ورق هاردوکس چیست؟
ورق هاردوکس (به انگلیسی Hardox steel) نوعی ورق فولادی کم آلیاژ و برجسته ترین ورق آلیاژی ضد سایش در جهان است. این ورق فولادی به دلیل ترکیب مناسب عناصر آلیاژی آن ( وجود مقادیر اندک عناصری مانند فسفر و گوگرد) در مقایسه با دیگر فولادهای موجود در بازار از قیمت نسبتا ارزانتری برخوردار است. ورق هاردوکس باعث کاهش وزن و افزایش عمر مفید سازه فولادی در مقایسه با فولاد معمولی می شود. همچنین پس از اتمام عمر مفید محصول، میتوان آن را به صورت مواد جدید بازیافت کرد. به دلیل وجود خواص متعدد در این ورق، مانند سختی، مقاومت و پایداری، می توان از صفحات نازک‌تری از فولاد هاردوکس نیز استفاده کرد. استفاده از این ورق آلیاژی در سازه‌ها سبب کاهش وزن آنها به شکل قابل توجهی میشود. ورق هاردوکس حتی تحت بارهای مکانیکی بزرگ، همچنان خاصیت ضد سایشی خود را دارد. این ورق به ویژه برای شرکت‌هایی مناسب است که سنگ‌ها و ماسه سنگی را با استفاده از بیل مکانیکی جمع‌آوری می‌کنند.
ورق هاردوکس قابلیت جوشکاری و خمش پذیری بسیار مناسبی دارا است. این ورق بسته به ضخامت صفحه، مقدار کربن و عناصر آلیاژی موجود در آن (نیکل، منگنز، کروم، مولیبدن و بور) انواع مختلفی دارد. این ورق آلیاژی در 10 گرید متفاوت موجود است. این گریدها عبارتند از:
- هاردوکس HiAce (مناسب محیطهای فرساینده)
- هاردوکس HiTuf
- هاردوکس 400، 450، 500، 500 Tuf، 550، 600 (اعداد نشاندهنده درجه سختی ورق بر حسب سختی برینل است.)
- هاردوکس اکستریم (به انگلیسی Hardox Extreme)
- هاردوکس HiTemp (مناسب استفاده در دمای بالا)
انواع ورق هاردوکس:
ورق هاردوکس 500
از انواع ورق های ضد سایش می باشد که حاوی 3% درصد کربن است. ورق هاردوکس 500 دارای عناصر دیگری مانند سیلیسیم، منگنز، کروم، مولیبدن و نیکل می باشد. همچنین مقادیر ناچیزی فسفر، گوگرد و بور دارد. ضخامت ورق هاردوکس 500 با توجه به درصد به کار رفته عناصر مولیبدن، کروم، کربن و نیکل متغیر می باشد. ورق هاردوکس 500 توسط تولیدکنندگان خارجی مختلفی از جمله آلمان تولید و وارد ایران می شود. از ورق هاردوکس 500 در صورت نیاز شدید به مقاومت در برابر سایش بالا ، مورد استفاده قرار می گیرد. این فولاد نباید بیش از 250 درجه سانتی گراد حرارت داده شود زیرا ممکن است خواص خود را از دست بدهد. ورق لاستیکی ضد سایش 500 مقدار تحمل بار را افزایش میدهد و ضمن حفظ فرایند پذیری و چقرمگی خوب ، عمر سرویس و قطعات را نیز افزایش میدهد.
کاربردهای ورق هاردوکس 500
از جمله کاربردهای این ورق لاستیکی ضد سایش میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
- ساخت نوار نقاله
- ساخت تیغه و ابزارهای برشی
- سطل بیل مکانیکی
- ساخت چرخ دنده ها
ورق هاردوکس 500 برای عملیات های حرارتی مکرر توصیه نمیشود. خواص مکانیکی آن بوسیله کوئنچ کردن و در صورت لزوم با حرارت دادن های بعدی افزایش می یابد. همانطور که پیش تر هم اشاره شد این خواص بعد از قرار گرفتن در معرض دمای بیش از 250 درجه سانتیگراد نمی تواند حفظ شود.
ورق هاردوکس 400
ورق ضدسایش در حالت نورد سرد تولید میشود و دارای عمر طولانی در شرایط سخت هستند. در معدن ها، آسیاب ها و یا هر فرآیندی که دارای سایش شدید است از ورق ضدسایش استفاده می شود. این ورق توسط چند شرکت تولید می شود که معروفترین آن برند هاردوکس است و پس از آن برند دورستات که کارخانه ای در اتریش است .
ورق ضد سایش یا ورق هاردوکس ۴۰۰ حاوی حدود 4% کربن، 7% سیلیسیم، 1.6% منگنز، 1.4% کروم، 6% مولیبدن، 1.5% درصد نیکل و مقادیر ناچیزی از عناصر فسفر، گوگرد و بور می باشد. در ورق هاردوکس 400 عناصر C، Cr ،Mo و Ni با توجه به ضخامت تغییر می کنند. ضخامت ورق هاردوکس 400 بین 3 – 130 mm ، عرض آن 3350 میلی متر و طول ورق هاردوکس بیش از 14630 میلیمتر می باشد. همچنین سختی آن چیزی حدود 370 – 430 برینل است.
کاربرد ورق هاردوکس
ورق هاردوکس 400 در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد که برخی از رایج ترین آنها عبارتند از :
- صنایع متالوژی
- ماشین کاری
- شکل دهی
- جوشکاری
ترکیب شیمیایی ورق هاردوکس
وجود عنصر نیکل در محدودهی 0.25 تا 2.50 درصد در این ورق اجازه تشکیل کاربید در این نوع فولادها را نمیدهد، اما در عین حال باعث کاهش دمای آستنیته کردن و دمای انتقال یا گذار شکست تُرد خواهد شد. منگنز به مقدار 1.0 تا 1.6 درصد به این ورق اضافه شده و باعث افزایش دوام و سختی آن می شود. این عنصر به عنوان یک تثبیت کننده آستنیت منجر به کاهش مقدار کربن در پرلیت و کاهش دانه های فریت در طی فرآیند نورد گرم می شود. عناصر تشکیل دهندهی کاربید مانند کروم، مولیبدن، تیتانیوم، وانادیوم و تنگستن زمان مورد نیاز برای شروع پخش مولکولی را افزایش داده و در نتیجه قابلیت سخت شوندگی فولاد هاردوکس افزایش مییابد.
علاوه بر این، مقدار عنصر مولیبدن در محدودهی 0.25 تا 0.60 درصد (به استثنای ورق هاردوکس 600) قرار دارد که بر سختی ثانویه تاثیر گذاشته و باعث کاهش تُردی برگشتی در دماهای بین 250 تا 400 درجه سانتیگراد میشود. لازم به ذکر است که فولادهای هاردوکس عمدتا در دمای 200 تا 700 درجه سانتیگراد تمپر میشوند. وجود عنصر مولیبدن در ورق هاردوکس (که حداقل مقدار آن تقریباً 0.2 درصد است) به دلیل وجود کروم (و همچنین نیکل) از وجود باقی عناصر مهمتر است، چرا که این عنصر باعث افزایش تردی فولاد پس از تمپر یا برگشت دادن میشود. این اثر برای فسفر و عناصر دیگر با مقدار اندک نیز مشاهده میشود.
