مقالات

میلگرد یکی از مهمترین ابزار آلات و مصالح ساختمانی فلزی به‌حساب می‌آید که معمولا با هدف افزایش خواص مکانیکی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگرچه بتن از استحکام و توان باربری بالایی برخوردار است اما به دلیل سختی زیاد، قابلیت کشسانی ندارد؛ از این‌رو میلگرد با خاصیت کششی، این ضعف بتن را جبران کرده و سازه را در برابر هرگونه بار، ضربه و فشار ناگهانی مقاوم خواهد کرد. میلگرد توسط کارخانه‌های مختلف در انواع گوناگون و به روش‌های متنوع تولید می‌شوند. حال بسیاری از فعالان صنعت ساختمان و پروژه‌های عمرانی این سوال را در ذهن دارند که میلگرد از چه نوع فولادی ساخته می‌شود؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که ماده پایه میلگرد در اغلب موارد فولاد کربنی بوده و به روش‌هایی از جمله نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکرو آلیاژی در کارخانه‌های فولادسازی تولید می‌شود. در اینجا تلاش خواهیم کرد تا اطلاعات مفیدی در ارتباط با جنس میلگرد و روش‌های ساخت آن در اختیارتان قرار دهیم ؛ پس توصیه می‌کنیم تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

جنس میلگرد چیست؟

بدون تردید میلگرد از مهمترین مصالح عمرانی به‌شمار می‌آید که از خواص فوق‌العاده‌ای برخوردار است. در حقیقت آهن‌های تولید شده در کارخانه‌ها پس از طی مراحل گوناگون به فولاد تبدیل شده که از نوع فولاد کربنی است. اولین مرحله تهیه میلگرد در کارخانه، با تولید شمش یا بیلت آغاز خواهد شد. به‌طور کلی برای تولید میلگرد یا محصولات فولادی از قبیل تیر آهن، نبشی و ناودانی باید ابتدا شمش فولادی تهیه شود. کارخانه‌ها برای تولید شمش فولادی مورد نیاز برای تهیه میلگرد، از 2 روش زیر استفاده می‌کنند:

1- تهیه شمش فولادی با استفاده از ریخته گری

در این روش کاربردی، ابتدا فولاد مذاب را در محفظه تقسیم‌کننده با حداقل 2 خروجی می‌ریزند که پس از خارج شدن فولاد مذاب از خروجی، به یک محفظه منجمد‌کننده می‌رسد که در آن مذاب‌ها به دمای اولیه فولاد رسیده و سپس فلزهای جامد شده به سمت پایین کشیده می‌شوند و در نهایت با برش به شمش‌هایی با طول و عرض یکسان تبدیل خواهند شد.

2- تهیه شمش فولادی با استفاده از قالب

در این روش فولاد مذاب را به وسیله پاتیل در قالب‌هایی با سایزهای دلخواه می‌ریزند و پس از سرد شدن، شمش از قالب جدا می‌شود.

بنابراین شمش فولاد کربنی به هر روشی آماده شود، برای تولید میلگرد مطابق استانداردهای کارخانه به روش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

روش‌های تولید میلگرد فولادی

شمش فولاد کربنی در کارخانه به روش‌های گوناگونی به میلگرد تبدیل خواهد شد. در ادامه به 4 روش تولید میلگرد با استفاده از شمش یا بیلت فولادی اشاره می‌کنیم:

· تولید میلگرد فولادی به روش نورد گرم

در این روش باید شمش فولادی را در کوره‌هایی تا دمای 1000 تا 1100 درجه سانتی‌گراد حرارت داد تا نرم شوند، سپس شمش‌های نرم شده به مسیر نورد وارد می‌شوند که در این مرحله باید از غلتک‌های حداکثر 8 وجهی عبور کنند تا در نهایت سطح مقطع دایره‌ای حاصل شود. در ادامه قطر شمش کم شده و طول آن افزایش پیدا می‌کند. در نهایت بسته به اندازه میلگرد مورد نیاز، شمش فولادی وارد قفسه‌های نورد (خروجی‌های دلخواه) می‌شود تا قطر میلگرد تعیین شود و در مرحله آخر آج‌زنی میلگرد صورت پذیرد.

· تولید میلگرد فولادی به روش نورد سرد

روش نورد سرد در مقایسه با نورد گرم دارای تفاوت‌هایی است. در واقع تولید میلگرد به روش نورد سرد بدین صورت است که فرایند افزایش طول و کاهش ضخامت در دمای پایین (نزدیک به دمای اتاق) انجام می‌شود که با توجه به اعمال تغییرات بر روی فولاد سرد، تعداد غلتک‌ها و مراحل نورد در مقایسه با نورد گرم بسیار بیشتر است. میلگرد تولید شده به روش نورد گرم از استحکام و مقاومت بالاتر، شکل و ظاهر صیقلی‌تر نسبت به میلگرد نورد گرم برخوردار است؛ بنابراین تهیه میلگرد به روش نورد سرد تا انتهای عملیات رافینگ (کاهش قطر و افزایش طول شمش) با روش نورد گرم کاملا یکسان بوده و پس از آن وارد مرحله خنک‌کاری شده و در انتها نورد با غلتک انجام خواهد شد.

· تولید میلگرد فولادی به روش ترمکس

روش ترمکس به روش نورد گرم شباهت زیادی دارد اما در ماده مورد استفاده و مراحل نهایی با یکدیگر تفاوت دارند. روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی از روش‌های اقتصادی و سریع به‌حساب می‌آید که در این روش از نورد گرم استفاده شده و مواد وارد یک لوله می‌شوند تا عملیات خنک‌سازی سطحی با استفاده از آب و روغن صورت پذیرد؛ از این‌رو با توجه به درجه حرارت بالای فولاد، تنها قسمت‌های بیرونی سرد شده و بخش داخلی میلگرد همچنان داغ بوده و حرارت را به سطح منتقل می‌کند و شکل پذیری میلگرد فولادی بیشتر خواهد شد. به‌طور کلی میلگرد تولید شده به روش ترمکس از سختی کمتری برخوردار بوده و در مقایسه با میلگردهای نورد گرم از نظر آلیاژی متفاوت هستند؛ زیرا در تهیه این نوع میلگردها از فولاد با میزان کربن کمتر استفاده می‌شود که این موضوع سبب کاهش کیفیت و هزینه خواهد شد.

· تولید میلگرد فولادی به روش میکرو آلیاژی

روش میکرو آلیاژی برای ساخت میلگردهای فولادی با روش نورد گرم تفاوت چندانی ندارد و تنها در تهیه فولاد متفاوت است. در این روش از عناصری چون نیوبیوم، وانادیوم، تیتانیوم و … در ماده اولیه استفاده می‌شود تا سفارش سازی فولاد جهت افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی میلگرد انجام شود. لازم به ذکر است که در تهیه میلگردهای میکرو آلیاژی پس از پایان مراحل تولید، میلگرد را در هوای آزاد سرد می‌‌کنند تا خواص فیزیکی محصول به صورت یکپارچه از مرکز تا سطح یکسان شود. میلگرد فولادی به روش میکرو آلیاژی از مقاومت بالا، کشش و انعطاف‌پذیری عالی نسبت به سایر میلگردها برخوردار بوده و قیمت بالاتری دارد که برای استفاده در مناطق مستعد زلزله بسیار مناسب خواهد بود.

جمع‌بندی

میلگرد از مصالح پرمصرف و کاربردی بوده که با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی فوق‌العاده چون کشش و انعطاف‌پذیری در بسیاری از پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگرد در کارخانه از شمش فولاد کربنی (ریخته گری یا قالب) به روش‌هایی چون نورد گرم، نورد سرد، ترمکس و میکرو آلیاژی تولید می‌شود که هر کدام از میلگردهای تولید شده توسط این روش‌ها دارای خصوصیات و قابلیت‌های ویژه‌ای هستند.