ساختاری مربوطه را در نظر می گیرد.
در ماشین‌سازی، از این مواد می‌توان برای قاب‌های تجهیزات، سطل‌ها، براکت‌ها، مجموعه‌های سازه‌ای و سایر قطعات ساخته شده استفاده کرد. در جایی که سایش یا بارگذاری مکرر یک نگرانی عمده است، ممکن است نمرات با استحکام بالاتر یا مقاوم در برابر سایش مشخص شود.
گریدهای انتخاب شده در بویلرها، مخازن تحت فشار، مخازن و تجهیزات مربوطه استفاده می شود. چنین کاربردهایی ممکن است به خواص مکانیکی خاص، آزمایش ضربه، عملیات حرارتی، کنترل‌های ضخامت و روش‌های بازرسی که توسط استاندارد قابل اجرا تعریف شده‌اند، نیاز داشته باشند.
ورق فولادی همچنین در تریلرها، تجهیزات راه آهن، سازه های کشتی و سایر اجزای مرتبط با حمل و نقل استفاده می شود. مواد مورد نیاز به بارهای ساختاری، شرایط عملیاتی، روش های جوشکاری و مشخصات صنعتی قابل اجرا بستگی دارد.
انتخاب مواد باید با شرایط خدمات مورد نظر و فرآیند ساخت آغاز شود. رعایت ضخامت مورد نیاز لزوماً به این معنی نیست که یک درجه خاص مناسب است. خواص مکانیکی، خصوصیات جوشکاری، شرایط دما و استانداردهای قابل اجرا نیز باید بررسی شوند.
ملاحظات کلیدی شامل درجه، ضخامت، ابعاد، استحکام تسلیم، استحکام کششی، الزامات ضربه، روش جوشکاری، الزامات شکل‌دهی، دمای عملیاتی، و ASTM، EN، JIS یا سایر مشخصات قابل اجرا می‌باشد.
برای سازه های جوش داده شده، ممکن است لازم باشد معادل کربن نیز در نظر گرفته شود، به ویژه در هنگام کار با درجه های با مقاومت بالاتر یا کربن بالاتر. تجهیزات تحت فشار و سایر کاربردهای تنظیم شده ممکن است دارای الزامات مواد، آزمایش و بازرسی اضافی باشند.
ورق های فولادی بر اساس استانداردهای مختلف ملی و بین المللی ساخته می شوند. این مشخصات می تواند ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، تحمل ابعادی، روش های آزمایش و شرایط تحویل را تعریف کند.
به عنوان مثال، ASTM A36 معمولاً با کاربردهای ساختاری عمومی مرتبط است، در حالی که ASTM A516 نمرات مورد استفاده برای کاربردهای مخازن تحت فشار خاص را پوشش می دهد. تعیین درجه مشابه لزوماً به این معنی نیست که دو ماده قابل تعویض هستند. استاندارد کامل، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و شرایط تحویل باید قبل از جایگزینی بررسی شود.
مشخصات کامل باید اطلاعات کافی برای تولید، بازرسی و استفاده صحیح مواد را ارائه دهد. جزئیات معمولی عبارتند از:
تعریف این الزامات قبل از تولید کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که ماده انتخابی با طراحی، فرآیند ساخت، الزامات بازرسی و شرایط خدمات مورد نظر مطابقت دارد.
