تولید «محصول مقاوم به خستگی» در فولادمبارکه
به گزارش «دنیای‌اقتصاد» از اصفهان، علیرضا مولوی‌زاده افزود: برای تامین نیاز حوزه‌های مختلف در مصارف داخلی فولاد مبارکه و نیز رفع نیاز مشتریان، بررسی و امکان‌سنجی تولید گریدهای درخواستی صورت می‌گیرد و پس از تعیین پارامترهای تولیدی و شرایط تست و کنترل و اطمینان از عملکرد، ورق‌ها مورد مصرف قرار می‌گیرند.
وی خاطرنشان کرد: گرید ST ۵۲ مقاوم به خستگی از خارج از کشور تامین و در برخی شرایط به دلیل عدم امکان تامین، از گرید ST ۵۲ معمولی به‌جای آن استفاده می‌شد که عملکرد مطلوبی نداشت. در همین راستا گرید فوق به‌منظور استفاده در قطعاتی که تحت تنش متناوب قرار دارند طراحی و تولید شد.
کارشناس متالورژی شرکت فولاد مبارکه نیز در خصوص تولید این محصول جدید گفت: خستگی یکی از خطرناک‌ترین انواع شکست در فلزات است. در خستگی، فلز در تنش‌های پایین‌تر از تنش تسلیم شکسته می‌شود و از این رو پیش‌بینی زمان و شرایط تنشی تخریب قطعه بسیار مشکل است و می‌تواند با خسارت‌های زیاد و گاه فاجعه‌بار در صنعت همراه باشد. خستگی در فلزات هنگام وقوع تنش‌های متناوب رخ می‌دهد و شامل سه مرحله است.
این کارشناس گفت: برای مشخص شدن استحکام خستگی فلزات نمونه‌هایی از آنها با اشکال و سایزهای مشخص تحت تنش‌های سیکلی قرار گرفته و تعداد سیکل لازم برای شکست قطعه در تنش‌های مختلف روی نموداری تحت عنوان نمودار SN ترسیم می‌شود. رئیس تروپرسس شرکت فولادمبارکه هم در خصوص طراحی و تولید این گرید گفت: پل‌ها، قطعات تعلیق اتومبیل، قالب‌های شکل‌دهی فلزات، سرندها و قطعات با ارتعاش بالا مثال‌هایی از اجزای در معرض خستگی به شمار می‌آیند.
بابک شهریاری ادامه داد: در شرکت فولاد مبارکه با توجه به نیاز واحد احیا مستقیم جهت افزایش طول عمر سرندهای این واحد، پروژه ST۵۲- FATIGUE کلید خورد و با بررسی‌های صورت‌گرفته مشخص شد با توجه به وجود بار سیکلی در سرندها، بحث خستگی و سایش وجود دارد.
او گفت: در این پروژه با طراحی آنالیز شیمیایی و تغییر مکانیزم‌های استحکام‌بخشی در واحد متالورژی و روش‌های تولید گرید جدیدی با تمرکز بر بهینه‌سازی شکل رسوبات و کاهش میزان ناخالصی در واحد فولادسازی و ریخته‌گری تولید شد. سپس در واحد نورد گرم با هدف نورد در ناحیه عدم تبلور مجدد آستنیت و کاهش میزان باندینگ عملیات نورد انجام شد. پس از مورد پذیرش قرار گرفتن تست‌های خواص مکانیکی، نمونه‌هایی از این گرید و ST۵۲ معمولی برای انجام تست‌های خستگی به یکی از آزمایشگاه‌های معتبر ارسال شد. نمونه‌سازی مطابق با استاندارد ASTM E ۴۶۶ انجام و تست در تنش‌های ۳۵۰ و ۴۰۰ مگاپاسکال انجام شد.
رئیس تروپرسس خاطرنشان کرد: تعداد سیکل لازم برای شکست ST۵۲-Fat در تنش ۳۵۰ مگاپاسکال بیش از چهاربرابر تعداد سیکل لازم برای شکست ST۵۲ معمولی بود. همچنین در تنش ۴۰۰ مگاپاسکال، ST۵۲-Fat استحکام حداقل دو برابر نسبت به ST۵۲ معمولی نشان داد. رئیس گروه فنی فولادسازی و ریخته‌گری مداوم فولادمبارکه نیز در این زمینه گفت: فرآیند فولادسازی و ریخته‌گری مداوم نقش مهمی در موفقیت‌آمیز بودن تولید گرید مقاوم به خستگی ST۵۲-FAT داشته است.
محمدعلی شفیعی افزود: ازجمله موارد مهم، کنترل میزان سولفور به‌عنوان یک عنصر ناخواسته در فولاد مذاب است که با رعایت رژیم شارژ مناسب در کوره قوس و سولفورزدایی در فرآیند فولادسازی این مهم حاصل شده است. از جمله نکات مهم دیگر در تولید این گرید کاهش میزان ناخالصی‌های غیرفلزی در تختال است که با اجرای دستورالعمل‌های فولاد تمیز طی فرآیندهای متالورژی ثانویه و ریخته‌گری مداوم، میزان این ناخالصی‌ها به حداقل رسیده است.
وی تصریح کرد: تنظیم دقیق عنصر نیوبیوم در فولاد مذاب به‌عنوان یک عنصر کلیدی با توجه به محدود بودن رنج استاندارد آن و همچنین کنترل عیوب شکلی و ساختاری تختال با توجه به حساسیت زیاد روی این محصول، ازجمله موارد مهم دیگر بوده است که با تلاش همکاران در ناحیه فولادسازی و ریخته‌گری مداوم و واحدهای پشتیبانی‌کننده حاصل شده است.
سید محمود امانی مهندس فرآیند ناحیه نورد گرم نیز در خصوص تولید این محصول جدید اظهار کرد: بر اساس اهداف مبتنی بر تولید این محصول جدید و در راستای تامین خواص ویژه به‌عنوان فولاد مقاوم به تنش‌های خستگی و شکست‌های ناشی از آن، ابتدا آنالیز و مشخصات فنی این محصول در گروه فنی ناحیه نورد گرم مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و پس از شبیه‌سازی و اطمینان از امکان‌پذیری تولید آن، نسبت به تهیه دستورالعمل و روش تولید با در نظر گرفتن تامین خواص مکانیکی مورد انتظار، اقدام شد.
