همانطور که می‌دانید، روش‌های مختلفی برای تولید میلگرد وجود دارد که هر کدام از روش‌ها، ویژگی‌ها و خصوصیات مختص به خود را دارند. یکی از این روش‌های تولید میلگرد، روش ترمکس است. میلگرد تولید شده با روش ترمکس با استفاده از یک فرآیند خاص ترمودینامیکی تولید می‌شود تا ویژگی‌های مکانیکی آن بهبود یابد. این نوع میلگرد استحکام بالا و مقاومت بیشتر در برابر فشار و تنش‌های مختلف دارند. در این مقاله قصد داریم به‌طور کامل به معرفی میلگرد ترمکس، مشخصات آن، نحوه تولید و تفاوت‌های آن با سایر میلگردها بپردازیم.
لیست قیمت میلگرد تمامی کارخانجات در بازار امروز
میلگرد ترمکس چیست؟
میلگرد ترمکس نوعی میلگرد است که با استفاده از فرآیند ترمکس تولید می‌شود. در این روش، میلگردها پس از عملیات نورد، به‌طور ناگهانی و سریع با آب سرد می‌شوند. در این روش، جهت افزایش استحکام نهایی، میلگردها از داخل نازل‌های آب عبور داده می‌شود و در نتیجه سرد شدن ناگهانی سطح بیرونی و تشکیل لایه مارتنزیت در سطح بیرونی، استحکام نهایی سطح بیرونی میلگرد افزایش می‌یابد. این فرآیند باعث افزایش استحکام و سختی سطحی میلگرد می‌شود، در حالی که هسته آن همچنان دچار تغییرات ساختاری جزئی می‌شود. میلگردهای ترمکس به طور گسترده در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که نیازمند مقاومت بالا در برابر فشارها و تنش‌های مکانیکی هستند. این نوع میلگرد به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، به‌طور گسترده در صنایع مختلف و ساخت‌وسازهای بزرگ مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر کارخانجات به‌نام تولید کننده میلگرد همچون فولاد کویر و فولاد آذربایجان از این روش برای تولید میلگرد استفاده می‌کنند.
مشخصات میلگردهای تولید شده با روش ترمکس
میلگرد ترمکس به دلیل روش تولید و ساختار چندلایه‌ای خود، دارای مشخصات فنی منحصر‌به‌فردی است که آن را از سایر میلگردها متمایز می‌کند. از جمله مشخصات برجسته آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- حداقل استحکام تسلیم: حدود ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع
- نسبت استحکام کششی به حداقل تنش تسلیم: تقریباً ۱٫۱۲ (TS/YS)
- حداقل درصد ازدیاد طول: ۱۶ درصد
- قابلیت جوشکاری مناسب با نیازهای صنعتی
- سختی در جداره: بیش از ۲۶۰ ویکرز
- سختی در مرکز: حدود ۱۵۰ تا ۱۶۰ ویکرز
تفاوت میلگرد ترمکس با سایر میلگردها
میلگردهای ترمکس به دلیل فرآیند تولید خاص، ساختار ترکیبی و ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود با سایر میلگردها تفاوت دارند. در ادامه این بخش به بررسی تفاوت‌های میلگردهای ترمکس با میلگردهای آجدار و TMT می‌پردازیم.
مقایسه میلگرد ترمکس و آجدار
میلگرد ترمکس و میلگرد آجدار هر دو نقش مهمی در صنعت ساختمان‌سازی دارند، اما تفاوت‌های ساختاری و عملکردی آنها باعث می‌شود هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب باشند. میلگرد آجدار، همانطور که از نامش مشخص است، سطحی آجدار دارد که چسبندگی خوبی با بتن ایجاد می‌کند و عمدتاً در پروژه‌های معمولی و اقتصادی کاربرد دارد. این میلگردها معمولاً دارای ساختاری یکنواخت هستند و با توجه به نوع خود (A1، A2، A3 و A4) از نظر سختی و استحکام متفاوت هستند. به‌طور مثال، میلگردهای A1 و A2 مناسب کارهای جوشکاری و خاموت‌زنی هستند، در حالی که A3 و A4 به دلیل سختی و شکنندگی بالا، شکل‌پذیری کمتری دارند و جوش‌پذیری محدودی دارند. حداقل میزان استحکام تسلیم در میلگردهای A1، A2، A3 و A4 به ترتیب برابر ۲۴۰، ۳۴۰، ۴۰۰ و ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع است.
در مقابل، میلگرد ترمکس با استفاده از روش حرارت‌دهی و سردسازی کنترل شده تولید می‌شود و دارای ساختاری خاص شامل هسته نرم و لایه بیرونی سخت است. این ترکیب ویژه باعث می‌شود میلگرد ترمکس مقاومت تسلیم بالاتر، سختی سطحی مناسب و قابلیت تحمل فشارهای پیچشی بیشتری داشته باشد. میلگردهای ترمکس همچنین خواص مکانیکی بهبود یافته‌ای مانند چکش‌خواری، شکل‌پذیری، جوش‌پذیری و مقاومت بالا در برابر خوردگی و شکنندگی دارند و حداقل میزان استحکام تسلیم آنها حدود ۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع است.
مقایسه میلگرد ترمکس و TMT
میلگردهای TMT در اصل با همان فرآیند ترمومکانیکی یا QST تولید می‌شوند و از نظر ساختاری تفاوت خاصی با میلگردهای ترمکس ندارند. نکته‌ای که باعث ایجاد تمایز میان این دو می‌شود، داشتن یا نداشتن لایسنس اختصاصی THERMEX است. به عبارت دیگر، میلگردهای ترمکس تحت یک فناوری ثبت‌شده و استاندارد جهانی تولید می‌شوند، در حالی که TMTها بدون این مجوز ساخته می‌شوند. همین موضوع می‌تواند موجب شود برخی از میلگردهای TMT کیفیت و خواص مکانیکی پایین‌تری نسبت به ترمکس‌ها داشته باشند. از نظر قیمت نیز معمولاً میان این دو نوع میلگرد اختلاف جزئی وجود دارد.
نحوه تولید میلگرد ترمکس
تولید میلگرد ترمکس بر پایه یک فرآیند دو مرحله‌ای طراحی شده است. در مرحله اول، میلگردهای خارج شده از فرآیند نورد، که دمایی حدود ۹۵۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد دارند، وارد یک محفظه سردسازی می‌شوند و با استفاده از جریان آب به‌سرعت سرد می‌شوند. در این مرحله، فقط سطح میلگرد سرد می‌شود و ساختار کریستالی می‌گیرند، در حالی که هسته داخلی هنوز گرم باقی مانده و خاصیت نرم و منعطف‌پذیر به خود می‌گیرد.
در مرحله دوم، پس از خروج میلگردها از سیستم خنک‌کننده، روی یک صفحه خنک‌کننده در معرض هوا قرار می‌گیرند. در این حالت، گرمای هسته مرکزی باعث می‌شود سطح میلگرد که در مرحله قبلی سخت و شکننده شده بود، دوباره گرم شده و خاصیت چقرمگی بالا پیدا کند.
آشنایی با علامت اختصاری میلگردهای تولید شده به روش ترمکس
برای تشخیص اینکه یک میلگرد با روش ترمکس تولید شده است، تولیدکنندگان بر روی بدنه میلگردها از علامت‌های اختصاری خاصی استفاده می‌کنند. رایج‌ترین علامنهای نشانگر تولید میلگرد به روش ترمکس، کدهای CT و JT هستند. این حروف نشان‌دهنده فرآیند تولید میلگرد به روش ترمکس است.
- CT: برای میلگردهای A3 یا آج 400
- JT: برای میلگردهای A2 یا آج 340
عوامل تاثیرگذار بر روی خواص مکانیکی میلگردهای ترمکس
خواص مکانیکی میلگردهای ترمکس تحت تأثیر چندین پارامتر کلیدی قرار دارند که رعایت دقیق آنها در فرآیند تولید می‌تواند کیفیت و عملکرد نهایی محصول را تضمین کند. مهم‌ترین این عوامل عبارت‌اند از:
فشار آب در فرآیند خنک‌کاری میلگرد ترمکس
یکی از مؤثرترین پارامترها در روش ترمکس، فشار آب است. هرچه میلگردها با سرعت بیشتری از لوله‌های آب سرد عبور کنند، مدت تماس سطح آنها با آب کاهش یافته و این موضوع موجب افزایش تنش تسلیم می‌شود. بررسی‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که تغییر فشار آب می‌تواند هم بر مقاومت تسلیم و هم بر استحکام کششی میلگرد اثر بگذارد. همچنین رابطه مستقیمی میان قطر میلگرد و میزان فشار آب وجود دارد؛ به‌گونه‌ای که هرچه قطر میلگرد بیشتر باشد، فشار آب برای خنک‌کاری نیز باید افزایش یابد.
قطر میلگرد یا آرماتور
قطر میلگرد تأثیر مستقیمی بر مدت زمان مورد نیاز برای خنک‌کاری دارد. افزایش قطر سبب می‌شود که زمان عملیات ترمکس نیز طولانی‌تر شود. اگر این موضوع به‌درستی مدیریت نشود، سختی لایه مارتنزیتی سطح کاهش یافته و میزان فریت و پرلیت در بخش مرکزی میلگرد افزایش پیدا می‌کند. نتیجه این امر افت مقاومت تسلیم و کاهش کیفیت مکانیکی محصول خواهد بود.
دمای میلگرد ترمکس هنگام ورود به سیستم خنک‌کننده
دمای اولیه میلگردها پیش از ورود به سیستم خنک‌کاری نقش مهمی در ویژگی‌های مکانیکی آنها دارد. اگر دمای میلگرد بیش از حد بالا باشد یا خنک‌کاری با تأخیر انجام گیرد، ساختار فولاد تغییر کرده و استحکام نهایی کاهش می‌یابد. بنابراین کنترل دقیق دما در این مرحله حیاتی است.
زمان کوئنچ یا مدت سرمایش
مدت زمانی که میلگرد در معرض خنک‌کاری سریع (کوئنچ) قرار می‌گیرد، عامل کلیدی دیگری در ایجاد خواص نهایی محصول است. در شرایطی که قطر میلگرد افزایش یابد یا فشار آب کافی نباشد، زمان کوئنچ باید بیشتر شود تا ساختار مطلوب و خواص مکانیکی مناسب ایجاد گردد. تنظیم دقیق این زمان یکی از داده‌های فنی و ارزشمند هر کارخانه تولیدکننده محسوب می‌شود.
تفاوت های روش ترمکس با روش آلیاژی چیست؟
تفاوت روش آلیاژسازی و روش ترمکس برای تولید میلگرد در متریال استفاده شده برای ساخت میلگردها است، در روش ترمکس برای تولید میلگرد از شمش‌های فولادی استفاده می‌شود که دارای کیفیت پایین‌تری بوده و برای این که قطعات به مقاومت لازم برسند، محصولات تولیدی را در دو مرحله خنک می‌کنند.
اما در روش آلیاژسازی، فولاد مورد استفاده در فرآیند فولاد سازی و توسط اضافه کردن فروآلیاژها ساخته می‌شود. همچنین این محصولات در محیط آزاد و به مرور زمان خنک می‌شوند. این مدل خنک‌کاری میلگردها باعث می‌شود تا سطح بیرونی و درونی آنها دارای مقاومت یکسانی باشد و همچنین این آرماتورها برای محیط‌های زلزله‌خیز و سازه‌های تحت فشار مناسب‌تر می‌باشند.
برای ساخت میلگرد ترمکس از چه موادی استفاده می‌شود؟
در روش ترمکس برای ساخت میلگرد، از شمش‌های فولاد و درصد کمی هم عناصر شیمیایی برای آلیاژسازی استفاده می‌شود که این عناصر عبارتند از:
سخن پایانی
میلگرد ترمکس به دلیل روش تولید خاص خود، ترکیبی از استحکام بالا و انعطاف‌پذیری مناسب را ارائه می‌دهد و به همین دلیل یکی از گزینه‌های پرکاربرد در پروژه‌های عمرانی محسوب می‌شود. آشنایی با مشخصات، نحوه تولید، علامت اختصاری و تفاوت‌های آن با سایر میلگردها به خریداران و مهندسان کمک می‌کند تا انتخابی دقیق‌تر و مطمئن‌تر داشته باشند. امروزه در ایران میلگردهای تولید شده به این روش در کنار میلگردهای تولید شده به روش آلیاژسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که میلگردهای ترمیکس از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند که این محبوبیت را مدیون خواص مکانیکی بهتر خود هستند.
