مقدمه
کارخانه‌های فولادسازی برای بهبود خواص مکانیکی میلگردها و افزایش مقاومت آن‌ها، از روش‌های مختلفی در فرآیند تولید استفاده می‌کنند. یکی از این روش‌ها، تکنولوژی QST یا Quenching and Self-Tempering است که برای تولید میلگردهای ترمکس به کار می‌رود. این فرآیند، نوعی عملیات ترمومکانیکی محسوب می‌شود که سختی فولاد را کنترل کرده و موجب بهبود استحکام آن می‌شود. در این روش، از شمش فولادی با ترکیب شیمیایی مشخص استفاده می‌شود تا میلگردهای مقاوم‌تری به دست آید. این تکنولوژی در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، میلگرد پس از عبور از آخرین مرحله نورد، از میان نازل‌های آب با فشار بالا عبور داده می‌شود که باعث کاهش سریع دمای سطحی آن می‌شود. در نتیجه، لایه بیرونی میلگرد تغییر فاز داده و به ساختار مارتنزیتی سخت تبدیل می‌شود.
اما در ادامه، زمانی که میلگردهای برش خورده روی بستر خنک کننده قرار می‌گیرند، حرارت باقی مانده در قسمت داخلی به مرور به سطح انتقال می‌یابد و ساختار آن را متعادل می‌کند. در نهایت، سطح خارجی میلگرد سخت باقی می‌ماند، در حالی که بخش داخلی آن به ساختاری از فریت-پرلیت تبدیل می‌شود که انعطاف پذیری بیشتری دارد. این تغییرات ساختاری، استحکام و خواص مکانیکی میلگرد را بهبود می‌بخشد. در این مقاله قصد داریم به بررسی اینکه میلگرد ترمکس چیست و چه کاربردی دارد، بپردازیم. پس برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با ما همراه شوید.
تکنولوژی QST چیست؟
تکنولوژی QST (Quenched and Self-Tempered) یک روش پیشرفته در تولید میلگردهای آجدار است که به منظور افزایش استحکام و بهبود عملکرد آن‌ها در ساخت سازه‌های مرتفع به کار می‌رود. این فرآیند در مرحله نورد میلگرد، بدون نیاز به تغییر در ترکیب شیمیایی فولاد، مقاومت تسلیم را تا ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع افزایش می‌دهد. یکی از مهمترین مزایای این روش، حفظ جوش پذیری میلگردها است، چرا که برخلاف روش‌های سنتی، نیازی به افزایش درصد کربن و منگنز ندارد. علاوه بر این، استفاده از QST باعث تولید میلگردهایی با استحکام بالا و هزینه کمتر می‌شود و در نتیجه، هزینه‌های مربوط به آلیاژسازی و نیروی انسانی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
میلگرد ترمکس چیست؟
در دهه‌های ۷۰ و ۸۰ میلادی، مهندسان عمران برای افزایش سختی و مقاومت میلگردها، به ویژه در پروژه‌های بزرگ مانند آسمان خراش‌ها، تکنولوژی QST را توسعه دادند. این روش با هدف افزایش مقاومت تسلیم میلگرد تا ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع طراحی شده است. بعدها، کشور هند این تکنولوژی را بهینه سازی و استانداردسازی کرد و آن را با نام تجاری THERMEX به بازار جهانی معرفی نمود. این فناوری به دلیل بهبود خواص مکانیکی میلگردها، امروزه به عنوان یکی از روش‌های رایج در تولید میلگردهای مقاوم شناخته می‌شود.
یکی از مهمترین مزایای فرآیند ترمکس، افزایش مقاومت میلگردها بدون نیاز به تغییر در ترکیب شیمیایی آن‌ها است. در این روش، عملیات خنک کاری سریع پس از نورد باعث سخت‌تر شدن سطح میلگرد شده و در عین حال استحکام کلی آن را بهبود می‌بخشد. این ویژگی موجب می‌شود که میلگردهای تولید شده با این تکنولوژی، در مقایسه با میلگردهای معمولی، عملکرد بهتری داشته باشند. علاوه بر این، استفاده از تکنولوژی ترمکس هزینه‌های جانبی تولید، از جمله آلیاژسازی و نیروی انسانی را کاهش داده و در نهایت، فرآیند تولید را به گزینه‌ای اقتصادی و مقرون به صرفه تبدیل می‌کند.
کاربرد میلگرد ترمکس
با توجه به استفاده گسترده از انواع میلگرد، از جمله میلگرد ترمکس در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، آشنایی با ویژگی‌ها و کاربردهای آن برای مهندسان و کارشناسان عمرانی ضروری است. میلگردهای ترمکس که با بهره‌گیری از تکنولوژی QST تولید می‌شوند، دارای سطحی سخت، هسته‌ای انعطاف پذیر و مقاومت بالا در برابر خوردگی هستند. این ترکیب از ویژگی‌ها، در کنار مقرون به صرفه بودن تولید، آن‌ها را به یکی از گزینه‌های مناسب در پروژه‌های عمرانی و صنعتی تبدیل می‌کند. با این حال، در انتخاب این نوع میلگرد برای مناطق زلزله خیز باید دقت لازم را داشت. شناخت کامل مشخصات و کاربردهای میلگردهای مختلف، امکان انتخاب آگاهانه و بهینه را برای مهندسان فراهم می‌کند و نقش مهمی در افزایش ایمنی و دوام سازه‌ها دارد.
نحوه ساخت میلگرد ترمکس به چه صورت است؟
میلگرد ترمکس با استفاده از تکنولوژی QST (Quenched and Self-Tempered) تولید می‌شود. این روش شامل یک فرآیند ترمومکانیکی کنترل شده است که باعث بهبود استحکام و خواص مکانیکی میلگرد می‌شود. مراحل تولید میلگرد ترمکس به صورت زیر است:
۱. نورد گرم شمش فولادی
ابتدا شمش فولادی در کوره‌های مخصوص تا دمای حدود ۱۱۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود. پس از رسیدن به دمای مناسب، وارد خط نورد گرم شده و با عبور از غلتک‌های نورد، به تدریج به قطر مورد نظر کاهش می‌یابد و شکل میلگرد به خود می‌گیرد.
۲. خنک کاری سریع (کویئنچینگ)
پس از آخرین مرحله نورد، میلگردهای داغ وارد بخش خنک کننده می‌شوند. در این مرحله، میلگردها از میان نازل‌های آب با فشار بالا عبور کرده و دمای سطحی آن‌ها به‌سرعت کاهش می‌یابد. این خنک کاری سریع باعث می‌شود که لایه بیرونی میلگرد تغییر فاز داده و ساختار آن به مارتنزیت سخت تبدیل شود.
۳. متعادل سازی حرارتی (Self-Tempering)
بعد از مرحله کوئینچینگ، حرارت باقی‌مانده در هسته داخلی میلگرد، به تدریج به سطح انتقال پیدا می‌کند. این فرآیند باعث می‌شود که بخش داخلی میلگرد به ساختار فریت-پرلیت تبدیل شود، که در مقایسه با سطح بیرونی، انعطاف پذیرتر است.
۴. خنک کاری نهایی در هوای آزاد
در مرحله آخر، میلگردها روی بسترهای خنک‌کننده قرار گرفته و در دمای محیط به‌آرامی سرد می‌شوند تا تنش‌های داخلی کاهش یابد و خواص مکانیکی مطلوب حاصل شود.
ویژگی‌های نهایی میلگرد ترمکس
- سطح سخت با ساختار مارتنزیتی → مقاومت بالا در برابر سایش و فشار
- هسته انعطاف پذیر با ساختار فریت-پرلیت → افزایش شکل پذیری و کاهش شکنندگی
- بهینه سازی هزینه تولید → بدون نیاز به افزودن عناصر آلیاژی گران قیمت
- افزایش استحکام بدون کاهش جوش پذیری
این فرآیند باعث می‌شود میلگردهای ترمکس از نظر استحکام و انعطاف پذیری، نسبت به میلگردهای معمولی عملکرد بهتری داشته باشند و در پروژه‌های عمرانی و صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.
فرق میلگرد ترمکس و TMT چیست؟
میلگردهای ترمکس (THERMEX) و TMT (Thermo Mechanically Treated) هر دو با استفاده از فرآیند خنک کاری سریع و عملیات حرارتی تولید می‌شوند، اما در روش ساخت، خواص مکانیکی و کاربردهای آن‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد.
در فرآیند تولید میلگرد ترمکس، پس از نورد گرم، میلگردها از نازل‌های آب عبور کرده و سطح آن‌ها به سرعت سرد می‌شود، در حالی که هسته داخلی همچنان گرم باقی می‌ماند. این حرارت داخلی، به تدریج به سطح منتقل شده و باعث متعادل سازی حرارتی می‌شود. در نتیجه، سطح میلگرد ساختار مارتنزیتی سخت پیدا می‌کند، در حالی که هسته داخلی فریت-پرلیت انعطاف پذیر خواهد داشت. این ویژگی باعث می‌شود میلگرد ترمکس استحکام بالایی داشته باشد و در عین حال مقرون به صرفه تولید شود.
در مقابل، میلگردهای TMT نیز با تکنولوژی QST تولید می‌شوند اما فرآیند خنک کاری آن‌ها کنترل شده‌تر و دقیق‌تر است. این میلگردها در چندین مرحله تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرند تا انتقال حرارت به صورت یکنواخت‌تری در سراسر میلگرد انجام شود. در نتیجه، میلگرد TMT استحکام بالاتر و شکل پذیری بیشتری نسبت به میلگرد ترمکس دارد و گزینه بهتری برای استفاده در سازه‌های مقاوم در برابر زلزله محسوب می‌شود.
از نظر کاربرد، میلگردهای ترمکس بیشتر در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی عمومی که نیاز به استحکام بالا دارند، استفاده می‌شوند. در حالی که میلگردهای TMT به دلیل انعطاف پذیری بیشتر و مقاومت بهتر در برابر تنش‌های لرزه‌ای، برای ساخت سازه‌های مرتفع، پل‌ها و ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله مناسب‌تر هستند. به همین دلیل، در مناطقی که احتمال وقوع زلزله بالاست، میلگرد TMT انتخاب بهتری نسبت به میلگرد ترمکس خواهد بود.
خرید میلگرد در ایران باکیفیت بالا
برای خرید میلگرد باکیفیت بالا در ایران، انتخاب یک تأمین کننده معتبر نقش مهمی در تضمین استحکام و دوام سازه‌های شما دارد. جهان آسین سپاهان یکی از تأمین کنندگان برتر در حوزه فروش میلگردهای استاندارد و مقاوم است که محصولات خود را از برترین کارخانه‌های فولادی کشور تأمین می‌کند. این مجموعه با ارائه میلگردهای ترمکس، TMT و سایر انواع میلگردهای ساختمانی و صنعتی، امکان خریدی مطمئن با قیمت مناسب را فراهم می‌کند. مشتریان می‌توانند با بهره‌گیری از مشاوره تخصصی، تضمین کیفیت و ارسال سریع، بهترین گزینه را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند.
سخن آخر
میلگرد ترمکس نوعی میلگرد تقویتی است که با استفاده از تکنولوژی QST (Quenched and Self-Tempered) تولید می‌شود. در این روش، میلگرد پس از نورد گرم، با عبور از نازل‌های آب به سرعت خنک شده و سطح آن سخت و مقاوم می‌شود. در حالی که هسته داخلی آن انعطاف پذیر باقی می‌ماند. هدف از استفاده از میلگرد ترمکس افزایش استحکام، دوام و کاهش هزینه‌های تولید بدون نیاز به افزودن عناصر آلیاژی گران قیمت است. این میلگرد به دلیل استحکام بالا و مقرون به صرفه، در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی به کار می‌رود، اما در مناطق زلزله خیز باید با دقت انتخاب شود. در این مقاله به بررسی اینکه میلگرد ترمکس چیست و نحوه ساخت آن به چه صورت است، پرداختیم. شما عزیزان می‌توانید سوالات خود را در این زمینه با کارشناسان ما در میان بگذارید.
سوالات متداول
1. میلگرد ترمکس چیست و چگونه تولید می‌شود؟
میلگرد ترمکس نوعی میلگرد تقویتی است که با تکنولوژی QST تولید می‌شود. در این روش، میلگرد پس از نورد گرم، با عبور از نازل‌های آب به سرعت سرد می‌شود و سطح آن سخت و مقاوم، اما هسته داخلی انعطاف پذیر باقی می‌ماند.
2. میلگرد ترمکس چه مزایایی دارد؟
این میلگرد استحکام بالا، هزینه تولید کمتر و جوش پذیری مناسب دارد. همچنین به دلیل کاهش نیاز به عناصر آلیاژی، مقرون به صرفه‌تر از برخی انواع دیگر میلگردها است.
آیا میلگرد ترمکس برای مناطق زلزله خیز مناسب است؟
اگرچه میلگرد ترمکس استحکام بالایی دارد، اما به دلیل کاهش شکل پذیری در مقایسه با میلگرد TMT، استفاده از آن در مناطق زلزله خیز باید با بررسی‌های مهندسی انجام شود.