بررسی تفاوت‌های فولاد آلیاژی ST37 و ST52 در ساختمان سازی

در دنیای امروزی، فولاد و صنایع وابسته به آن تقریبا سهم زیادی دارند که همه و همه در پی خواص فولاد به وجود و وقوع پیوسته‌اند. دو آلیاژ فولادی ساختمانی st37 و st52 از محبوبیت خاصی در صنایع ساخت و ساز مانند ساختمان سازی و شهر‌سازی برخوردار هستند. در این مقاله قصد داریم این دو آلیاژ را به مصاف یکدیگر برده و از نقاط قوت و ضعف هر‌یک برایتان صحبت کنیم. پس با ما در پست بررسی تفاوت‌های فولاد آلیاژی ST37 و ST52 در ساختمان سازی همراه باشید.

فولاد ساختمانی چیست؟

فولاد ساختمانی دسته‌ای از آلیاژ‌های فولادی هستند که در پی خواص خاصی که دارند و آن‌ها را از سایر انواع گرید‌های فولادی مجزا می‌سازند، مناسب مصارف ساخت و ساز هستند و در واقع بهترین گزینه برای این کار هستند.

اما فولاد‌های ساختمانی چه خواصی دارند؟! در این رابطه باید به ساختار و ویژگی‌های یک سازه موفق و مهندسی دقت کرد تا عمق این قضیه را درک کرد.

یک سازه باید استقامت و قابلیت تحمل بار زیادی را در دراز مدت داشته باشد، خب این یکی از خواص مد نظر فولاد ساختمانی باید باشد.

از طرفی در پی وقوع حوادث طبیعی مانند زلزله و طوفان نیز باید استقامت کششی داشته باشد تا در صورت وقوع هر یک از این وقایع طبیعی، امنیت افراد را تامین کند و از تلفات جانی جلوگیری کند. استقامت کششی نیز یکی دیگر از موارد مد نظر و فاکتور‌های لحاظی ما باید باشد.

به نظر می‌رسد که قیمت تمام شده عناصر و ترکیبات این فولادی که قرار است در ساختمان به کار برود بر قیمت نهایی پروژه و سازه تاثیر مستقیمی بگذارد، از این رو باید به بهینه بودن و کم هزینه بودن این ماجرا نیز توجه لازم را کرد. چرا که افراد با توانایی مالی معقول قابلیت خرید و استفاده از این پروژه‌ها را دارند.

پس قیمت تمام شده گرید فولادی نیز یک فاکتور عملی ماجرا است.

از دیگر ویژگی‌های مد نظر، می‌توان به طول عمر مقاطع فولادی به کار رفته در ساختمان‌ها اشاره کرد. به عنوان مثال در مناطق مرطوب معمولا فولاد تحت تاثیر رطوبت قرار دارد و طول عمر آن در پی اکسیداسیون طبیعی و به مرور زمان اتفاق می‌افتد که این فاکتور نیز اهمیت ویژه و خاصی دارد.

اگر در مناطق معمولی زندگی کنید، معمولا کم پیش می‌آید از رطوبت یا افزایش دمای محیطی رنج ببرید، این تاثیرات بر سازه‌ها نیز تاثیر مستقیمی می‌گذارند و به عنوان یک مصرف‌کننده که می‌خواهد ساختمان بساز، باید به این نکته توجه کرد که طول عمر سازه تحت تاثیر رطوبت و فشار هوا نیز قرار دارد.

با توجه توضیحات بالایی، دریافتیم که جنس و آلیاژ فولاد مقاطع فولادی سازه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند که بسته به فاکتور مد نظر و نیاز ما، بایستی بهترین گزینه را انتخاب کرد.

در ادامه به بررسی ۲ گرید پر مصرف فولادی در زمینه ساختمان سازی می‌پردازیم، با ما همراه باشید.

گرید فولادی ST37 چیست؟

استحکام کششی بالا و خاصیت جوشکاری خوب، از جمله خواص اصلی این فولاد است. این محصول را در بازار، با نام فولاد نرمه هم می‌شناسند. چرا که درصد کربن پایینی دارد و سختی آن، نسبت به سایر آلیاژها کاهش می‌یابد. البته همین مورد، سبب می‌شود تا شکل‌پذیری آن، به میزان قابل توجهی خوب باشد.

البته شکل‌پذیری سرد این فولاد پایین است و از این لحاظ، می‌توان آن را در دسته‌ی فولاد گرمکار قرار داد. مقاومت مکانیکی بالا باعث شده است تا محصولاتی که از جنس این آلیاژ فولادی ساخته می‌شوند، از عمر مفید بالاتری برخوردار باشند.

در آنالیز فولاد ST37 بر اساس عناصر شیمیایی استفاده‌شده در آن، رد پای این موارد دیده می‌شود:

کاربرد فولاد ST37

خاصیت جوشکاری مناسب و سختی متوسط، باعث شده است تا کاربرد اصلی این فولاد، مخصوصا میلگرد ST37 ، در صنایع ساختمان‌سازی باشد. اما در صنایع گوناگون هم می‌توان رد پای استفاده از این فولاد را مشاهده کرد. استفاده از این فولاد، در ساخت ورق سیاه هم کاربرد دارد. برای همین در بازار، ورق سیاه را با نام ورق ST37 هم می‌شناسند.

مشخصات فولاد آلیاژی ST37

تولید این محصول با استفاده از روش نورد گرم انجام می‌گیرد. ST37 از جمله آلیاژهای کربنی فولاد می‌باشد. برای همین استحکام و مقاومت بالایی در برابر فشار دارد. انواع این محصول، به صورت آجدار و هندسی در بازار مشاهده می‌شود.

از لحاظ ظاهری، خرید و فروش میلگرد ST37، به صورت شاخه‌های ۶ و ۱۲ متری در بازار انجام می‌گیرد. از لحاظ وزنی، وزن میلگرد ST37 ۱۲ متری از ۵ کیلوگرم آغاز شده و در بعضی موارد، به ۱۲۰ کیلوگرم هم می‌رسد. قطر این محصول نیز از ۸ تا ۴۰ میلی‌متر متغیر است.

این محصول، از لحاظ روش تولید، مشابه میلگرد ST52 است. اما تفاوت آن‌ها، در میزان کربن مورد استفاده‌ی آن‌ها است. میزان کربن بیشتر نوع ST52 باعث می‌شود تا استحکام بیشتری داشته باشد.

در ادامه با فولاد آلیاژی ST52 آشنا می‌شویم.

فولاد st52 چیست؟

یک گرید فولادی محبوب بین صنعت‌گران و مهندسین مکانیک است. از این فولاد در بسیاری از مقاطع صنعتی و قطعات ماشین‌آلات کوچک و بزرگ استفاده می‌شود. ورق‌های تولید شده از فرایند نورد گرم فولاد st52، ورق سیاه و ورق‌های تولید شده نورد سرد st52، ورق روغنی نام دارند.

ویژگی‌های فولاد ST52

فولاد st52 متشکل از عناصر نیکل، منگنز و کربن است. میزان کربن در این گرید فولادی نسبت به st37 بیشتر است. از این رو مقاومت بیشتری در برابر فشار‌های وارده خمشی و کششی داشته و قدرت تحمل بار بیشتری است.

برای همین، برخلاف فولاد ST37 ، این فولاد در صنایع مختلف بیشتر کاربرد دارد. قابلیت جوش خوب با سایر مقاطع فولادی جوش پذیر، و همچنین انعطاف پذیری خوب ولی کمتر از st37 و st 32 به سبب کربن بیشتر، از خواص فولاد st52 می‌باشد.

همچنین این فولاد در دمای زیر صفر، مقاومت خوبی در برابر ضربه دارد. اما از نقاط ضعف آن می‌توان به سایش زیاد و خورنده بودن در محیط‌های خورنده و مرطوب به سبب فقدان عنصر کروم  اشاره کرد. همچنین st52 در دسته فولاد‌های آرام قرار می‌گیرد، زیرا ترد و یا شکننده نیست.

از جمله مشخصات فنی فولاد st52 می‌توان به موارد موجود در فهرست زیر اشاره کرد:

• نقطه ذوب: 1420-1460 درجه سانتیگراد (2590-2660 درجه فارنهایت)
• چگالی 7.85kg/cm3
• ضریب الاستیسیته 210000 نیوتون بر میلی‌متر مربع
• سخت شدن از دمای 860-890 درجه سانتی گراد شروع می شود و پس بوسیله آب یا روغن کوئنچ می شود.
•  دمای ترمینگ یا دمای بازگشت نرمال: 860-890 درجه سانتی گراد
• دمای فورجینگ: 850- 1050 درجه سانتی‌گراد
• ورق st52 از قابلیت ماشینکاری و پرسکاری خوبی برخوردار است.
• از خصوصیات مکانیکی ورق ST52 ،می توان به  قدرت تسلیم بیش از 355 مگاپاسکال و مقاومت کششی 46-630 مگاپاسکال اشاره کرد. این فولاد با وجود کربن کمی که دارد، از ویژگی شکل دهی سرد خوبی برخوردار است.
• رسانایی
• هدایت الکتریکی
• هدایت حرارتی
• میزان انعطاف پذیری

ترکیب شیمیایی فولاد st52

در جدول زیر، آنالیز فولاد ST52 را بر اساس عناصر به کار رفته در آن، قابل مشاهده است:

مقایسه دو گرید فولادی ST37 و ST52 در ابعاد مختلف

به طور کلی اگر بخواهیم در مورد مقایسه دو گرید فولادی ST37 و ST52 در ابعاد مختلف با یکدیگر صحبت کنیم، در واقع ابتدا باید شما را با خواص عناصر آشنا کنیم.

وجود هر عنصری در فولاد تاثیرات خاص خودش را دارد:

1 : کربن : با افزودن کربن به فولاد ، مقاومت فولاد تا به مقدار مشخص زیاد می شود ، ولی فولاد شکننده و ترد و مقاومتش در مقابل بارهای دینامیکی کم میشود .

2 : منگنز : افزودن منگنز مقاومت فولاد در مقابل ضربه و سایش را زیاد میکند و شکل پذیری فولاد را هم افزایش می دهد .

3 : سیلیسیوم : افزایش این عنصر ، مقاومت فولاد در مقابل خوردگی را افزایش می دهد .

4 : نیکل و مس : شکل پذیری فولاد را افزایش میدهند .   فولاد کربن دار به فولادی اطلاق می شود که علاوه بر آهن، دارای کربن و آلیاژهای مختلف به قرار ذیل باشد. حداکثر درصد : کربن: 1/7، منگنز: 1/65 ، سیلیکن: 0/6 ، مس 0/6   فولادهای کربن دار حد فاصل آهن خالص (صفر % کربن) و چدن ( 1/7% کربن ) بر‌حسب درصد کربن به قرار ذیل دسته بندی می شوند : فولاد کم کربن : مقدار آن کم‌تر از 0/15 درصد. فولاد با کربن ملایم : مقدار آن حدود 0/15 الی0/29 درصد. فولاد با کربن متوسط : مقدار آن حدود 0/30 الی 0/59 درصد. فولاد با کربن زیاد : مقدار آن حدود 0/60 الی 1/7 درصد.

نکته 1 : افزایش درصد کربن باعث افزایش تنش تسلیم، کاهش شکل پذیری و مشکلات در جوش پذیری می شود.

نکته 2 : در صورتی‌که مقدار کربن از ۳ درصد تجاوز نماید عمل جوشکاری پر خرج شده و احتیاج به پیش گرمایش، پس گرمایش و الکترودهای خاص خواهد بود

تفاوت اصلی این دو گرید فولادی چیست؟

در واقع استحکام کششی ST52 بیشتر از ST37 است که عامل مهمی در سبک استفاده این دو آلیاژ به حساب می‌آید. از این رو ST37 بیشتر در مصارف ساختمانی استفاده می‌شود در حالی که از آلیاژ ST52 در صنایع و صنعت نیز می‌توان به خاطر استقامت کششی خوبش هم استفاده کرد.

در واقع از لحاظ مهندسی استحکام کششی خاصیتی است در مقابله با حوادث طبیعی مانند زلزله و طوفان شدید که ساختمان را به لرزه و حرکت وا می‌دارد. اگر سازه استقامت تحمل فشار بیشتری داشته باشد، مسلما کیفیت ساخت بهتری داشته و احتمال ویرانی آن کاهش می‌یابد. قیمت تیرآهن هاش را از آرسینکو دنبال کنید.

نتیجه گیری بررسی آلیاژ ST52 و ST37 در زمینه ساختمان سازی

پس از مشاهده توضیحات ذکر شده در این پست، می‌توان گفت که هر دو گرید ST52 و ST37 از خواص مناسبی جهت ساختمان سازی برخوردار هستند که در مناطق زلزله خیز و تحت الشعاع و حوادث طبیعی مسلما ST52 به سبب استقامت کششی بهتر گزینه مناسب‌تری خواهد بود.

اما اگر ملاک مقابله با حوادث طبیعی احتمالی اولویت خرید ما نباشد، ST37 با قیمت مناسب‌تر گزینه پیش روی ما هست. البته تمامی آلیاژ‌های فولادی خواص و کاربرد‌های مشابهی دارند، اما در زمینه ساختمان سازی بهترین گزینه مناسب و اقتصادی همین ST52 و ST37 هستند که عموما از آن‌ها استفاده می‌شود.

در صورت نیاز به مشاوره دقیق‌تر و کارشناسی شده، با کارشناسان شرکت آرسینکو در تماس باشید و سوالات تخصصی خود را از آن‌ها بپرسید.