10:52 | 1393/07/26

فولاد نيوز: مشاور هلدينگ صنايع معدني خاورميانه (ميدكو) معتقد است: افزايش توليد به 40 ميليون تن در شرايطي امكان‌پذير است كه تامين سنگ‌آهن، توازن در زنجيره صنعت فولاد، تامين زيربناها، حفظ مزيت‌هاي نسبي در انرژي و به‌روز كردن تكنولوژي‌ها در نظر گرفته شود و براي آنها برنامه‌ريزي كرد.

به گزارش«فولاد نيوز»، در حالي كه امروزه صنعت فولاد با مشكل كمبود گندله مواجه شده و علاوه بر واردات سالانه شش ميليون تني گندله تعداد كم واحدهاي گندله‌سازي در كشور نمي‌توانند نياز بسياري از فولادسازان را تامين كنند، به نظر مي‌رسد دست‌يابي به افزايش ظرفيت توليد فولاد هم كه در برنامه‌ريزي‌هاي اين صنعت قرار گرفته كمي دشوار است.
رضا اشرف‌سمناني، مشاور هلدينگ صنايع معدني خاورميانه (ميدكو) با بيان اينكه در حال حاضر كمبود گندله مشكل اول فولادسازهاست و اين موضوع به دليل اينكه توازن بين طرح‌هاي فولادي در توليد مواد اوليه تا فرآيند كامل توليد محصول دنبال نشده اتفاق افتاده است، اظهار كرد: اين كمبودها در هر مقطعي به شكل يك محصول مياني خود را نشان مي‌دهد. با وجود اين، در مقطع فعلي معادن سنگ‌آهن هم با انجام آماده‌سازي‌ها بايد بهره‌وري خود را افزايش دهند كه تامين مواد اوليه براي فولادسازي با مشكل مواجه نشود و اكتشافات، تجهيز و بهينه‌سازي معادن سنگ‌آهن هم كه اين روزها مورد توجه قرار گرفته است دنبال شوند.
او درباره افزايش توليد فولاد مطابق بر سند چشم‌انداز افزود: رقم 55 ميليون تن با توجه به عملكرد گذشته اين صنعت و به خصوص در فرجه زماني تعيين‌شده عملي به نظر نمي‌رسد.
اشرف سمناني تصريح كرد: از ابتداي زنجيره مواد معدن تا انتهاي توليد فولاد كليه عوامل اعم از كيفي و كمي بايد مورد نظر قرار گيرد و در قالب برنامه‌هاي عملياتي دنبال و رصد شوند. ثانياً منابع مالي از قبيل تامين زيربناها، حفظ مزيت‌هاي نسبي انرژي، بهبود مديريت، تكنولوژي،‌ بهره‌وري، اجراي طرح‌ها توسعه‌اي در كشور، افزايش تقاضا در بازار و پيشرفت طرح‌هاي مصرف‌كننده فولاد هم به طور جدي مديريت شود. از طرفي براي صادرات هم حمايت‌هاي صادراتي بهبود فضاي خارجي نقش مهمي ايفا مي‌كنند.
او همچنين گفت: با توجه به اينكه زنجيره فولاد از معدن آغاز مي‌شود در هر مرحله در اين فرآيند (تجهيز معدن و اكتشافات، توليد كنسانتره، ‌روش‌هاي توليد فولاد و روش احياي مستقيم- روش توليد با كوره بلند و زغال) محل احداث‌، ظرفيت احداث، پيوستگي با به هم پيوستگي اين زنجيره، سازنده تجهيزات هزينه‌ها را تغيير مي‌دهند.
مشاور هلدينگ صنايع معدني خاورميانه (ميدكو) افزود: تامين زيربناها (انرژي، آب)، افزايش ظرفيت از طريق توسعه واحدهاي موجود يا احداث واحد جديد و همچنين اصلاح تكنولوژي و نوسازي براي افزايش فرآيند متغيرهايي هستند كه در قيمت توليد موثر هستند. بنابراين در هر طراحي به صورت مستقل اين برآوردها بايد صورت گيرد.

مقايسه سوپر آلياژهاي ريخته و كار شده

1-    سوپر آلياژهاي كار شده

يك آلياژ كار شده معمولاً از شمش­هاي ريخته به دست مي­آيد اما چندين بار تغيير شكل و عمليات پيش گرم روي آن انجام مي­شود، تا به حالت نهايي خود برسد. آلياژهاي كار شده به مراتب همگن­تر از آلياژهاي ريخته كه معمولاً داراي جدايش ناشي از فرآيند انجماد هستند مي­باشند. جدايش نتيجه طبيعي انجماد آلياژ است، اما در بعضي از موارد به صورت شديدتري روي مي­دهد.

آلياژهاي كار شده، معمولاً انعطاف پذيرتر از آلياژهاي ريخته هستند. محصولات نورد مانند ميله­ها از نوع كار شده هستند. انعطاف­پذيري آلياژ باعث مي­شود كه بتوان آنها را به قطعات و اشكال بهتري در آورد. قطعات آهنگري نيز محصولات كار شده هستند كه مزيت انعطاف پذيري بالاتر ماده كار شده براي توليد اشكال بزرگتر مانند، ديسك­هاي توربين­هاي گازي را دارند.

هر آلياژي را نمي­توان به شكل كار شده در آورد. بعضي از قطعات فقط به صورت ريخته توليد مي­شوند. آلياژهايي كه كارپذيري خيلي كمي دارند، ابتدا با متالورژي پودر توليد شده و سپس آهنگري مي­شوند. براي ساخت ديسك­هاي سنگين كه در ناحيه دماهاي متوسط توربين گازي كار مي­كنند، از آلياژهاي متالورژي پودر و يا آلياژهاي كار شده استفاده مي­شود. با فرآيند متالورژي پودر مي­توان قطعاتي توليد كرد كه مستقيماً ماشين كاري شوند.

2-   سوپر آلياژي ريخته

سوپر آلياژهاي ريخته در ناحيه دما بالاي توربين­هاي گاز، به ويژه در قطعاتي نظير پره­هاي هوا يافت مي­شوند. اكثر آلياژهاي ريخته از نوع چند بلوري (PC) با دانه­هاي هم محور و بعضي ديگر از نوع انجماد جهت­دار يافته (DS) هستند. ريخته­هاي چند بلوري داراي دانه­هايي هستند كه اندازه آنها از يك قطعه به قطعه ديگر تغيير مي­كند. دانه­هاي يك ريخته انجماد جهت­دار يافته، با يكديگر موازي هستند (عمدتاً به موازات محور طولي پره) و تحت عنوان قطعات انجماد جهت­دار يافته دانه ستوني (CGDS) شناخته مي­شوند. ممكن است يك ريخته انجماد جهت­دار يافته فقط داراي يك بلور با محور موازي با محور طولي پره­هاي توربين باشد، در اين صورت به آن تك بلور انجماد جهت­دار يافته (SCDS) گفته مي­شود. آلياژ­هاي ريخته نسبت به آلياژهاي كار شده استحكام بيشتري در دماي بالا دارند.

ريخته­هاي چند بلوري دانه درشت، نسبت به قطعات آهنگري شده دانه ريز استحكام بهتري در دماهاي بالا دارند. تركيب شيميايي آلياژ ريخته به نحو مؤثري تعيين كننده استحكام دما بالاي آن است. در فرآيند آهنگري تركيب شيميايي آلياژ نقش چنداني در تعيين قابليت آهنگري ندارد. سوپر آلياژهاي پايه نيكل ريخته داراي بالاترين استحكام گسيختگي خزش در دماهاي بالا هستند، به همين خاطر از آنها براي كار در پره­هاي هوا توربين گاز تحت شرايط دماي بالا و تنش زياد استفاده مي­شود. در طرف مقابل قطعات آهنگري دانه ريز، استحكام تسليم بالاتر و استحكام خستگي كم دامنه (LCF) بهتري در دماهاي متوسط دارند، و به همين دليل از آنها در ساخت ديسك­هاي آهنگري شده استفاده مي­شود.

بعضي از ويژگيها و خواص سوپر آلياژها

1-  فولادهاي معمولي و آلياژهاي تيتانيوم در دماهاي بالاتر  داراي استحكام كافي نيستند و امكان خسارت ديدن آلياژ در اثر خوردگي وجود دارد.

2-  چنانچه استحكام در دماهاي بالاتر (زير دماي ذوب كه باري اكثر آلياژها تقريباً 1371- 1204 درجه سانتيگراد است) مورد نياز باشد، سوپر آلياژهاي پايه نيكل انتخاب مي­شوند.

3-  از سوپر آلياژهاي پايه نيكل مي­توان در نسبت دمايي بالاتري (نسبت دماي كار به دماي ذوب) در مقايسه با مواد تجاري موجود استفاده كرد. فلزات دير گداز (نسوز) نسبت به سوپر آلياژهاي دماي ذوب بالاتري دارند ولي ساير خواص مطلوب آنها را ندارند و به همين خاطر به طور وسيعي مورد استفاده قرار نمي­گيرند.

4-  سوپر آلياژهاي پاليه كبالت را مي­توان به جاي سوپر آلياژهاي پايه نيكل استفاده كرد كه اين جايگزيني به استحكام مورد نياز و نوع خوردگي بستگي دارد.

5-  در دماهاي پايين­تر وابسته به استحكام مورد نياز، سوپر آلياژهاي پايه آهن- نيكل نسبت به سوپر آلياژهاي پايه نيكل و پايه كبالت كاربرد بيشتري پيدا كرده­اند.

6-  استحكام سوپر آلياژ نه تنها مستقيماً به تركيب شيميايي بلكه به فرآيند ذوب، آهنگري و روش شكل­دهي، روش ريخته­گري و بيشتر از همه به عمليات حرارتي پس از شكل­دهي، آهنگري يا ريخته­گري بستگي دارد.

7-    سوپر آلياژهاي پايه آهن- نيكل نسبت به سوپر آلياژهاي پايه نيكل و پايه كبالت ارزان­تر هستند.

8-  اكثر سوپر آلياژهاي كار شده براي بهبود مقاومت خوردگي داراي مقداري كروم هستند. مقدار كروم در آلياژهاي ريخته در ابتدا زياد بود، اما به تدريج مقدار آن كاهش يافت تا عناصر آلياژي ديگري براي افزايش خواص مكانيكي سوپر آلياژهاي دما بالا، به آنها افزوده شوند. در سوپر آلياژهاي پايه نيكل با كاهش كروم مقدار آلومينيوم افزايش يافت، در نتيجه مقاومت اكسيداسيون آنها در همان سطح اوليه باقي مي­ماند و يا افزايش مي­يابد، اما مقاومت در برابر انواع ديگر خوردگي كاهش مي­يابد.

9-  سوپر آلياژها مقاومت در برابر اكسيداسيون بالايي دارند اما در بعضي موارد مقاومت خوردگي كافي ندارند. در كاربردهايي مانند توربين هواپيما كه دما بالاتر از است سوپر آلياژها در كاربردهاي طولاني مدت در دماهاي بالاتر از مانند توربين­هاي گازي زميني مي­توانند پوشش داشته باشند.

10-   فن­آوري پوشش­دهي سوپر آلياژها بخش مهمي از كاربرد و توسعه آنها مي­باشد. نداشتن پوشش به معني كارآيي كم سوپر آلياژ در دراز مدت و دماهاي بالا است.

11-   در سوپر آلياژها به ويژه در سوپر آلياژهاي پايه نيكل بعضي از عناصر در مقادير جزئي تا زياد اضافه شده­اند. در بعضي از آلياژها تعداد عناصر كنترل شده موجود تا 14 عنصر و بيشتر مي­تواند باشد.

نيكل، كبالت، كروم، تنگستن، موليبدن، رنيم، هافنيم و ديگر عناصر استفاده شده در سوپر آلياژها اغلب گران بوده و مقدارشان در طي زمان متغير است.

تاريخچه

طراحان نياز فراواني به مورد مستحكم­تر و مقاوم_­­­تر در برابر خوردگي دارند. فولادهاي زنگ نزن توسعه داده شده و به كار رفته در دهه­هاي دوم و سوم قرن بيستم ميلادي، نقطة شروعي براي برآورده شدن خواسته­هاي مهندسي در دماهاي بالا بودند. بعداً معلوم شد كه اين مواد تحت اين شرايط داراي استحكام محدودي هستند. جامعة متالورژي با توجه به نيازهاي روز افزون بوجود آمده، با ساخت جايگزين فولاد زنگ نزن كه سوپر آلياژ ناميده شد به اين تقاضا پاسخ داد. البته قبل از سوپر آلياژها مواد اصلاح شده پايه آهن به وجود آمدند، كه بعدها نام سوپر آلياژ به خود گرفتند.

با شروع و ادامه جنگ جهاني دوم توربين­هاي گازي تبديل به يك محرك قوي براي اختراع و كاربرد آلياژها شدند. در سال 1920 افزودن آلومينيوم و تيتانيوم به آلياژهاي از نوع نيكروم به عنوان اختراع به ثبت رسيد، ولي صنعت سوپر آلياژها با پذيرش آلياژ كبالت (ويتاليوم) براي برآورده كردن نياز به استحكام در دماي بالا در موتورهاي هواپيما پديدار شدند. بعضي آلياژهاي نيكل- كروم (اينكونل و نيمونيك) مانند سيم­نسوز كم و بيش وجود داشتند و كار دستيابي به فلز قوي­تر در دماي بالاتر براي رفع عطش سيري­ناپذير طراحان ادامه يافت و هنوز هم ادامه دارد.

معرفي و به ­كارگيري سوپر آلياژها

سوپر آلياژها؛ آلياژهاي پايه نيكل، پايه آهن- نيكل و پايه كبالت هستند كه عموماً در دماهاي بالاتر از  استفاده مي­شوند. سوپر آلياژهاي پايه آهن- نيكل مانند آلياژ IN- 718 از فن­آوري فولادهاي زنگ نزن توسعه يافته و معمولاً بصورت كار شده مي­باشند. سوپر آلياژهاي پايه تنيكل و پايه كبالت بسته به نوع كاربرد و تركيب شيميايي مي­توانند بصورت ريخته يا كار شده باشند.

از آغاز پيدايش سوپر آلياژها، تعداد زيادي آلياژ شناخته شده و مورد مطالعه قرار گرفته و تعدادي نيز به عنوان اختراع ثبت گرديده­اند. تعدادي از آنها در طول ساليان گذشته غربال شده و تعدادي به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته­اند.

سوپر آلياژهاي داراي تركيب شيميايي مناسب را مي­توان با آهنگري و نورد به اشكال گوناگون در آورد. تركيب­هاي شيميايي پر آلياژتر معمولاً بصورت ريخته­گري مي­باشند. ساختارهاي سرهم بندي شده را مي­توان با جوشكاري يا لحيم كاري بدست آورد، اما تركيب­هاي شيميايي كه داراي مقادير زيادي از فازهاي سخت كننده هستند، به سختي جوشكاري مي­شوند. خواص سوپر آلياژها را با تنظيم تركيب شيميايي و فرآيند (شامل عمليات حرارتي) مي­توان كنترل كرد و استحكام مكانيكي بسيار عالي در محصول تمام شده بدست آورد.

اصول متالورژي سوپر آلياژها

سوپر آلياژي­هاي پايه آهن، نيكل و كبالت معمولاً داراي ساختار بلوري با شبكه مكعبي با سطوح مركزدار (FCC) هستند. آهن و كبالت در دماي محيط داراي ساختار FCC نيستند. هر دو فلز در دماهاي بالا يا در حضور عناصر آلياژي ديگر دگرگوني يافته و شبكه واحد آنها به FCC تبديل مي­شود. در مقابل، ساختمان بلوري نيكل در همه دماها به شكل FCC است. حد بالايي اين عناصر در سوپر آلياژها توسط دگرگوني فازها و پيدايش فازهاي آلوتروپيك تعيين نمي­شود بلكه توسط دماي ذوب موضعي آلياژها و انحلال فازهاي استحكام يافته تعيين مي­گردد. در ذوب موضعي بخشي از آلياژ كه پس از انجماد تركيب شيميايي تعادلي نداشته است در دمايي كمتر از مناطق مجاور خود ذوب مي­شود. همة آلياژها داراي يك محدوده دمايي ذوب شدن هستند و عمل ذوب شدن در دماي ويژه­اي صورت نمي­گيرد، حتي اگر جدايش غير تعادلي عناصر آلياژي وجود نداشته باشد. استحكام سوپر آلياژها نه تنها بوسيله شبكه FCC و تركيب شيميايي آن، بلكه با حضور فازهاي استحكام دهنده ويژه­اي مانند رسوب­ها افزايش مي­يابد. كار انجام شده بر روي سوپر آلياژ (مانند تغيير شكل سرد) نيز استحكام را افزايش مي­دهد، اما اين استحكام به هنگام قرارگيري فلز در دماهاي بالا حذف مي­شود.

تمايل به دگرگوني از فاز FCC به فاز پايدارتري در دماي پايين وجود دارد كه گاهي در سوپر آلياژهاي كبالت اتفاق مي­افتد. شبكه FCC سوپر آلياژ قابليت انحلال وسيعي براي بعضي عناصر آلياژي دارد و رسوب فازهاي استحكام دهنده (در سوپر آلياژهاي پايه آهن- نيكل و پايه نيكل)‌

انعطاف پذيري بسيار عالي آلياژ را به همراه دارد.

سوپر آلياژها

سوپر آلياژها داراي خواص متنوعي بوده و به منظور برآورده كردن نيازمنديهاي گسترده و متنوع مصرف كنندگان، بوجود آمده اند يك سوپر آلياژ ، آلياژي است كه براي كار در دماي بالا توسعه يافته، معمولاً زمينة آن روي عناصر گروه VII ست در جائي كه تنشهاي مكانيكي شديد حادث مي‌شوند و صافي و يكنواختي سطحي مورد نياز است. اين آلياژها معمولاً از فرمولهاي مختلفي كه از عناصر زير در آنها بهره برده‌اند تشكيل شده است. آهن، نيكل، كبالت و كروم همينطور مقدار بسيار كمي تنگستن موليبدن، تانتاليم، نيوبيوم، تيتانيم و مقاومت در برابر خوردگي كرم و سائيدگي مي‌باشد. انواع بسياري از آلياژها در دستة وسيعي از سوپر آلياژها قرار مي‌گيرند. اينها عبارتند از: آلياژهاي پاية اهن، تشكيل شده از كروم و نيكل، و تركيبي از مخلوط Fe – Ni – Cr – Co ، آلياژهاي با زمينة كبالت كه به وسيلة كاربيد تقويت شده‌اند .
كاربردها
كاربردهاي سوپر آلياژها در دماي بالا بسيار زياد است و شامل اجزاء فضاپيماها، تجهيزات كارخانه‌هاي شيميايي و تجهيزات پتروشيمي مي باشد.
سوپر آلياژهاي كارشده به وسيلة انواع متداول ماشينهاي موجود در صنايع فلزي ساخته مي‌شوند. سوپر آلياژهاي پايه آهن، پاية كبالت و پاية نيكل به صورت استاندارد به شكل شمش،تختال، اكستروژن، ورق، نوار، لوله و قطعات فورج شده به وسيلة ماشيهاي ساده توليد مي‌شوند. سوپر آلياژها همچنين به شكل ميله، شمش ، تيوپ، لوله‌ها، قالبها، واير، قطعات آهنگري شده و موارد ويژه كار شده به وسيلة مبّدل‌هاي ثانويه در دسترس هستند.
شكل دادن سوپر پلاستيكهاوپرسكاري ضد استاتيكي گرم در تركيباتي از اين قبيل. ريختگي سوپر آلياژها در عملياتهاي فضايي براي فويلهاي هوايي توربين و قسمتهاي بزرگ ساختمان آن كاربرد زيادي دارند .
سوپر آلياژهاي ريختگي
دو نوع طبقه بندي سوپر آلياژ ريختگي به شكل مشخص وجود دارند . اول غلظتهاي آهن ـ كروم ـ نيكل كه به عنوان مقاوم در برابر حرارت شناخته مي شوند . دوم پايه هاي نيكلي و پايه هاي كبالتي مي باشند . در طبقه بندي مقاوم در برابر حرارت بعضي از غلظتها به درستي فولادهاي ضد زنگ مي باشند . اين آلياژها به شكل وسيعي در اين فصل توصيف نمي شوند . آلياژهاي مقاوم در برابر حرارت كه مقادير عمده اي از كروم و نيكل بيشتر از آنچه كه معمولا در فولادهاي زنگ نزن ديده مي شوند دارند در طبقه سوپر آلياژها قرار مي گيرند و در اينجا مورد بحث قرار مي گيرند.
فولادهاي حاوي سيليكون و بور
سيليكون هم مثل منگنز در همه فولادها به عنوان يك اكسيژن زداي ارزان حضور دارد .وقتي يك فولاد شامل بيش از ۰.۶% باشد آنرا سيليكوني مي گوييم .
تاثير سيليسيم بر فولاد
۱- مثل نيكل ميل به تشكيل كاربيد ندارد .
۲- در فريت به راحتي حل مي شود .
۳- استحكام و سختي را بالا مي برد .
كاربردها
۱- فولادي با ۱ تا ۲% سيليكون فولاد navy گفته مي شود كه براي مصالح كه نياز به نقطه تسليم بالايي دارند مورد استفاده قرار مي گيرد .
۲- فولادهاي سيليكوني هادفيلد با كمتر از ۰.۰۱% كربن و حدود ۳% سيليكون خواص مغناطيسي عالي دارند و براي هسته هاي ماشين هاي الكتريكي استفاده مي شوند .
۳- تركيب مساوي از Mn و Si فولادي با استحكام بالا و انعطاف پذير و سخني خوب توليد مي كند.اين فولاد كاربرد زيادي در سيم پيجها ، فنرها و پانچها دارد .
فولادهاي بور دار
مقدار بسيار كمي از بور سختي فولاد را افزايش مي دهد . اگر مقدار بور ۰.۱۵ تا ۰.۴۵% باشد سختي پذيري از بقيه حالت ها بيشتر است . به طور كلي فولادهي بور دار خواص گرم كاري و سرد كاري خوبي دارند و سختي پذيري بالائي دارند.
فولاهاي حاوي تنگستن و واناديم
تنگستن
در سختي پذيري اثر زيادي دارد و نيز قابليت تشكيل كاربيد را دارد .به عبارت ديگر اثر تنگستن در فولاد مثل اثر موليبدن مي باشد . به عنوان مثال اثر ۲ تا ۳% تنگستن مثل اثر ۱% موليبدن مي باشد . اما به دليل گران بودن تنگستن در فولادهاي مهندسي كاربرد كمي دارد و بيشتر در فولادهاي ابزار كاربرد دارد .
واناديم
يك عنصر گران است خواص :
۱- اگسيژن زداي عالي است .
۲- تشكيل دهنده كاربيد مي باشد.
۳- در حالت حل شده در فولاد، در سختي پذيري و افزايش خواص مكانيكي اثر بسزائي دارد.
كاربرد
۱- فولادهاي C-V براي لوكوموتيوهاي سنگين و ماشين هاي فورج بزرگ استفاده مي شود.
۲- فولادهاي Cr-V كم كربن براي ساخت پينها و ميل لنگ ها استفاده مي شوند.
۳- فولادهاي Cr-V كربن متوسط سختي بالائي دارد و براي اكسلها و فنر ها استفاده مي شوند .
۴- فولادهاي Cr-V كربن بالا داراي سختي و مقاومت سايش بالا هستند و براي ابزارها و بلبرينگها استفاده مي شوند .
فولادهاي موليبدن دار
موليبدن يك عنصر آلياژي گران است كه ميل به تشكيل كاربيد زيادي دارد و در عوض ميل تركيبي كمي با گاما و آلفا دارد.
اثر موليبدن بر خواص فولاد
۱- اثر زيادي بر سختي پذيري مي گذارد .
۲- متل كروم سختي در دماي بالا و استحكام فولاد را بالا مي برد .
۳- مقاومت حرارت فولاد را بالا مي برد .
۴- با افزودن موليبدن فاز مارتنزيت پايدار مي شود و مقاومت به نرم شدن در اثر حرارت در آن بالا مي رود.
۵- اين عنصر معمولاً به صورت تركيبي از نيكل يا كروم يا هردوي آنها استفاده مي شود .
۶- اگر روي قطعه مربوطه كربورايزينگ انجام گيرد مقاومت سايشي سطح و سختي مغز افزايش مي يابد.
كاربردها
۱- فولادهاي موليبدن دار با كربن كم براي شفتها و چرخ دنده ها استفادهمي شوند.
۲- اگر درصد كربن افزايش يابد براي سيم پيچ ها و فنرها استفاده مي شود .
۳- فولادهاي Cr-Mo ارزان هستند و قابليت جوشكاري و انعطاف پذيري خوبي دارند. به همين جهت در مخازن تحت فشار ، قطعات هواپيما ، اكسل هاي اتومبيل و... كاربرد دارند.
۴- فولادهاي نيكل موليبدن داراي استحكام و انعطاف پذيري بالائي هستند و قابليت ماشينكاري خوبي دارند. همچنين داراي سختي خوب ،استحكام خستگي بالا و مقاومت سايش مي باشند. به همين جهت شفتها و بلبرينگها كاربرد دارند.
۵- فولادهاي Ni-Cr-Mo سختي پذيري خوب دارند .به همين جهت در صنايع هواپيما سازي براي قطعات مختلف آن كاربرد دارند.
فولادهاي منگنزدار
منگنز يكي از عناصر آلياژي است كه در اكثر فولادها به عنوان اكسيژن زدا استفاده مي شود .هم به طور مستقيم و هم به طور غير مستقيم اثر مفيدي در فولاد دارد .هنگامي كه درصد منگنز در فولاد ۰.۸% به بالا باشد فولاد منگنزي داريم .
اثر منگنز بر خواص فولاد
۱- با گوگرد ، آهن و كربن تشكيل پيوند مي دهد .
۲- تمايل به (Hot-shortness) راكاهش مش دهد .
hot-shrtness
هنگامي كه در فولاد منگنز وجود داشته باشد گوگرد با آهن واكنش مي دهد و FeS تشكيل مي دهد .در اين شرايط يك فيلم پيوسته در حين انجماد به دور كريستالها ايجاد مي شود .هنگامي كه فولاد براي شكل دهي يا نورد حرارت داده مي شود اين فيلم ذوب مي گردد و موجب مي شود تا در خلال شكل دهي در مرز دانه ها ترك ايجاد شود .اما MnS چون نقطه ذوب بالائي دارد از اين اتفاق جلوگيري مي كند.

clogging in continuous casting Nozzles

اگر به كل مقاله علاقه منديد اعلام فرماييد.

ضخامت سنج هاي ماوراء صوت ( Ultrasonic ) براي اندازه گيري ضخامت مواد از يك سمت آنها ، استفاده مي شوند. اولين ضخامت سنج تجاري ، از اصول كاري ردياب هاي صوتي  ( Sonar ) پيروي مي كرد ، كه در سال 1940 معرفي شد . وسيله هاي كوچك قابل حمل كه تنوع در كاربرد داشتند از 1970 متداول شدند. اخيرا پيشرفت در تكنولوژي ميكروپروسسورها منجر به مرحله جديدي از عملكرد پيچيده و كاربرد آسان اين وسيله ها شده است. كار تمامي سنجه هاي ماوراء صوت بر پايه اندازه گيري بازه زماني عبور پالس هاي فركانس صوتي از ميان ماده مورد آزمايش است . فركانس يا گام اين پالس هاي صوتي فراتر از حد شنوايي انسان است ، به طور كلي يك تا بيست ميليون سيكل در ثانيه ، در مقابل براي گوش انسان حد ، بيست هزار است . اين امواج فركانس بالا توسط وسيله اي توليد و دريافت مي شوند كه مبدل ماوراء صوت ناميده مي شود ؛ كه انرژي الكتريكي را به لرزش هاي مكانيكي تبديل مي كند و بلعكس .

امواج ماوراء صوت بكار رفته در آزمايشات صنعتي به خوبي نمي توانند از ميان هوا عبور كنند ؛ به همين دليل از يك جفت واسط مثل پروپيلن گليكول ؛ گليسرين ، آب يا نفت استفاده مي شود  كه اغلب بين مبدل و قطعه قرار مي گيرد. بيشتر سنجه هاي ماوراء صوت از روش " ضربه - انعكاس " براي اندازه گيري استفاده مي كنند . امواج صوتي توليد شده توسط مبدل ، وارد قطعه شده  و از بخش ديگر منعكس مي شوند و به مبدل بازمي گردند .  سنجه ، بازه زماني بين پالس مرجع يا اوليه را با انعكاس آن با دقت اندازه گيري مي كند. به طور نمونه اين بازه زماني تنها يك ميليونيم ثانيه است. اگر سنجه با سرعت صوت در آن نمونه برنامه ريزي شده باشد ، مي توان ضخامت را بوسيله روابط ساده رياضي از روي اين بازه زماني محاسبه كرد.

t = VT/2

ضخامت قطعه = t

سرعت صوت در آن ماده = V

زمان رفت و برگشت اندازه گيري شده = T

          نكته مهم اين است كه سرعت صوت در ماده مورد آزمايش يك بخش ضروري از اين محاسبه است .در مواد متفاوت سرعت انتقال صوت نيز متفاوت است ، و سرعت صوت به طور قابل توجهي با دما تغيير خواهد كرد .  بنابر اين ضروري است كه ابزار ماوراء صوت با توجه به سرعت صوت در ماده مورد آزمايش كاليبره شود و دقت اندازه گيري وابسته به اين كاليبراسيون است .

          حقيقتا هر ماده مهندسي را مي توان بدين وسيله اندازه گيري كرد . ضخامت سنج ماوراء صوت را مي توان طوري تنظيم كرد كه بتوان فلزات ، پلاستيك ، سراميك ها ، كامپوزيت ها ، اپوكسي ها و شيشه را اندازه گيري كند. همچنين نمونه هاي بيولوژيك و مايع را نيز ميتوان اندازه گيري كرد . موادي كه براي سنجه هاي متداول ، مناسب نيستند شامل چوب ، كاغذ ، بتن و فوم است . اندازه گيري  آنلاين يا همزمان پلاستيك هاي اكسترود شده  يا فلزات نورد شده ، همچنين اندازه گيري لايه ها يا پوشش در مواد چند لايه نيز ممكن است.

          يك ضخامت سنج ماوراء صوت  عموما شامل يك مدار گيرنده و فرستنده ، كنترل كننده و زمان سنج منطقي ، مدار محاسباتي ، مدار نمايش گر و يك تامين كننده نيرو است. پالسر،  تحت كنترل يك ميكروپروسسور، يك پالس محرك را به مبدل مي فرستد . پالس ماوراء صوت بوسيله مبدل كه به نمونه تست متصل شده ، توليد مي شود. انعكاس ها از انتها يا داخل سطح نمونه بوسيله مبدل دريافت و به سيگنال هاي الكتريكي تبديل مي شوند  . و يك آمپليفاير دريافت كننده را تغذيه مي كنند براي آناليز كردن. ميكرو پروسسور كنترل كننده و مدارهاي زمان سنج منطقي پالس را منطبق كرده و و سيگنال هاي انعكاسي مناسب را براي اندازه گيري بازه زماني انتخاب مي كنند . وقتي كه انعكاس ها دريافت مي شوند ، مدار زمان سنجي ، يك بازه برابر با رفت و برگشت پالس صوتي در نمونه تست را بدقت اندازه خواهد گرفت . اغلب اين پروسه چندين بار تكرار شده تا يك مقدار متوسط و پايدار بدست آيد.

          سپس ميكروپروسسور اين بازه زماني را همراه  با سرعت صوت و داده هاي ذخيره شده در حافظه دستگاه بكار مي برد تا ضخامت را اندازه گيري كند.  اين ضخامت سپس نمايش داده شده و به طور متناوب آپديت مي شود . ضخامت خوانده شده همچنين ممكن است در حافظه بيروني ذخيره شود يا به پرينتر انتقال پيدا كند . اغلب ضخامت سنج هاي ماوراء صوت يكي از چهار نوع زير هستند : مبدل - تماسي ، خط تاخيري ؛ شناور و دوجزئي ؛ كه هركدام مزايا و معايب خود را دارند .

مبل تماسي :

ضخامت سنج هايي كه از مبدل با تماس مستقيم استفاده مي كنند به طور كلي در اجرا ساده هستند و به طور گسترده اي در اندازه گيري هاي صنعتي بكار مي روند .بازه هاي زماني عبارت اند از پالس هاي القايي اوليه تا اولين انعكاس منهاي فاكتور تصحيح كننده اي كه حساب ضخامت از سطح ابزار مبدل را دارد و لايه كوپل شده ، همچنين تاخير الكتريكي در ابزار سنجش . به طور ضمني مبدل تماسي بكار گرفته مي شود در تماس مستقيم با قطعه مورد تست .مبدل هاي تماسي براي كاربرد هاي سنجش بجز موارد زير توصيه مي شوند .

مبدل خط تاخيري:

مبدل هاي خط تاخيري از يك سيلندر پلاستيك ، اپوكسي يا سيليكا جوش خورده تشكيل شده اند و به عنوان خط تاخيري بين جزء مبدل و قطعه كار شناخته مي شوند .يك دليل عمده براي استفاده از مبدل خط تاخيري جدا كردن انعكاس ها از پالس هاي محرك در ماده نازك مورد اندازه گيري هست . به عنوان يك موج بر ، خط تاخيري همچنين مي تواند امواج را به قطعه اي كه بسيار داغ است بفرستد تا اندازه گيري بوسيله مبدل تماسي حساس به گرما انجام شود . خط تاخيري را مي توان طوري شكل داد كه به راحتي با سطوح منحني و فضاهاي محدود كوپل شود . زمان بندي انعكاس ها در كاربردهاي خط تاخيري ممكن است يكي ازاين دوحالت باشد .انتهاي خط تاخيري به ابتداي انعكاس ديواره پشتي يا بين انعكاس هاي موفق ديواره . اين نوع زمان سنجي دقت اندازه گيري مواد نازك را بهبود مي بخشد و يا دقت اندازه گيري بيشتر از روش تماسي براي كاربردهاي ويژه است .

مبدل شناور :

مبدل هاي شناور يك ستون آب را براي انتقال انرژي صوتي به داخل قطعه بكار مي برند . آنها را مي توان بكار برد براي اندازه گيري آنلاين توليدات متحرك ، براي اسكن و يا اندازه گيري چرخشي ، يا بهينه سازي در شعاع هاي تيز  و شيارها . نوع زمان سنجي مشابه نوع تاخير خطي است .

مبدل دو جزئي  :

مبدل هاي دو جزئي اصولا براي اندازه گيري سطوح زبر و خشن مورد استفاده قرار مي گيرند .در آنها مبدل فرستنده و گيرنده جدا از هم هستند كه هر دو روي يك خط تاخيري سوار شده اند در يك زاويه متغيير براي تمركز انرژي يك فاصله انتخاب شده در زير سطح قطعه . همچنين دقت عمل اين نوع كمتر از انواع ديگر است .  آنها فقط براي كاربردهاي زبر و خشن طراحي شده اند.

نتيجه گيري : براي هر كاربرد ضخامت سنج ماوراء صوت ، انتخاب سنجه و مبدل وابسته به نوع ماده ، رنج ضخامت ، دقت مورد نياز ، دما و هندسه و ديگر شرايط خاص است .

عناصر مضر از قبيل مس، نيكل، آرسنيك، سرب، قلع، آنتيموان، موليبدن كرم و غيره در فولاد عناصري هستند كه به‌طور ناخواسته وارد ساختار آن مي‌شوند و به‌طور معمول براي زدودن آنها از فولاد نياز به فرآيند‌هاي متالورژيكي چند مرحله‌اي داريم. وجود عناصر زائد در فولاد مي‌تواند تاثيرات مهمي بر خواص مكانيكي آن بگذارد. 

بنابراين روشن است كه ما نياز به شناسايي و تعيين كيفي تاثيرات عناصر زائد در فولاد داريم تا اين تاثيرات در محدوده مجاز باقي بمانند. 

عناصر زائد يا حداقل برخي از آنها داراي تاثيراتي بر روي شرايط و روش عملكردي فرآيندهايي از قبيل آنيل كامل دارند و تاثير اين عناصر بر روي تمامي خواص مكانيكي محتمل است. 

بايد تفاوت آشكاري بين عناصر زائدي كه به‌دليل وجود آنها در محلول جامد مانند MO,Cr,Ni و Cu تاثيرگذارند و عناصري مانند Sn، As و Sb كه داراي تاثيراتي همانند ايجاد جدايش در فصل مشترك هستند (سطحي و مرزدانه‌اي) قائل شويم. 


هيدروژن:

گاز هيدروژن نيز به‌عنوان يك عنصر زائد در فولاد شناخته مي‌شود و مي‌تواند بسيار مضر باشد. هيدروژن قابليت حل شدن در فولاد مذاب را دارد و در فاز آستنيت نيز تا حدي حل مي‌شود. اين گاز در فاز فريت تا حد زيادي غيرقابل حل است و به‌صورت هيدروژن اتمي (+H) از آن خارج مي‌شود. به‌طور معمول اگر -H در ورق‌هاي ضخيم، چكش‌كاري سنگين، خطوط آهن و غيره محبوس شود، هيدروژن بر روي سطح توده‌هاي سولفيد منگنز، تجمع مي‌كند. هنگامي كه اين تجمعات گاز هيدروژن بر روي سطوح تغيير مكان مي‌دهند مولكول هيدروژن (H2) مي‌تواند تشكيل شود و فشار ناشي از تشكيل آن براي ايجاد ترك‌هاي داخلي كافي است و از اين رو موجب معيوب شدن قطعات مي‌شوند. 

در زير به برخي از تاثيرات محتمل متالورژيكي ناشي از عناصر زائد بر روي شرايط عملكردي و خواص محصولات فولادي اشاره مي‌كنيم. 

برخي از تاثيرات احتمالي عناصر زائد به شرح ذيل هستند: 

1. شرايط عملكردي از جمله: 

- وجود عناصري از قبيل : Mo,Cr,Sn مي‌تواند بر روي تبلور مجدد و نيروهاي نورد در فرآيند نورد گرم تاثيرگذار باشد. 

- وجود هرگونه عنصر زائد در فولاد مي‌تواند بر استحاله فازي آستنيت به فرريت و نيز سختي‌پذيري آن موثر باشد. 

- وجود عناصري همانند Zn و Sn مي‌تواند بر روي چكش خواري گرم در طول فرآيند شكل‌دهي گرم تاثيرگذار باشد. 

- عناصر Mo,Cr,Sn بر روي تبلور مجدد در طي فرآيند آنيلينگ موثر هستند. 

2. تاثير بر روي سطح ظاهري محصولات نورد گرم و ورق اسيدشويي شده به دليل وجود عناصر Cu,Ni,As,Sn.
ناشي از شكنندگي حرارتي 

- ناشي از احتمال تاثير مشترك مس و قلع در شكنندگي حرارتي فولاد 

3. شكنندگي مرزدانه‌ها به واسطه وجود عناصر Sb,Sn,As در طي فرآيند نورد تسمه 

- در طي فرآيند ناپيوسته (batch) يا آنيل هم دما (continuous Anealing)فولادهاي كربن يا فولادهاي سخت (C Steels) 

4. پديده جدايش فصل مشترك رسوب زمينه به واسطه وجود Sn 

- رشد كامل Ostwald، رشد رسوبي و كنترل تركيب 

- تاثيرات Sn بر Fe4N، Sn بر MnS و Sb بر TiC

5. وجود هرگونه عنصر زائد در فولاد بر روي خواص مكانيكي محصول نهايي تاثير گذار خواهد بود. 

- محصولات تخت نورد گرم و نورد سرد 

- محصولات تخت 

- محصولات طويل 

6. پوشش‌دهي با فرايند غوطه‌‌وري گرم يا فرآيند گالوانيزه كردن 

7. تاثير بر روي قابليت جوش‌پذيري فولادهاي استحكام بالا ناشي از وجود عناصرMO,Cr,Cu,Ni 

عناصر زائد از ناخالصي‌هاي موجود در زغال كك، گدازنده قراضه‌ها و اين قبيل مواد كه وارد فولاد مي‌شوند به همين دليل قراضه آهن همواره به‌عنوان يكي از منابع اصلي عناصر زائد مطرح شده است. 

عناصر زائد رايج موجود در فولاد مس، نيكل، كرم و موليبدن هستند. حدود قابل قبول براي عناصر زائد در فولاد وابستگي زيادي به كاربرد محصول دارد. 

مشكل اساسي در فرآيند بازيابي فولاد، كنترل مراحل ناخواسته عناصر موجود يا عناصر زائد از نظر تضمين خالص بودن فولاد در كنار كارايي آن است. امروزه اكثر فولادهايي كه مورد استفاده قرار مي‌گيرند از نوع فولادهاي كم كربن يا كم آلياژ و انواع فولادهاي تحت عمليات كششي شديد (Extra Deep Drawing) هستند. خواص اين فولادها نسبت به مقدار عناصر زائد و فرآوري ترمومكانيكي بسيار حساس است. 

از آنجايي كه محصولات تخت و آرماتورها بسيار مورد اهميت هستند، در جدول شماره يك مقادير نمونه برخي از عناصر زائد موجود در فولاد براي خط توليد يك كوره قوس الكتريكي بر حسب درصد وزني نشان داده شده است. اگرچه تاثيرات عناصر زائد بر روي خواص فولاد ممكن است به‌طور كلي ناچيز به نظر برسد اما برخي اوقات حتي تغييرات جزئي در برخي خواص مي‌تواند به‌طور قابل‌توجهي احتمال معيوب بودن قطعه با نيازهاي خاص را افزايش دهد. 

برخي از توافقات كلي درباره تاثيرات عناصر زائد از قبيل Cu, Ni, Cr Mo, Sn و Sb در خواص فولادهاي گوناگون در جدول شماره 2 داده شده است. 

از جمله مكانيزم‌هاي تقويت فولاد شامل: تقويت محلول جامد، ريزدانه كردن، رسوب دهي، مقدار پرليت، از بين بردن جابه‌جايي‌ها با فرآيند كار سرد و در نهايت استحاله‌هاي بينيتي و مارتنزيتي، هستند. 

اثر عناصر زائد بر روي خواص كششي فولاد به واسطه تقويت محلول جامد است. وجود عناصر زائد در غلظت كم سبب افزايش استحكام كششي و تسليم مي‌شود كه اين امر به اين دليل است كه محلول جامد مي‌تواند بخشي از غلظت محلول بگيرد.

معمولا ورق‌هاي رنگي به ورق‌هايي گفته مي‌شود كه روي ورق فولادي پس از آماده‌سازي (Pretreatment) بصورت اتوماتيك و پيوسته چندلايه رنگ مايع پاشيده مي‌شود. 

فولاد اندودكاري رنگي آماده‌سازي شده ارزش افزوده بالايي دارد كه بهترين خواص لايه‌اي و اندودكاري ارگانيك را داشته و علاوه بر اين زيبايي ظاهري زياد، دوام بالا و مقاومت خوبي در مقابل فرسايش به آن مي‌دهد. 


اصول اندودكاري كلاف 

اندودكاري كلاف با اندودكاري كلاف‌هاي آلومينيوم و فولادها، مرحله‌اي براي توليد محصولات آلومينيومي يا فولادي نيمه نهايي صنعتي براي مصرف در نماي بيروني ساختمان، ماشين رختشويي و ديگر لوازمات يا كالاهاي خانگي است. 

اندودكاري يا پوشش‌دهي در برابر خوردگي يا فرسايش ايجاد مقاومت كرده، رنگ و بافت مقاوم سطحي به ورق مي‌دهد. 

پس از آنكه تسمه فلزي اندودكاري شد، پانل‌ها برش داده، شكل‌دهي شده و اندازه مي‌شود كه پس از آن مرحله بسيار پيچيده‌اي مانند فرآيند كشش عميق و كلاف‌دهي آغاز مي‌شود. 

پوشش‌دهي سطحي بايد بتواند در مقابل آسيب‌هاي مكانيكي، گرمايي، شيميايي و رطوبت مقاومت باشد. 

بدليل اينكه يك ساختمان بايد در مقابل آثار مخرب باد، باران و نورخورشيد مقاوم بوده و در بخش لوازم خانگي سطح آن در معرض انواع استفاده‌هاي غلط در طول مصرف آن قرار مي‌گيرد، پس علاوه بر موارد فوق كلاف‌هاي اندودكاري شده كاربردهاي متفاوت و چندگانه‌اي دارند. 

براي هر ماده و در هر مرحله‌اي از مراحل مختلف توليد يك دانش فني شناخته شده‌اي وجود دارد كه نمايانگر دانش كنوني در مورد مواد مختلف و فرآيند آن است. 


رنگ 

سال‌هاست كه صنعت ساختماني و توليدكنندگان لوازم خانگي، روند خودروسازان يعني كاربرد رنگ‌هاي متاليك را دنبال مي‌كنند. 

با توجه به اينكه از نظر تاريخي اين رنگ‌ها فقط در اندودكاري لايه بيروني (topcoats) پلي‌استر، پلي اروتان يا پلي ويني ليدين فلورايد (PVDF) استفاده مي‌شوند، يك فرآيند با فرمول خاص رنگ‌هاي متاليك درخشاني را ايجاد مي‌كند، علاوه بر اين براي پلاستيسول PVC كاربرد دارد. 


لايه‌هاي زيرين 

اندودكاري رنگي روي لايه‌هاي متعددي انجام مي‌شود كه محصولات اقتصادي و كيفي توليد شود تا لايه بيروني با شرايط محيطي تناسب داشته يا مقاومت باشد. لايه‌هايي كه معمولا در روش اندودكاري استفاده شده، به شرح زير هستند: 

ـ فولاد گالوانيزه گرم غوطه‌ور 

ـ فولاد الكترو گالوانيزه 

ـ گالواليوم 

ـ ورق‌هاي گالبو 

ـ آلومينيوم 

براي انتخاب نوع درست اندودكاري لايه بايد هر ماده‌اي كه مصرف و در هر مرحله اتخاذ شده را در مراحل مختلف توليد بشناسيم. 

توليدكننده بايد دانش و آگاهي كافي در مورد ماده و فرآيند آن داشته باشد. 


آماده‌سازي 

آماده‌سازي لايه مهم‌ترين عمليات لازم براي چسبندگي و قابليت شكل‌پذيري ورق‌هاي فولادي قبل از مرحله پوشش‌دهي با رنگ است. 

مهم‌ترين توليدكنندگان ورق‌هاي رنگي در هند به جاي اندودكاري با فسفات روي ورق گالوانيزه از تكنولوژي No-Rinse (بدون شست‌وشو) استفاده مي‌كنند، (چون براي نگهداري يا شست‌وشو و ساختار كاملا يكپارچه اندودكاري آن بهتر است و همچنين مي‌تواند به تقاضاي مصرف‌كنندگان نهايي براي قابليت انعطاف‌پذيري بيشتر ورق اندودكاري شده پاسخ دهد. 

آماده‌سازي اندودكاري No-Rinse يك لايه بسيار نازك از عمليات شيميايي است كه سطح اندودكاري فولاد را به لايه رنگ بعدي مي‌چسباند تا چسبندگي مطلوب، ضدفرسايش و مقاومت يا دوام لايه فولاد افزايش پيدا كند. 


زيرچسب‌ها (Primer) 

پس از آماده‌سازي زيرچسب يكنواختي روي سطح آماده شده به‌كار مي‌رود. زيرچسب انعطاف‌پذيري سيستم رنگ را بالا برده و موجب افزايش زياد مقاومت در برابر فرسايش مي‌شود، چون عوامل ضدفرسايشي دارد. زيرچسب در كوره‌اي كه درجه حرارت آن دقيقا قابل كنترل است، پخته مي‌شود. 

با توجه به رزين‌هاي مختلف مانند اپوكسي، پلي‌استر، پلي اورتان و PVC زيرچسب‌هاي گوناگوني وجود دارد. زيرچسب اپوكسي براي پوشش سقف‌ها مناسب است، چون رنگدانه كرومات دارد. 


اندودكاري كرومات و اندودكاري كلاف بدون كرومات 

از نظر تاريخي تركيبات كروميوم مهم‌ترين عوامل ضدخوردگي در رنگ‌هاي اندودكاري كلاف و آماده‌سازي است. معمولا در يك سيستم دو لايه اندودكاري شامل يك لايه يا پوشش بيروني و يك زيرچسب روي سطح فلز آماده شده، به‌كار گرفته مي‌شود. 

در گذشته اكثرا زيرچسب‌هاي اندودكاري كلاف تركيبات كروميوم مانند استرونيتوم و كرومات روي دارند تا مقاومت ضدخوردگي لازم محصول نهايي بدست آيد. تركيبات كروميوم هگزاولنت (كروميوم 6) بعنوان يك اتصال‌دهنده شيميايي ـ الكترونيكي عمل مي‌كند كه مي‌تواند مانع واكنش‌هايي روي بيشتر سطوح شود، اما تركيبات كروميوم هگزاولنت در اندودكاري صنعتي فلزات كاربرد وسيعي دارد كه بعنوان سرطان‌زا (طبقه‌بندي يك و 2) و نيز بعنوان ماده سمي و خطرناك براي محيط‌زيست (براساس اصلاحيه نهم، بيست و هشتمين انطباقيه پيشرفت فني دستورالعمل مواد خطرناك EEC) طبقه‌بندي شده است. در حقيقت زماني‌كه رنگدانه‌ها در غشاء نازك رنگ رسوب مي‌كنند، خطراتي سلامتي انسان را به‌طور جدي تهديد نمي‌كند، اما بايد خطرات مربوط به توليد اين مواد در هر مرحله از عمر آن و هر فرآيند مورد توجه قرار گيرد. 


جايگزين‌ها 

در چارچوب برنامه توسعه پايدار و مراقبت مسئولانه، در اوايل دهه 1980 اندودكاري BASF شروع به كشف گزينه‌هايي به جاي رنگدانه‌هاي كرومات سمي كرد. از ابتدا مشخص بود كه يك جايگزين براي زيرچسب‌هاي محتوي كرومات نه تنها بدون كرومات بود بلكه بايد خود را با عملكرد رقباي حامل كرومات خود منطبق كرده يا از آن پيشي بگيرد. تا دهه 1980 اين شرايط براي لوازم خانگي برقرار نبود، چون شرايط آب و هوايي متفاوت بوده و نياز به شرايط ضدزنگ‌زدگي در داخل خانه نسبت به پانل‌هايي كه خارج از فضاهاي سرپوشيده استفاده مي‌شوند كمتر است. 

تا سال 1992، اولين نسل آسترها يا زيرچسب‌هاي بدون كرومات معمولي براي كاربردهاي خارجي در سال 1995 به‌كار گرفته شد كه يك دستاورد مهم ديگر محسوب مي‌شود. 

زيرچسب معمولي بدون كرومات BASF روي سطوح فولادي گالوانيزه نتايج بسيار بهتري را نسبت به اندودكاري آماده شده بدون كرومات و با كرومات نشان داد. تطابق پيوسته و بهينه‌سازي در سال‌هاي بعدي منتج به بهبود بيشتر شد. 

سيستم رزين اصلي زيرچسب‌هاي بدون كرومات شامل تركيبي از پلي‌استر با وزن مولكولي بالا و رزين‌هاي اپوكسي هستند كه در يك سيستم براساس آمينورزين‌ها داراي اتصال متقاطعي هستند. علاوه بر اين، رنگدانه نه تنها بدون كرومات بوده بلكه همچنين عاري از هر فلز سنگين ديگري يا مواد سرطان‌زا است. 

براساس نظريات كارشناسان، صنعت ساختماني تا حدي محافظه‌كار است و بايد از مزيت‌ها و مزاياي عملكرد بلندمدت استفاده از اندودكاري بدون كرومات مطمئن شود. اين به نفع اندودكاران كلاف خواهد بود كه به سمت استفاده از اندودكاري كلاف بدون كرومات حركت كرده و نتايج كار را پيگيري كنند. 


پوشش بيروني 

پس از آماده‌سازي سطح آستر يا زيرچسب بصورت يكنواختي لايه ضخيمي را پوشش داده و سپس در كوره پخته مي‌شود. 

لايه رويي شامل تركيبي از رنگدانه‌هاي متفاوت و افزودني‌ها است كه رنگ لازم ورق‌هاي رنگ‌اندود را مشخص مي‌كند و ديگر خواص مانند مقاومت ماوراء بنفش را بوجود مي‌آورد. محصولات اندودكاري شده پس از اين مرحله قبل از روشن شدن كاربردهاي بيشتر دقيقا تست مي‌شوند. 

عمدتا بازارهاي پوشش سقف‌ها و ساختماني براي ورق‌هاي اندودكاري رنگي از پوشش‌هاي بيروني استفاده مي‌كنند كه روي پلي‌استر، پلي وينيلندن فلورايد (PVDF)، پلي‌استر سيليكون اصلاح شده (SMP) و پلاستيسول براي اقتصادي بودن و دوام پوشش داده مي‌شود. 


مزيت‌هاي پوشش رنگ روي فولاد گالوانيزه 

زماني‌كه رنگ و فولاد گالوانيزه با يكديگر استفاده مي‌شوند، سيستم كنترل ضدزنگ به‌كار گرفته شده به تنهايي به هر كدام از سيستم‌هاي به‌كار رفته برتري دارد. اندودكاري گالوانيزه از فولاد زيرين يا پايه حفاظت مي‌كند، حفاظت از كاتد يك و ماده حايل را برقرار كرده و از ميزان رنگ به حدي كم مي‌شود كه به مصرف روي اضافه شده و به عمر فولاد گالوانيزه نيز مي‌افزايد. 

زماني‌كه رنگ تحت تاثير شرايط آب و هوايي قرار گرفته و آسيب مي‌بيند، روي موجود يك حفاظت كاتدي و ماده حايل را ايجاد مي‌كند و پس از رفتن پوسته رنگ مانع زنگ‌زدگي فولاد مي‌شود. بدليل اين اثر مكمل براي اندودكاري دوبلكس، از نظر كمي خاصيت ضدزنگ توليد شده 5/1 تا 5/2 برابر طولاني‌تر از طول عمر روي و رنگي است كه مجزا استفاده مي‌شود، بعنوان مثال اگر عمر اندودكاري گالوانيزه روي فولاد به حدود 15 سال برسد و طول عمر اندودكاري رنگ روي فولاد تقريبا 5 سال باشد، اگر اندودكاري گالوانيزه و رنگ هر دو همزمان استفاده شوند، عمر آن به 35 سال خواهد رسيد كه 7/1 برابر جمع هر سيستمي است كه به تنهايي استفاده مي‌شود. 


انسجام سطحي 

توپوگرافي اندودكاري سطحي يك عنصر طراحي بسيار مهمي است، كاربرد كلاف (Roll) اندودكاري در واقع منتج به يك سطح صافي در فرآيند اندودكاري مي‌شود، بنابراين در دهه 1980 زماني‌كه توليدكنندگان لوازم خانگي به استفاده از پانل‌هاي پيش‌اندودكاري شده با تركيبي از قطعات اسپري شده روي آوردند، يك عدم تطابق در ظواهر سطحي وجود داشت. فرآيند اندودكاري ضرورت داشت كه نشان دهد فرآيند رنگ‌كاري با استفاده از اسپري از جمله اثر پوست تمساحي يا پرتقالي انجام شده بود بنابراين با بكارگيري آستر يا زيرچسب بافت مخصوص مقابله كه با يك پوشش بيروني مطابق با زيرچسب بود از روي آن مجددا اندودكاري شد. به هرحال در ابتدا به كوشش‌هاي زيادي نياز بود تا بتوان به بافتي با قابليت توليد مجدد دست يافت، اما در اواسط دهه 1990 پس از تلاش‌هاي لازم ابداعات و فناوري‌هاي جديدي به‌كار گرفته شد كه در حال حاضر بصورت استاندارد براي اندودكاري كلاف در اروپا و كشورهاي صنعتي جهان از آن استفاده مي‌شود. 

علاوه بر جنبه‌هاي طراحي آن، بافت سطح كلاف نيز در فرآيند مزيت‌هايي را ارايه مي‌دهد. خواص اصطكاك در قالب‌ها كمتر از اندودكاري صاف سنتي است، علاوه بر اين سطح قوي‌تر است و به آساني در فرآيند مونتاژ صدمه نمي‌بيند. 


نتيجه‌گيري 

ورق‌هاي رنگي بسيار پرارزش بوده و بهترين خواص اندودكاري لايه‌اي را داشته و ظاهري زيبا و پردوام دارد كه در مقابل زنگ‌زدگي مقاوم است. توليدكنندگان هندي ورق رنگي از پيشرفته‌ترين فناوري‌ها استفاده مي‌كنند. 

اين فناوري استفاده از فرآيندهاي بدون كرومات در آماده‌سازي و رنگ‌هاي اندودكاري كلاف است. اين ورق‌ها بيشتر در صنايع ساختماني و لوازم خانگي كاربرد پيدا مي‌كند چون اقتصادي بوده و با محيط‌زيست سازگارتر است.