چهار پهلو فولادی چیست؛ انواع و کاربرد آن

در صنایع مختلفی که از محصولات فولادی در آن استفاده می‌شود و عملیات ساخت و ساز در آن انجام می‌گیرد، از پروفیل‎‌هایی موسوم به پروفیل چهار پهلو فولادی استفاده می‌شود. استفاده از چهارپلو فولادی در پروژه‌های صنعتی روز به روز افزایش یافته و در صنعت به اشکال مختلف فرم دهی شده و روانه‌ بازار می‌گردد. در ادامه مطلب به بررسی چهار پهلو فولادی، انواع و کاربرد آن می‌پردازیم.

*** چهار پهلو فولادی چیست؟

چهار پهلو فولادی از انواع پروفیل‌های باز می‌باشد. این پروفیل باز، توپر و دارای استحکام بسیار بالا است و سطح مقطع مشخصی دارد. سطح مقطع این پروفیل به شکل مربع و یا مستطیل می‌باشد. با توجه به مقاومت و استحکام بسیار بالایی که این نوع از پروفیل دارد، در صنعت بسیار پراهمیت و کاربردی می‌باشد. فروش این نوع از پروفیل‌ها بصورت شاخه‌ای است. بواسطه اینکه این محصول را می‌توان از شمش و یا قراضه فولادی تولید کرد، در نتیجه قیمت مناسبی خواهد داشت و همواره در دسترس می‌باشد.

یکی از ویژگی‌های خاص پروفیل چهار پهلو فولادی قابلیت جوشکاری، تراشکاری و شکل‌پذیری می‌باشد که همین خصوصیات باعث محبوبیت بیشتر این محصول در بین مصرف کنندگان شده است.

*** تقسیم بندی انواع چهار پهلو فولادی

انواع چهار پهلو فولادی را می‌توان براساس مشخصه‌هایی که دارد به چندین روش تقسیم بندی کرد. از جمله این مشخصه‌ها روش تولید، نوع آلیاژ بکار رفته و سایز محصول نهایی می‌باشد. در ادامه به این روش‌ها و تقسیم بندی‌ها اشاره خواهیم کرد:

*** تقسیم بندی براساس روش تولید

براساس روش تولید پروفیل چهار پهلو فولادی را می‌توان به چهار دسته تقسیم بندی کرد.

*** روش نورد گرم

برای تولید چهار پهلو فولادی به این روش نیازمند ماده اولیه شمش فولادی هستیم. در این روش ابتدا با استفاده از کوره، دمای شمش‌ها را به میزان مشخصی افزایش می‌دهند. سپس با عبور شمش‌های دما بالا از میان غلتک‌هایی با مشخصات معین، عملیات نورد بر روی شمش انجام می‌شود تا به تدریج طول آن افزایش و سطح مقطع آن کاهش یابد. بعد از آن با کشش و فرآیندهای دمایی، پروفیل چهار پهلو فولادی به روش نورد گرم تولید می‌شود.

با وجود اینکه این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد، اما دمای بالای کوره در این عملیات موجب سیاه شدن رنگ محصول نهایی شده و کیفیت آن را کاهش می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود تا در صنایعی که ظاهر پروفیل اهمیتی ندارد و قرار است روی آن پوشش داده شود، استفاده شود و کاربرد داشته باشد.

*** روش نورد سرد

با توجه به اینکه پروفیل چهار پهلو فولادی را می‌توان به روش نورد گرم تولید کرد، به روش نورد سرد هم می‌توان آن را تولید کرد. در این روش مرحله حرارت دادن توسط کوره حذف شده و شمش‌های اولیه مستقیما وارد مرحله نورد شده و از میان غلتک‌ها عبور داده می‌شوند و در نهایت در اندازه‌های مختلف تولید می‌شوند. عدم افزایش دما در این روش منجر به تولید محصول با کیفیت‌تری در مقایسه با روش نورد گرم خواهد شد. سختی و تنش تسلیم چهار پهلو تولیدی به روش نورد سرد بیشتر از روش نورد گرم خواهد بود. از نظر ریزساختاری نیز، محصول روش نورد سرد ریزدانه‌تر خواهد بود و با توجه به شکل ظاهری آن در کاربردهایی مانند قالب‌سازی که ظرافت مهم است، استفاده می‌شود.

*** روش ترانسی

محصول نهایی چهارگوش تولیدی به این روش از کیفیت بالا، دقت و صافی سطح بسیار بالایی برخوردار می‌باشد. در این روش تولید چهار پهلو فولادی از ریخته گری مداوم شمش‌های فولادی استفاده می‌شود. سپس شمش‌ها در طول مشخص برش داده می‌شوند و در کوره حرارت می‌بینند. بعد از این مرحله شمش‌ها توسط غلتک‌ها چندین بار نورد داده می‌شوند تا به ضخامت مطلوب رسیده و قابلیت شکل‌دهی آن افزایش یابد. سطح این محصول سیاه است و بایستی عملیات پرداخت مانند سنگ زنی و پولیش‌کاری روی سطح آن انجام شود تا سطحی صاف و صیغلی به ما بدهد.

دقت بالا و سطح صیغلی مانند آن یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها و خصوصیت چهار پهلوی ترانسی می‌باشد. سایز این پروفیل بین ۴ در ۴ میلیمتر تا ۹۰ در ۹۰ میلیمتر متغیر است. سایزهای کوچک این پروفیل در اندازه‌های ۲ در ۲ میلیمتر تا ۱۰ در ۱۰ میلیمتر می‌باشد که در بازار به اصطلاح خار معروف است. مشتری اصلی این خارها صنایع کوچک مقیاس می‌باشند که از آن در موارد گوناگونی استفاده می‌شود. هرچه اندازه و سایز این پروفیل افزایش یابد، مدل مشتری آن هم تغییر می‌کند و دقت نیز بالا می‌رود.

*** روش فابریک

در سه روش نورد گرم، نورد سرد و ترانسی برای تولید چهار پهلو فولادی از شمش‌های اولیه‌ای استفاده شد که حاصل ضایعات و قراضه‌های آهنی بوده و دارای ناخالصی می‌باشد. اگر برای تولید محصول از شمش‌های فابریک و بدون ناخالصی استفاده شود، به آن روش فابریک گفته می‌شود. این روش تولید منجر به محصولی باکیفیت‌تر و یکنواخت‌تر خواهد شد.

*** تقسیم بندی براساس آلیاژ مصرفی و ترکیب شیمیایی

به مانند سایر پروفیل‌ها، این پروفیل نیز می‌تواند از آلیاژهای استیل، فولاد کربن، آلومینیوم، برنج و مس تولید شود. از نظر ترکیب شیمیایی بکار رفته در پروفیل چهار پهلو فولادی، می‌توان این محصول را به چند دسته تقسیم بندی کرد که در ادامه اشاره می‌کنیم.

*** چهار پهلو ST37

این محصول در صنایع خودروسازی، نساجی، دفاعی و کشتی سازی بسیار کاربرد دارد. این محصول شامل ترکیبی از آهن و عناصری مانند کروم می‌باشد. وجود عنصر کروم این محصول را برای کاربردهای مختلف مناسب ساخته، به این دلیل که عنصر کروم به عنوان محافظی در برابر عوامل مخرب عمل می‌کند. از سایر خواص این محصول می‌توان به عمر بالا، سهولت ساخت و مقاومت در برابر ضربه اشاره کرد.

*** چهار پهلو CK45

از این نوع چهار پهلو برای ساخت قطعات مختلفی مانند شافت، محور، پایه دستگاه و اسکلت سازه‌ها استفاده می‌شود. میزان کربن موجود در این محصول پایین بوده و به همین علت از مقاومت کششی قابل توجهی برخوردار است. در این محصول از عناصر دیگری مانند سیلیسم و منگنز استفاده شده است.

*** چهار پهلو A36

این نوع چهار پهلو یک فولاد سبک با گوشه‌های شعاعی می‌باشد که در ساختمان سازی و تعمیرات کاربرد به سزایی دارد. این پروفیل به طور معمول و عمده در تعمیر و نگهداری صنعتی، تجهیزات کشاورزی، تجهیزات حمل و نقل، کارهای زینتی، شمشیر بازی و آثار هنری استفاده می‌شود. مراحل تولیدی آن مانند جوش، برش، شکل‌دهی و ماشینکاری با تجهیزات و دانش کافی در این باره میسر و آسان می‌باشد.

*** چهار پهلو ۱۰۱۸

این نوع چهار‌ پهلو یک فولاد کربنی می‌باشد و از رایج‌ترین گریدهای موجود در جهان می‌باشد که با روش نورد سرد تولید می‌شود. این مقطع دارای یک سطح صاف و یکنواخت و یکسانی می‌باشد و ویژگی مکانیکی مطلوبی دارد. همچنین جوش پذیری، شکل پذیری، برش و ماشینکاری آن آسان بوده و برای خمش و سرد کاری بسیار ایده آل می‌باشد.

*** چهار پهلو ۳۰۴

این چهار پهلو از نظر اقتصادی به صرفه‌ترین و ارزان‌ترین چهار پهلو می‌باشد که در کنار مقرون به صرفه بودن زنگ نزن نیز می‌باشد. این مقطع در تمامی موارد که احتمال خوردگی وجود دارد بسیار عالی می‌باشد. مزایای این مقطع عمر طولانی او و فرزکاری سبک می‌باشد. این مقطع به طور گسترده در هر پروژه‌ تولیدی که در معرض عناصر شیمیایی، اسیدی و آب نمک قرار دارد به طور فوق العاده‌ای مناسب می‌باشد.

*** چهار پهلو ۳۱۶

چهار پهلو ۳۱۶ ، یک مقطع آستنیتیک کروم نیکل است که حاوی مولیبدن می‌باشد. این مقطع در مقایسه با استیل ۳۰۴، مقاومت در برابر خوردگی بهتر و استحکام بیشتری در دمای بالاتر دارد. این محصول به عنوان یک گرید زنگ نزن که در صنایع غذایی و یا دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، شناخته می‌شود. این مقطع برای مقاومت در برابر خوردگی در طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی و اسیدی و محیط‌های دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

*** آلومینیومی ۶۰۶۱

چهار پهلو آلومینیومی ۶۰۶۱، در پروژههای ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقطع، در مواردی استفاده می‌شود که ویژگی‌هایی مانند وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است. نوع آلومینیومی این محصول در ساخت قاب، بست، موارد تزیینی، شفت و محور استفاده می‌شود. برش، جوش و ماشینکاری این مقطع فولادی آسان است.

*** برنجی ۳۶۰

چهار پهلو برنجی ۳۶۰ با داشتن استحکام، مقاومت در برابر خوردگی، عدم هدایت الکتریکی و بدون درخشندگی مشخص می‌شود. این مقطع برای مقاصد مختلف از جمله اتصالات، گیره و ابزارها استفاده می‌شود. به دلیل ظاهر صاف طلایی آن، زمانی که جلا داده می‌شود، برای کاربردهای تزئینی استفاده می‌شود.

*** تقسیم بندی براساس سایز

همانطور که می‌دانید یکی از کاربردهای پروفیل چهار پهلو فولادی در صنعت ساختمان سازی می‌باشد. بر همین اساس تقسیم بندی این محصول با توجه به کاربرد خاصی که دارد، بصورت زیر خواهد بود:

سایز ۵ و ۶: بیشترین کاربرد محصول با این سایز در کارهای تزئینی می‌باشد.

سایز ۸ و ۹: با توجه به مقاومت کم محصول با این سایز، برای کارهای سبک مناسب خواهد بود.

سایز ۱۰: مقاطع سایز ۱۰ اغلب در ساخت انواع درب و پنجره کاربرد دارند.

سایز ۱۲: از این نوع محصول نیز در ساخت انواع درب‌های ساختمانی، نرده و حفاظ استفاده می‌شود.

سایز ۱۴ تا ۱۶: این سایز از محصول بیشتر در مصارفی که استحکام و مقاومت مطرح است، کاربرد دارد.

*** کاربرد چهار پهلو فولادی

همانطور که گفتیم، چهار پهلوها به واسطه در دسترس بودن، قیمت مناسب، مقاومت و شکل‌پذیری خوبی که دارند؛ در صنایع بسیاری استفاده می‌شوند که در این میان می‌توان به خودروسازی، صنعت راه و ساختمان، ریل‌های راه‌آهن، ساخت تجهیزات از جمله نگهدارنده تیغه‌های برش، جرثقیل، فرفوژه تالار و رستوران، ساخت وسایل تزیینی، ساخت درب و پنجره، غلتک‌های صنعتی، مخابرات، کشتی سازی و موارد بسیار دیگری اشاره کرد. علاوه بر این چهار پهلوهایی که سنگین‌تر هستند و ابعاد بزرگتری دارند، در تولید و ساخت ابزارها و موارد سنگین ‌ر در کوره‌ها استفاده می‌شود. معمولا هر چه وزن چهار پهلو افزایش یابد، آن پروفیل سفارشی‌تر می‌باشد و کارخانه‌ها با توجه به ابعاد، آن را طراحی و تولید می‌کنند.

*** وزن چهار پهلو فولادی چگونه محاسبه می‌شود؟

برای محاسبه وزن چهار پهلوها می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد:

محاسبه وزن چهار پهلو= طول*مساحت سطح مقطع*چگالی*تعداد شاخه

*** نتیجه گیری

چهار پهلو فولادی باتوجه به در دسترس بودن و قیمت مناسب یکی از پرکاربردترین پروفیل‌ها در صنعت می‌باشد. تقسیم بندی این محصول براساس سه روش انجام می‌گیرد. از کاربردهای مهم این پروفیل می‌توان به صنعت خودروسازی و ساختمان سازی اشاره کرد. امیدواریم تا با مطالعه مقاله فوق، پاسخ سوال‌هایتان را پیرامون چهار پهلو فولادی، کاربرد و انواع آن دریافت کرده باشید.