ورق A283 چیست؟ + جدول گریدها و ترکیبات آن

در بازار گسترده فولاد، توجه‌ها اغلب معطوف به گریدهای شناخته‌شده‌ای مانند A516 یا A36 است. اما در کنار این نام‌های مطرح، فولادی به نام ورق A283 قرار دارد که نقشی اساسی و بنیادین در بسیاری از زیرساخت‌های صنعتی ایفا می‌کند. این ورق، جزء اصلی سازه‌هایی است که شاید هر روز در اطراف خود می‌بینیم اما به ماهیت آن‌ها فکر نمی‌کنیم: از مخازن عظیم ذخیره‌سازی و خطوط لوله کم‌فشار گرفته تا بسیاری از سازه‌های فلزی عمومی. بسیاری از مقالات فنی، ورق A283 را به سادگی به عنوان یک فولاد کربنی با استحکام کششی پایین طبقه‌بندی می‌کنند. اما این تعریف، قابلیت‌های واقعی آن را نادیده می‌گیرد و حق مطلب را ادا نمی‌کند. انتخاب A283 برای یک پروژه، تصمیمی اقتصادی است که بر پایه درک عمیق از خواص آن استوار است. هدف این مقاله، شکستن این تصویر سطحی و ارائه یک تحلیل جامع از این فولاد است.

معرفی ورق A283

ورق A283 یک نوع فولاد کربنی ساختمانی است که به‌طور ویژه برای کارهایی طراحی شده که نیاز به مقاومت مکانیکی متوسط، جوشکاری آسان و شکل‌پذیری خوب دارند. این ورق بیشتر در ساخت مخازن ذخیره‌سازی، سازه‌های صنعتی و تجهیزات تحت فشار استفاده می‌شود به همین دلیل با نام ورق مخزنی نیز معروف است. در واقع اگر بخواهیم به زبان ساده بگوییم، ورق A283 خمیر مایه‌ی بسیاری از سازه‌ها و تجهیزات بزرگ است.

نام این فولاد در استاندارد ASTM آمریکا تعریف شده و به‌عنوان یک فولاد کربنی گرم نورد شناخته می‌شود. اگر بیشتر با استاندارد DIN و ورق‌های ST آشنا هستید باید بگوییم که A283 در این استاندارد معادل دقیقی ندارد چون استانداردها ساختار و رده‌بندی متفاوتی دارند. اما نزدیک‌ترین معادل برای این ورق ، خصوصا گرید C، فولاد ST37-2 است .

انواع گریدهای ورق A283

بر اساس استاندارد معتبر جهانی ASTM (American Society for Testing and Materials)، ورق‌های فولادی A283 به چهار گرید اصلی A، B، C و D دسته‌بندی می‌شوند. این گریدها که خانواده‌ی A283 را تشکیل می‌دهند، به طور معمول بر اساس تفاوت در ترکیب شیمیایی (به‌ویژه میزان کربن) و در نتیجه، خواص مکانیکی مانند استحکام تسلیم از یکدیگر متمایز می‌شوند. این ویژگی‌ها عملکرد هر گرید را برای نیازهای صنعتی متفاوت، منحصر‌به‌فرد می‌سازد که در این میان، گرید C به عنوان رایج‌ترین و پرکاربردترین گرید در بازار جهانی و ایران شناخته می‌شود.

• A283 Grade A
  گرید A دارای کمترین میزان کربن و استحکام در بین همه گریدهای A283 است و بیشترین تمرکز آن بر شکل‌پذیری و سهولت جوشکاری است. این ورق گزینه‌ای مناسب برای ساخت قطعاتی است که نیاز به عملیات فرم‌دهی پیچیده و بار مکانیکی پایین دارند.
• A283 Grade B
  نسبت به گرید A، گرید B کمی استحکام بالاتری دارد اما همچنان شکل‌پذیری مطلوبی را حفظ کرده است.  A283Bمعمولا برای سازه‌های سبک و قطعاتی که در تماس با فشار متوسط قرار می‌گیرند استفاده می‌شود.
• A283 Grade C
  C  پرکاربردترین گرید این استاندارد به شمار می‌رود. استحکام تسلیم بالاتر از A و B، همراه با قابلیت جوشکاری و شکل‌دهی مناسب، این ورق را برای ساخت مخازن، بدنه تجهیزات تحت فشار و سازه‌های مقاوم در برابر بارگذاری‌های سنگین ایده‌آل کرده است.
• A283 Grade D
  بالاترین سطح استحکام و مقاومت مکانیکی را در میان چهار گرید ، D دارد و بیشتر در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که علاوه بر فشار، لرزش یا تنش‌های مکانیکی قابل‌توجهی هم وجود دارد.

مشخصات فنی ورق A283

ورق A283 به دلیل ترکیب شیمیایی ساده، قابلیت شکل‌دهی بالا و مقاومت کافی، در ساخت سازه‌ها و تجهیزات تحت فشار کاربرد دارد؛ چون به راحتی می‌توان آن را برش، خم یا جوشکاری کرد. با این حال، باید توجه داشت که A283 ذاتاً یک فولاد کربنی ساده (ورق سیاه) است و مقاومت ذاتی بالایی در برابر زنگ‌زدگی ندارد. عملکرد قابل قبول آن در محیط‌های مرطوب، کاملا به اعمال یک پوشش محافظ مناسب، مانند رنگ صنعتی، وابسته است. در مقابل، اگر فشار و تنش مکانیکی عامل تعیین‌کننده‌ای نباشد و اولویت اصلی صرفا مقاومت در برابر خوردگی باشد، ورق‌های گالوانیزه جایگزین بهتری محسوب می‌شوند، زیرا پوشش روی، محافظت بسیار موثرتری فراهم می‌کند.به همین دلیل، قیمت ورق گالوانیزه ۲ میل به دلیل فرآیند پوشش‌دهی خاص، معمولا بالاتر از ورق سیاه A283 در ضخامت مشابه است.

ابعاد ورق آلیاژی A283

دامنه ابعادی در ورق آهنی  a283  بسته به گرید و نوع محصول مانند ورق آسیاب شده یا ورق تراز شده بسیار متنوع است .مثلا می‌تواند با ضخامت ۶ تا ۱۰۰ میلی‌متر، عرض از ۱۰۰۰ تا ۲۵۰۰ میلی‌متر و طول از ۲ تا ۱۲ متر تولید شود. امکان عرضه این ورق به‌صورت شیت، پلیت یا کویل وجود دارد. علاوه بر ابعاد فابریک با وجود روش‌های متعدد برشکاری ورق سیاه از جمله گیوتین ، برش لیزری و غیره تهیه ابعاد سفارشی از بعضی مراکز امکان پذیر شده است.

جدول ترکیبات شیمیایی A283

کم کربن بودن بارزترین مولفه شیمیایی ورق a283 است. این یعنی میزان کربن نباید از 0.3 % تجاوز کند. بیشترین میزان کربن در گرید D این نوع ورق و برابر با 0.27 % است این مقدار در گریدهای دیگر به مراتب کمتر است. مابقی عناصر ترکیبی این آلیاژ فولادی عبارتند از منگنز، مس، سیلیسیم، گوگرد و فسفر که مقدار آن‌ها تقریبا در همه گریدها یکسان است. در این جدول درصد هر عنصر بر اساس استاندارد  ASTM A283/A283Mبیان شده است.

عنصر	گرید A	گرید B	گرید C	گرید D
کربن (C)	0.14%	0.17%	0.24%	0.27%
منگنز (Mn)	0.90%	0.90%	0.90%	0.90%
فسفر (P)	0.04%	0.04%	0.04%	0.04%
گوگرد (S)	0.04%	0.04%	0.04%	0.04%
سیلیسیم (Si)	0.40%	0.40%	0.40%	0.40%
مس (Cu)	0.20%	0.20%	0.20%	0.20%
آهن (Fe)	98.485 %	98.455 %	98.385 %	98.355 %

مقادیر مربوط به سیلیسیم (Si) حداکثر میزان مجاز برای ورق‌هایی با ضخامت 1.5 اینچ (حدود 38 میلی‌متر) و کمتر می‌باشد. برای ورق‌های ضخیم‌تر، میزان مجاز بین 0.15% تا 0.40% است.

جدول خواص فیزیکی و مکانیکی A283

چگالی تقریبی فولاد A283 مثل مابقی فراورده‌های فولادی  ۷٫۸۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب در نظر گرفته می‌شود. درصد ازدیاد طول بالای ۲۰ درصد، بیانگر انعطاف‌پذیری و مقاومت خوب در برابر تغییر شکل ناگهانی این محصول است. همچنین A283 در دمای معمولی چقرمگی قابل قبولی دارد.
در مورد استحکام کششی و حد تسلیم بهتر است هر کدام از گریدهای آن را جداگانه بررسی کنیم. در جدول زیر این کمیت‌ها بر حسب مگاپاسکال آورده شده‌اند:

	استحکام کششی	نقطه تسلیم
گرید A	310–415	170
گرید B	345–450	185
گرید C	380–515	205
گرید D	415–550	230

کاربردهای ورق A283 (ورق مخزنی)

دانش واقعی در انتخاب یک فولاد، دانستن این است که از آن دقیقا در کجا باید استفاده کرد. مهم‌ترین و اصلی‌ترین کاربرد ورق A283، ساخت انواع مخازن ذخیره‌سازی است و به همین دلیل در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی برای ساخت بدنه، کف و سقف مخازن نگهداری آب، نفت خام و سایر سیالات در فشارهای پایین به وفور استفاده می‌شود. به لطف قابلیت جوشکاری و شکل‌پذیری عالی، این ورق گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت لوله‌های قطور کم‌فشار، سیلوها، بونکرها، کانال‌های تهویه و سایر قطعات سازه‌ای است که تحت تنش‌های استاتیکی بالا قرار ندارند. همچنین می‌توان از آن در بخش‌های غیربحرانی و کم‌فشارِ دیگ‌های بخار و مخازن تحت فشار استفاده کرد، اما باید توجه داشت که این فولاد برای تحمل فشارها و دماهای بالا یا بارهای دینامیکی سنگین بهینه‌سازی نشده است.

تولیدکنندگان ورق A283

تولیدکنندگان ورق A283 در ایران و جهان نقش مهمی در تامین این محصول دارند. در ایران، کارخانه‌هایی مانند فولاد مبارکه اصفهان، فولاد اکسین اهواز و فولاد کاوه جنوب کیش به عنوان پیشروان تولید ورق A283 شناخته می‌شوند. این شرکت‌ها با فناوری‌های به‌روز و کنترل کیفیت دقیق، محصولی مطابق استانداردهای بین‌المللی ارائه می‌دهند. تولیدکنندگان داخلی با کاهش هزینه‌ها و افزایش دسترسی سریع به محصول، جایگاه بزرگی در بازار داخلی پیدا کرده‌اند.

در سطح جهانی نیز کشورهای زیادی مثل آمریکا، چین، روسیه، هند ،کره و اروپا تولید این محصول را برعهده دارند. شرکت‌های مطرحی مانند ArcelorMittal،Nippon Steel و POSCO تولیدکننده ورق A283 هستند که با فناوری پیشرفته و ظرفیت تولید بالا، ورق‌های با کیفیتی را به بازار جهانی عرضه می‌کنند.

قیمت ورق آلیاژی A283

طبیعتا قیمت ورق A283 مسئله‌ایست که برای خریداران بسیار حائز اهمیت است. عوامل مختلفی در این فاکتور دخیل هستند ، گرید ورق ، از مهم‌ترین این عوامل است؛ مثلا گرید C بیشترین کاربرد را در صنایع ساختمانی و ساخت مخازن دارد و به همین دلیل معمولا از سایر گریدها گران‌تر است. در مقابل، گرید A به عنوان ارزان‌ترین گزینه شناخته می‌شود و برای پروژه‌هایی با نیازهای کمتر تخصصی مناسب است.

خرید عمده تاثیر قابل توجهی بر قیمت کلی خرید ورق A283 دارد؛ به طوری که در سفارش‌های تناژ بالا، قیمت‌ها به طرز محسوسی کاهش می‌یابند و امکان دریافت تخفیفات بهتر فراهم می‌شود. علاوه بر این، هزینه‌های حمل‌ونقل به مقصد نهایی و قیمت ورق سیاه برش خورده در ابعاد سفارشی به صورت جداگانه محاسبه شده و باید در برآورد کلی هزینه‌ها لحاظ شود. در نهایت، برای انتخاب بهترین ورق A283 با قیمت مناسب، توجه به نوع گرید، حجم خرید و هزینه‌های جانبی بسیار اهمیت دارد تا بهترین تعادل بین کیفیت و قیمت به دست آید.

تفاوت ورق ST37 و A283

تفاوت بنیادین ورق ST37 و A283 در استاندارد و هدف اولیه طراحی آن‌ها نهفته است. ورق ST37 که بر اساس استاندارد DIN آلمان تعریف می‌شود، یک فولاد ساختمانی کم‌کربن و همه‌منظوره برای کاربردهای عمومی است. در مقابل، ورق A283 تحت استاندارد ASTM آمریکا تولید شده و به چهار گرید (A, B, C, D) تقسیم می‌شود که برای کاربردهای با استحکام کششی پایین تا متوسط، از جمله مخازن کم‌فشار و سازه‌های خاص ، طراحی شده‌اند.