عملیات حرارتی تبلور مجدد

تبلور مجدد (recrystallization) عبارت است از عملیاتی که در آن، در اثرحرارت دادن دانه‌های جدید  هم‌ محور و عاری از تنش در فلز کار سرد شده به وجود می‌آید. از اثرات کار سرد می توان به تغییر شکل دانه‌ها در جهت اعمال نیرو و ایجاد تنش‌های داخلی اشاره کرد. همچنین عملیات‌ تبلور مجدد، تغییراتی که در اثر انجام کار سرد در خواص فیزیکی و مکانیکی به وجود آمده، از بین می‌رود و قطعه به حالت قبل از کار سرد برمی‌گردد. در واقع، تبلور مجدد ادامه عملیات حرارتی بازیابی است و در آن دانه‌های بدون از تنش می توانند از دانه‌های فرعی حاصل از عملیات بازیابی به وجود آیند. کلا فرایند تبلور مجدد شامل جوانه‌زنی و رشد بوده که نیروی محرکه برای این عملیات، ناشی از کاهش انرژی آزاد حجمی در اثر کاهش نابجایی هاست.

از آنجایی که عملیات حرارتی تبلور مجدد فولاد ها در ناحیه دوفازی فریت‌ - آستنیت انجام می‌شود، تغییرات ایجاد شده در ساختار همراه با تغییر فاز نخواهد بود. در شرایط کلی میکروساختار فولادهای کم کربن و کربن متوسط قبل از کار سرد شامل سمنتیت کروی و یا عمدتاً فریت با مقدار کمی پرلیت است، که هر دوآنها انعطاف‌پذیری خوبی دارند. فریت موجود در این ساختار عاری از تنش بوده و دارای دانه‌های هم محور است.کار سرد، دانه‌های فریت رابرای انجام کار مکانیکی تغییر شکل داده و معایب بلوری را در آن زیاد می کند. در این حالت انجام عملیات حرارتی تبلور مجدد موجب می‌شود که دانه‌های جدید هم محور و عاری از تنش در زمینه فریت تغییر شکل یافته و رشد کند.  پس میکروساختار اولیه دوباره به وجود می‌آید. اگر حرارت دهی در دمای مناسب و به مدت زمان کافی در این فرایند صورت گیرد، هیچ گونه اثری از انجام کار سرد در ساختار دیده نخواهد شد.

عوامل موثر بر تبلور مجدد

بعد از اینکه تبلور مجدد خاتمه یافت( ساختار تغییر شکل یافته به صورت کامل توسط دانه‌های هم‌محور و عاری از تنش جایگزین شد)، اگر باز هم حرارت دادن قطعه را ادامه دهیم، دانه‌های هم‌ محوری که وجود دارند شروع به درشت شدن می‌کنند. این عملیات به رشد دانه ( grain growth) معروف است و تا زمانی که قطعه در دمای بالا قرار دارد، رشد دانه‌ ها هم ادامه خواهد داشت. در واقع رشد دانه‌ها به این صورت انجام می‌گیرد که با مهاجرت مرز دانه‌ها، دانه‌های ریز به ترتیب به دانه‌های درشت مجاور ملحق می‌شوند. در این شرایط نیروی محرکه یا عامل ترمودینامیکی رشد دانه‌ ها همان انرژی مرز دانه‌هاست؛ بدین صورت که با درشت شدن دانه‌ها، مرز دانه‌ها کم می شود و بنابراین انرژی داخلی فلز نیز کم خواهد شد.

اخبار جدید از بازار بیلت

به دلیل سه عامل مهم از جمله: رونق تقاضا و افزایش قیمت مقاطع و محدودیت عرضه ، یک موقعیت مناسبی برای صادر کننده های بیلت سی آی اس به وجود آمده است. همچنین در حال حاضر قیمت بیلت سی آی اس در بازار افریقای شمالی و جنوب شرق آسیا روندی افزایشی دارد. از ماه نوامبر سال 2014 تا کنون، قیمت بیلت به بیشترین حد خود رسیده است و عرضه کننده ها نیز اعلام کرده اند که همچنان قصد پایین آوردن قیمت را ندارند.

قیمت فعلی بیلت سی آی اس 430 تا 440 دلارهرتن فوب دریای سیاه شده که 10 تا 15 دلار هر تن نسبت به اواسط جولای بالا رفته است. لازم به ذکر است که در حال حاضر بیشتر کارخانه ها به دلیل آنکه قبلا محصولات خود را پیش فروش کرده اند یا به دنبال فروش در قیمت های بالاتری هستند، پیشنهاد فروش محصولات خود را نمی دهند. . در مصر بیلت سی آی اس در 445 تا 450 دلار هر تن سی اف آر نهایی شده و قیمت های پیشنهادی به 455 دلار هر تن سی اف آر رسیده اند. در جنوب شرق آسیا نیز بازار فعال است و بیلت روسیه 460 تا 465 دلار هر تن سی اف آر می باشد که معادل 445 دلار هر تن فوب است.

 بیلت در بازار جنوب شرق آسیا اخیرا بالاتر رفته که در راستای رشد قیمت بازار داخلی چین بوده است. فیلیپین بیشترین فعالیت را دارد. قیمت فعلی بیلت وارداتی 470 تا 475 دلار هر تن سی اف آر است که 15 تا 20 دلار هر تن رشد هفتگی داشته است. بیلت روسیه و ویتنام در 460 تا 465 دلارهر تن سی اف آر نیز معامله شده است. بیلت ایران نیز به 450 تا 460 دلارهر تن سی اف آر جنوب شرق آسیا رسیده است.

شرکت حامیران استیل، دارای نمایندگی رسمی فولاد بهلر آلمان .

 

بازار ورق در آمریکا و بازار بیلت در ترکیه

افزایش قیمت ورق در آمریکا

بازار آهن آلات در حال حاضر به یک حالت ثابت در آمده و قیمت ها نیز در روز گذشته کاهش یافت. اما بازار فولاد بر خلاف بازار آهن در روز های گذشته همچنان افزایش قیمت ها را تجربه کرده است. بدین ترتیب که در بازار داخلی امریکا اخیرا قیمت ورق تا 28 دلار افزایش داشته استو دو تا از مهم ترین کارخانه های لیدری که در آمریکا فعالیت می کنند بنام نوکور و کالیفرنیا اقدام به افزایش قیمت کرده اند. گفتنی است که سایر کارخانه ها نیز تا 24 دلار افزایش قیمت را اعلام کرده اند. البته با وجود تمام این تفاسیر، در معاملاتی که اخیر در بازار فولاد آمریکا انجام شده است، این افزایش قیمت های مذکور لحاظ نشده و نرخی که بازار برای ورق گرم 683 دلار هر تن درب کارخانه می باشد. طبق برسی های انجام شده، فعالان بازار منتظر هستند تا سایر کارخانه ها نیز از این افزایش قیمت ها حمایت و پیروی کنند.

افزایش قیمت بیلت در ترکیه

به دلیل رونقی که اخیرا در بازار فولاد ترکیه اتفاق افتاده بود، قیمت بیلت هم افزایس یافت و بازار بهتری برای بیلت ترکیه به چشم میخورد. از طرف دیگر افزایش میزان تقاضا ها به کارخانه ها این اجازه را داده که اقدام به افزایش قیمت کنند. در بازار داخلی بیلت 5 تا 10 دلار هر تن بالا رفته 460 دلار هر تن درب کارخانه شده است.

معاملاتی در 460 تا 465 دلار نیز بسته شد. بیلت سی آی اس نیز 450 تا 455 دلار هر تن سی اف آر است که پیش از این تا 445 دلار شنیده می شد. پیش بینی میشود که در روز های آتی شاهد افزایش قیمت بیلت سی آی اس نیز باشیم. از طرفی در بازار صادرات بیلت ترکیه فعالیتی دیده نمی شود چرا که رونق بازار داخلی باعث شده کارخانه ها علاقه ای به صادرات نشان ندهند.

برخی از محصولات فروش شرکت حامیران: فولاد سردکار - فولاد گرمکار - فولاد تندبر - فولاد پلاستیک - فولاد خشکه هوایی - فولاد بهلر - فولاد SPK - فولاد MO 40 - فولاد VCN 150 - فولاد 44 33 - ورق CK 45

نامگذاری فولادها بر اساس استاندارد DIN

سیستم نامگذاری فولادها بر اساس استاندارد DIN

• فولادهای غیر آلیاژی

فولادهای غیر آلیاژی ، فولاد هایی هستند که یکسری عناصر خاصی دارند که اندازه آنها از اندازه های اعلام شده زیر هیچوقت بالاتر نمی رود.  این عناصر همراه از طریق ذوب مواد اولیه وارد فولاد می شوند.

P<0.09%	S<0.06%	Ti<0.1%
Si<0.5%	Mn<0.8%	Al<0.1%

 

این فولادهای غیر آلیاژی  کلا به دو قسمت تقسیم می شوند، این تقسیم بندی بر این اساس است که آیا برای این فولاد عملیات حرارتی در نظر گرفته شده است یا نه، انجام می شود.

دسته اول:فولادهای انبوه که با علامت St نشان داده می شود، که بعد از آن عددی دو رقمی می آید که حداقل استحکام کششی را نشان می دهد.  طبق این استاندارد برخی اوقات نحوه تولید و همچنین موارد خاص توسط حروفی که در ابتدای St آورده می شوند.  این دسته برای عملیات حرارتی در نظر گرفته نشده اند.

دسته دوم: فولادهای مرغوب هستند که از این فولادها برای عملیات حرارتی در نظر استفاده می شود. مشخصه این فولادها حرف C است، که بعد از حرف C درصد متوسط کربن به صورت صد برابر ارائه شده است.

برای جدا سازی فولادهای غیر آلیاژی و مشخص نمودن ویژگی خاصی در آنها، بعد از علامت C حروف زیر با معانی معینی می آید:

f: فولاد سخت کاری شده شعله ای یا القایی، مثلاً Cf53

k: فولاد نجیب با مقدار پائین فسفر و گوگرد، مثلاً Ck15

m:  فولاد نجیب با محدوده معینی  از گوگرد- نه فقط حد مجاز بالا- ، مثلاً Cm35

q: فولاد کربوره و بهسازی جهت کله زنی، Heading، سرد، مثلاً Cq35

گاهی اوقات بعد از عدد مشخصه مقدار کربن، حرف مشخصه زیر نیز می آید:

W: کیفیت فولاد ابزار، مثلاً C110W

W1: فولاد ابزار با کیفیت درجه اول، مثلاً C80W1

W2: فولاد ابزار با کیفیت درجه دوم، مثلاً C80W2

به عنوان مثال:

شماره استاندارد	علامت DIN	C%	Si%	Mn%	P%<	S%<
1.0601	C60	0.57-0.65	<0.4	0.6-0.9	0.045	0.045
1.1221	CK60	0.57-0.65	<0.4	0.6-0.9	0.035	0.030

 

در استاندارد آلمانی از حروف زیر جهت مشخص نمودن روش تولید استفاده می شود:

B: فولاد بسمر

E: فولاد الکتریکی

M: فولاد زیمنس

R: فولاد آرام

T: فولاد توماس

U: فولاد نا آرام

گاهی اوقات بعد از ترکیب شیمیایی نوع عملیات انجام گرفته بر روی فولاد نیز در استاندارد DIN بیان می شود.  به عنوان مثال اگر بر روی فولاد عملیات حرارتی های زیر انجام شده باشد از حروف اختصاری زیر استفاده می شود:

V: برای فولاد عملیات حرارتی شده

N: برای فولاد نرماله شده

H: برای فولاد سخت شده

K: برای فولاد تغییر شکل سرد شده

پس به طور خلاصه می توان گفت ابتدا روش تولید، سپس آنالیز شیمیایی و بالاخره بعد از آن نوبت به نوع عملیات حرارتی انجام گرفته می رسد.

به عنوان مثال C35V70 فولادی است با 0.35% C که عملیات حرارتی شده و استحکام کششی آن 700MPa می باشد.

•  فولادهای آلیاژی:

فولادهای آلیاژی:

نامگذاری فولادهای آلیاژی تنها براساس ترکیب شیمیایی آنها می باشد. این روش، مشخصه دقیق فولاد را بیان می کند.  علاوه براین، این روش، نامگذاری دقیق فولاد را در حالت بلوک خام ریخته گری را امکان پذیر می کند.  البته نمی توان به نوع فرآیند و  عملیات حرارتی که روی آن انجام می شود و یا خواص استحکامی آن پی برد.

نامگذاری کامل یک فولاد آلیاژی به ترتیب زیر است:

-         حروف شناسایی نوع ذوب ریزی

-         حروف شناسایی خواصی که مشروط به فرآیند ذوب ریزی و عمل آوری آن است

-         عدد مشخصه کربن

-         علامت شیمیایی عناصر آلیاژی

-         عدد مشخصه افزوده های آلیاژی

-         رقم مشخصه محدوده های تضمینی

-         حروف مشخصه وضعیت عملیات حرارتی

-         عدد مشخصه استحکام کششی تضمینی و یا سایر خواص تعیین کننده

عدد مشخصه کربن:

صد برابر مقدار کربن به عنوان عدد مشخصه کربن مطرح می شود، جهت تمایز مارکهای خیلی مشابه، درصورت نیاز مقدار آن به اندازه 1 واحد کم و یا زیاد نشان داده می شود.  در فولاد های آلیاژی به منظور خیلی کوتاه شدن، از علامت C صرفنظر می شود.  این علامت فقط در فولادهای غیر آلیاژی قبل از عدد مشخصه C قرار می گیرد.  عدد مشخصه C همواره اول قرار می گیرد.

علامت شیمیایی عناصر آلیاژی:

برای مشخص نمودن اجزاء آلیاژی، اصولاً علائم شیمیایی به کار می رود.  این علائم به ترتیب مقدار، بلافاصله بعد از عدد مشخص کننده کربن قرار می گیرند،  در صورت یکسان بودن درصد، علائم به صورت الفبایی مرتب می شوند.  بعد از این گروه علائم، اعداد مشخص کننده درصد عناصر آلیاژی به ترتیب علائم قرار می گیرند، در حقیقت گروه اعداد در کنار هم می آیند.

به عنوان یک قاعده می توان گفت که عناصر آلیاژی ای برای نامگذاری انتخاب می شوند که برای تمایز فولاد از سایر فولادهای مشابه لازم است.

اعداد مشخصه افزوده های آلیاژی و ضرایب آنها

مفهوم و هدف از استفاده از ضرایب، کوچکتر کردن اعداد مشخصه تا حد ممکن می باشد( همچنین بدون اعشار).  بدین ترتیب هر فولاد را می توان بسته به نوع و مقدار آلیاژ آن مرتب کرد.

فولاد های کم آلیاژ

در این فولادها درصد عناصر آلیاژی کمتر از 5% وزنی می باشد، در اینجا استاندارد DIN به این صورت است که به جای حروف C و یا St که در فولادهای غیر آلیاژی کاربرد داشت از عددی که صد برابر مقدار متوسط کربن را به درصد مشخص می کند استفاده می شود، سپس از علامت عناصر آلیاژی به ترتیب زیاد بودن آن عنصر استفاده می شود و همچنین ضرایب معینی برای نمو دادن درصد عناصر آلیاژی انتخاب می گردد.  به صورتی که این ضرائب در مقدار درصد متوسط آن عنصر آلیاژی ضرب می شود.  بدین معنی که بایستی عدد ذکر شده در نام آلیاژ را بر این ضرایب تقسیم نمود تا درصد عنصر مورد نظر در آلیاژ بدست آید.

این ضرایب برای عناصر مختلف به صورت زیر هستند:

ضریب	عناصر آلیاژی
4	W, Si, Ni, Mn, Cr, Co
10	Ti, Mo, Al, V, Cu
100	N, C, S, P

 

به عنوان مثال: 15Cr3 فولاد کم آلیاژی می باشد که مقدار متوسط کربن آن 15/0% بوده و ضمناً عنصر آلیاژی آن کرم حدود 75/0% می باشد.  فولاد E36CrNiMo4V فولادی است که روش تولید آن با استفاده از کوره ذوب الکتریکی بوده و تحت عملیات حرارتی قرار گرفته است و همچنین درصد کربن آن 36/0% و کرم آن 1% و مقادیری نیکل و مولیبدن دارد.

فولادهای پر آلیاژ

اندازه درصد عناصر آلیاژی در آنها بیش از 5% می باشد.  برای نامگذاری این آلیاژها ابتدا از حرف X استفاده می شود و سپس درصد وزنی کربن را می آوریم و بعد از آن مانند فولادهای کم آلیاژ حرف اختصاری عناصر آلیاژی را به ترتیب از زیاد تا کم در فولاد می آوریم، با این تفاوت که در اینجا کربن ضریب 100 و عناصر آلیاژی دیگر ضریب 1 را دارند.  مانند X20CrMo13

- حذف حرف مشخصه X

اگر عدد مشخصه مقدار کربن به دلیل عدم اهمیت حذف شود، به منظور کوتاه شدن مشخصه فولاد از نوشتن علامت X نیز صرفنظر می شود. مانند: NiCr20TiAl

•   سیستم نامگذاری فولادهای ریخته گری

برای نامگذاری فولادهای ریختگی، چدنها خاکستری و چدن های چکش خوار با علامت ریختگی G شروع می کنیم، سپس بعد از علامت خط تیره (-) مشخصه فولاد ذکر می شود. مانند: G-X7CrNiNb18 9 (C:0.07, Cr: 18, Ni: 9%, Nb)

•   علامت اختصاری فولادهای تند بر

علامت اختصاری فولادهای تندبر به این شکل تشکیل می شود که بعد از علامت S (فولادهای تند بر (S= Schnellarbeitsstahl) اعدادی نوشته می شود که به ترتیب مقادیر عناصر آلیاژی تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت را بیان می کند، مثلاً فولاد S 6-5-2-5.  اگر فولادی کبالت نداشته باشد چهارمین عدد حذف می شود. 

 علامت اختصاری فولادهای تند بر

علامت اختصاری فولادهای تندبر بدین ترتیب تشکیل می شود که بعد از علامت S  (فولادهای تند بر (S= Schnellarbeitsstahl) اعدادی نوشته می شود که به ترتیب مقادیر عناصر آلیاژی تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت را بیان می کند، مثلاً فولاد S 6-5-2-5.  اگر فولادی کبالت نداشته باشد چهارمین عدد حذف می شود.

قیمت بیلت افزایش یافت!

به دلیل تعطیل بودن بازار و کاهش تقاضا قیمت بیلت افزایش یافت. در روز چهارشنبه کارخانه فولاد خوزستان پس از یک ماه شمش را در قیمت پایه 14400 ریال اعلام کرد. اما بازار در رکود قرار داشت و خریداری در بازار نبود به همین دلیل معامله ای صورت نگرفت. آخرین عرضه فولاد خوزستان در بورس 10 خردادماه بود که در قیمت 13600 ریال پایه صورت گرفت. تفاوت قیمت کیلویی 800 ریال پایه که با مالیات ارزش افزوده به 870 ریال می‌رسید. افزایش قیمت حدود 6 درصد در خلال یک ماه متاثر از افزایش قیمت آهن اسفنجی در حدود 400 ریال در خلال یک ماه گذشته بود.

در این شرایط فروش نداشتن شمش فولاد خوزستان در بورس شبهات زیادی را ایجاد کرده است. بعضی ها بر این عقیده هستند که عدم فروش هشداری است برای بازار تا خودش را برای برای قیمت های جدید آماده کند. برخی دیگر هم بر این معتقدند که این افزایش قیمت به تعادل بین بازار داخلی و قیمت صادراتی کمک می کند. بخش دیگری معتقدند افزایش قیمت شمش صرفا ناشی از افزایش قیمت آهن اسفنجی است در هر حال هر دلیلی که داشته باشد بازار پس از یک سال نیاز به یک تکان داشت. در هر حال دلیل این افزایش هرچه باشد به معنای رونق در بازار نیس بلکه فقط یک نوسان قیمت محسوب می شود. با توجه به احتمال تعطیلی تولیدکنندگان آهن اسفنجی برای یک ماه همچنان محدودیت عرضه شمش تا شهریور ماه احساس خواهد شد.

برخی بر این عقیده اند که با توجه به شرایط تعطیلی تابستانه در خارج از ایران صادرات شمش با کاهش رو به رو شده و کارخانجاتی که صادرات شمش را انجام می دادند با این تعطیلی، آنها را روانه بازار می کنند.بنابراین احتمال دارد که قیمت‌ها پایین بیاید. برخی معتقدند بنا به دلایل متعددی این اتفاق نخواهد افتاد؛ دلیل اول این است که شمش ایران کم کم برای خود در بازار جهانی جایگاه ویژه ای باز می کند. معلوم نیست سهم ایران از بازار جهانی شمش چقدر خواهد بود اما این سهم در حال افزایش است و تا رسیدن به اوج خود فرصت زیادی دارد.

شرکت حامیران استیل، دارای نمایندگی رسمی فولاد بهلر آلمان .