ما هي لفائف المدرفلة الساخنة (HRC)؟

1.0 ما هي لفائف الصلب المدرفلة على الساخن (HRC)؟ تعريفها، عملية إنتاجها، واستخداماتها

1.1 عملية إنتاج لفائف المدرفلة الساخنة (HRC)

1. تحضير البلاطة وتسخينها: يبدأ الإنتاج بألواح سميكة أو رقيقة (عادة من الصب المستمر) يتم تغذيتها في فرن إعادة التسخين. يتم تسخين الألواح فوق درجة حرارة إعادة التبلور - عادة حوالي 1700 درجة فهرنهايت (927 درجة مئوية) - لضمان اللدونة الكافية للدحرجة.
2. إزالة الترسبات الكلسية: بعد التسخين، يُغطى سطح البلاطة بقشور الطحن (أكسيد الحديد). تُستخدم نفاثات ماء عالية الضغط لإزالة القشور وضمان جودة السطح للدرفلة.
3. التدحرج الخشن: تتمر الألواح عبر مطحنة خشونة (غالبًا عدة حوامل)، مما يقلل من السُمك ويزيد الطول أثناء تكسير الهيكل المصبوب. تستخدم بعض المطاحن مطحنة عكسية، حيث يتم تمرير الألواح ذهابًا وإيابًا عبر حامل واحد لتحقيق تقليل السُمك.
4. الانتهاء من التدحرج: يُعالَج الشريط بعد ذلك عبر خمسة إلى سبعة منصات تشطيب لتقليل السُمك بدقة. قد تحدث إزالة إضافية للترسبات خلال هذه المرحلة. يلعب التشطيب بالدرفلة دورًا حاسمًا في تحديد الشكل النهائي، وتوحيد السُمك، والخصائص الميكانيكية الداخلية.
5. التبريد المتحكم: يُبرَّد الشريط المُدرَج بسرعة بواسطة رذاذ الماء على طول طاولة التوزيع. يُتحكَّم هذا في بنية الحبيبات ويُحسِّن الأداء الميكانيكي.
6. اللف والتغليف: بعد التبريد، يتم لف الشريط على شكل لفافة باستخدام آلة لف. يتم ربط اللفائف النهائية ووضع العلامات عليها وتعبئتها، لتكون جاهزة للتخزين أو الشحن.

1.2 أنواع الملفات المدرفلة على الساخن (HRC) والمزايا الرئيسية

يتم تصنيف الملفات المدرفلة على الساخن (HRC) عادة إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

• الجودة التجارية (CQ): النوع الأكثر استخدامًا، وهو مناسب للتطبيقات العامة مثل الأنابيب والأنابيب ومكونات السيارات.
• الجودة الهيكلية (SQ): مُصمم للتطبيقات الهيكلية مثل العوارض والألواح والأجزاء الحاملة للأحمال حيث تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى.
• جودة القرعة (DQ): يتم استخدامه في التطبيقات التي تتطلب قابلية تشكيل جيدة، مثل المكونات المرسومة بعمق أو المختومة.

1.3 المزايا الرئيسية لـHRC مقارنة بمنتجات الصلب الأخرى:

• قوة إنتاجية عالية: مثالية للبيئات ذات الضغط العالي والتطبيقات الشاقة.
• مقاومة ممتازة للتآكل: مناسبة للعمليات التي تنطوي على تآكل عالي واحتكاك سطحي.
• قابلية اللحام والتشكيل الجيدة: من السهل تصنيعها وتشكيلها إلى أجزاء ومكونات صناعية مختلفة.

1.4 خصائص المعالجة والأداء للصلب المدرفل على الساخن

• قابلية التشكيل الجيدة: مناسبة لعمليات الانحناء والختم والرسم.
• قدرة لحام ممتازة: متوافقة مع تقنيات وطرق اللحام المختلفة.
• قوة معتدلة مع صلابة جيدة: قادرة على تحمل الأحمال الكبيرة؛ مناسبة للتطبيقات الهيكلية.
• مقياس السطح: قد يحتوي السطح على مقياس الطاحونة من الأكسدة ذات درجة الحرارة العالية، والتي تتم إزالتها عادةً عن طريق التخليل أو المعالجة الإضافية.
• دقة الأبعاد المنخفضة: يمكن أن يؤدي الانكماش أثناء التبريد إلى تحمّلات أكثر مرونة من المنتجات المدرفلة على البارد.
• حواف غير منتظمة: قد تكون الحواف باهتة قليلاً أو غير متساوية مقارنة بالفولاذ المدرفل على البارد.
• إجهاد داخلي منخفض: إجهاد متبقي ضئيل، مما يقلل من خطر الانحناء أو التشوه أثناء التصنيع.
• حبيبات خشنة، بنية موحدة: أداء مستقر ومتسق، على الرغم من أنه ليس بنفس دقة الفولاذ المدلفن على البارد.
• فعّال من حيث التكلفة: يوفر كفاءة إنتاج عالية وتكاليف تصنيع أقل، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات الفولاذ الهيكلي ذات الحجم الكبير.

1.5 التطبيقات الصناعية النموذجية للصلب المدرفل على الساخن

صناعة	طلب	تفاصيل
بناء	العوارض والأعمدة والهياكل الهيكلية	تستخدم في المباني والجسور والمستودعات والهندسة المدنية
	ألواح القاعدة والحديد الزاوي	دعم تحمل الأحمال والإطار الهيكلي
السيارات	الهيكل، الإطارات، العجلات	تستخدم في الشاحنات والمقطورات والحافلات ومركبات الركاب
	ألواح التعزيز	يتم تطبيقه على الهياكل الجسمية عالية القوة والمقاومة للصدمات
بناء السفن	ألواح الهيكل والسطح	لوحات كبيرة الحجم للسفن والصنادل
النفط والغاز	الأنابيب والوصلات (الضغط المنخفض)	الأنابيب الملحومة، دعامات المنصة
	قذائف الدبابات وبطاناتها	تخزين النفط والغاز والمنتجات الكيميائية
المعدات الثقيلة	مكونات الرافعة والحفارات	أذرع الرافعة، الإطارات، الأجزاء الحاملة للحمل
تصنيع	ركيزة للمنتجات المدرفلة على البارد	غالبًا ما يتم تخليل HRC وتزييته قبل المعالجة الإضافية
	براميل وبراميل فولاذية	تستخدم لتخزين ونقل السوائل
السكك الحديدية	هياكل عربات السكك الحديدية وقواعد العجلات	العناصر الهيكلية الحاملة للأحمال
طاقة	أجزاء برج الرياح	الفولاذ المدرفل على الساخن السميك المستخدم في الأبراج والهياكل
التصنيع العام	حواجز الحماية، الأسوار، البوابات	السلامة على الطرق والاستخدام الهيكلي
أنظمة التخزين	رفوف ومستودعات التخزين	HRC متوسطة القوة للخدمات اللوجستية والتخزين
حاويات الشحن	لوحات الحائط والإطارات	الفولاذ عالي القوة لهياكل الحاويات

2.0 لفائف الفولاذ المدرفلة على الساخن (HRC): التصنيع والخصائص والتطبيقات

2.1 مؤشرات الأداء الشائعة للصلب المدرفل على الساخن

(القيم النموذجية للفولاذ الهيكلي الكربوني)

ملكية	النطاق النموذجي
قوة الخضوع (ميجا باسكال)	235–355
قوة الشد (ميجا باسكال)	370–550
الاستطالة (%)	20–35
الصلابة (HB)	100–170
نطاق درجة حرارة العمل	درجة حرارة الغرفة تصل إلى ~400 درجة مئوية

2.2 الميزات الرئيسية للصلب المدرفل على الساخن

ميزة	وصف
التدحرج بدرجة حرارة عالية	يتم دحرجته فوق درجة حرارة إعادة التبلور، مما يوفر ليونة وقابلية تشغيل ممتازة.
مقياس السطح	يتكون الترسب الأكسيدي أثناء التبريد، مما يؤثر على المظهر ولكن يمكن إزالته عن طريق التخليل.
دقة الأبعاد المنخفضة	بسبب التمدد الحراري والتبريد الطبيعي، تكون التفاوتات أكثر مرونة من الفولاذ المدرفل على البارد.
تشوه طفيف	قد يحدث انكماش طفيف؛ وقد تكون الزوايا والحواف مستديرة أو غير منتظمة قليلاً.
مثالية للاستخدام الهيكلي	يتم استخدامه على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية ولكن الدقة الأبعادية ثانوية (على سبيل المثال، المباني والجسور).

2.3 شروط تسليم لفائف المدرفلة الساخنة

حالة	وصف
السطح الأسود (HR)	سطح غير معالج بقشور الطاحونة؛ فعال من حيث التكلفة ومثالي لمزيد من المعالجة.
مخلل ومزيت (HRPO)	تم إزالة الترسبات وطلائها بزيت مضاد للصدأ؛ مما يوفر سطحًا أنظف للعمليات اللاحقة.

2.4 معايير ASTM الشائعة للصلب المدرفل على الساخن - نظرة عامة موجهة نحو التطبيق

يوضح الجدول التالي ملخصًا لمعايير ASTM المستخدمة على نطاق واسع للصفائح الفولاذية المدرفلة على الساخن والأشرطة والمنتجات الهيكلية، مع التركيز على سيناريوهات تطبيقها:

رقم المعيار	الاسم المختصر	نوع المادة	التطبيقات النموذجية
ASTM A1011	صفائح/أشرطة فولاذية كربونية مدلفنة على الساخن، هيكلية، HSLA، UHSS	الفولاذ الكربوني، الفولاذ الهيكلي، HSLA، UHSS	السيارات، هياكل البناء، المكونات الميكانيكية
ASTM A36	الفولاذ الهيكلي الكربوني	صفائح فولاذية هيكلية مدلفنة على الساخن بشكل عام	العوارض والأعمدة والأقواس والجسور
ASTM A569	صفائح وأشرطة من الفولاذ الكربوني المدرفل على الساخن بجودة تجارية	الفولاذ الكربوني التجاري (عفا عليه الزمن، تم استبداله بـ A1011)	الختم العام واللحام (غير الهيكلي)
ASTM A572	فولاذ هيكلي HSLA	فولاذ هيكلي عالي القوة ومنخفض السبائك	الجسور والمباني الشاهقة والمكونات الثقيلة
ASTM A992	أشكال الفولاذ الهيكلي	عوارض H و I المدرفلة على الساخن	العوارض والأعمدة الهيكلية في المباني الحديثة
ASTM A715	صفائح/أشرطة مدرفلة على الساخن، عالية القوة، مشكلة على البارد	فولاذ مدرفل على الساخن عالي القوة وقابل للتشكيل على البارد	الأجزاء المختومة، الإطارات، التعزيزات
ASTM A606	فولاذ HSLA المقاوم للتآكل الجوي	الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية (على سبيل المثال، Cor-Ten)	الهياكل الخارجية، وعربات السكك الحديدية، والحاويات
ASTM A635	شريط مدرفل على الساخن، كربون وHSLA، عرض عريض	الكربون ذو الشريط العريض والفولاذ HSLA	التطبيقات التي تتطلب صفائح مدلفنة ساخنة أكثر سمكًا
ASTM A1008	صفائح وأشرطة الفولاذ المدرفلة على البارد (للمقارنة)	الفولاذ المدرفل على البارد (مقارنة بـ A1011)	الأجزاء التي تتطلب تشطيبًا سطحيًا عاليًا

2.5 مقارنة الخصائص الميكانيكية لدرجات ASTM المدرفلة على الساخن الشائعة

يقدم هذا الجدول مقارنة بين الخصائص الميكانيكية النموذجية لدرجات الفولاذ ASTM المدرفلة على الساخن المستخدمة بشكل شائع، بما في ذلك قوة الخضوع وقوة الشد والاستطالة:

درجة ASTM	يكتب	قوة الخضوع	قوة الشد	الاستطالة (%)	ملاحظات
أ36	الفولاذ الهيكلي الكربوني	≥ 250 ميجا باسكال	400–550 ميجا باسكال	≥ 20%	الفولاذ الهيكلي الشائع للبناء
A1011 CS النوع B	الفولاذ التجاري	≥ 170 ميجا باسكال	≥ 270 ميجا باسكال	≥ 28%	تشكيل عام، غير هيكلي
A1011 SS الصف 36	الفولاذ الهيكلي	≥ 250 ميجا باسكال	≥ 400 ميجا باسكال	≥ 20%	بديل A36، يستخدم على نطاق واسع في البناء
A1011 SS الدرجة 50	الفولاذ الهيكلي عالي القوة	≥ 345 ميجا باسكال	≥ 450 ميجا باسكال	≥ 18%	قوة أعلى، تستخدم في الجسور والمعدات الثقيلة
A1011 HSLAS الصف 50	فولاذ HSLA	≥ 345 ميجا باسكال	≥ 450 ميجا باسكال	≥ 20%	قابلية تشكيل أفضل من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ، ومناسبة لإطارات السيارات
A1011 HSLAS-F الصف 50	HSLA – تحسين قابلية التشكيل	≥ 345 ميجا باسكال	≥ 450 ميجا باسكال	≥ 22%	مُحسَّن لأداء الختم
A1011 الصف 100 (UHSS)	فولاذ عالي القوة	≥ 690 ميجا باسكال	≥ 830 ميجا باسكال	≥ 10%	أجزاء هيكلية للسيارات، أغلفة السلامة
A572 الدرجة 50	فولاذ هيكلي HSLA	≥ 345 ميجا باسكال	≥ 450 ميجا باسكال	≥ 18%	الجسور ومعدات الرفع وآلات البناء
أ992	الفولاذ الهيكلي للأشكال H	≥ 345 ميجا باسكال	450–620 ميجا باسكال	≥ 18%	يحل محل A572 لعوارض I وعوارض H