همانطور که می‌دانید، یکی از مهم ترین مصالح ساختمانی برای افزایش مقاومت کششی بتن ساختمان، میلگرد یا آرماتور می‌باشد. امروزه روش‌های زیادی برای تولید میلگرد وجود دارد و هرکدام از آن‌ها دارای خصوصیات مختص به خود هستند. یکی از این روش‌های تولید که در این مقاله قصد داریم با آن آشنا شویم، روش ترمکس است. روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی استحکام بالا استفاده می‌شود و فرآیند تولید این محصول نوعی فرآیند ترمودینامیکی خاص است.
بنای اصلی تولید میلگردها با روش ترمکس بر اساس تکنولوژی QST می‌باشد، این تکنولوژی سبب شده است تا برای تولید میلگردهایی با استحکام تسلیم بالا، نیازی به تغییر در ترکیبات شیمیایی فولاد تولید شده نداشته باشیم و بتوانیم در هزینه‌های آلیاژسازی، نیروی انسانی و در کل فرآیند تولید فولاد مصرفی برای تولید میلگردها، صرفه‌جویی کنیم. در ادامه این مطلب درباره روش ترمکس برای تولید میلگرد و همینطور تفاوت‌های آن با سایر روش‌های موجود بیشتر صحبت خواهیم کرد.
لیست قیمت میلگرد تمامی کارخانجات در بازار امروز
تعریف و مشخصات روش ترمکس برای تولید میلگرد
بارزترین ویژگی فرآیند تولید میلگرد با استفاده از روش ترمکس این است که استفاده از آن باعث افزایش استحکام تسلیم و شکست میلگرد می‌شود. ترمکس، روش پیشرفته‌تر تولید آرماتورها با روش کوئنچ و تمپر است؛ در این فرآیند جهت افزایش استحکام نهایی، میلگرد فولادی از داخل نازل های آب عبور داده می شود و در نتیجه سرد شدن ناگهانی سطح بیرونی و تشکیل لایه مارتنزیت در سطح بیرونی، استحکام نهایی سطح بیرونی میلگرد افزایش پیدا می کند. همچنین لازم به ذکر است، در این فرآیند از کربن کمتری در فولاد استفاده می‌شود که همین امر باعث افزایش شکل‌پذیری میلگردها می‌شود. در روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی آج ۴۰۰، قدرت تسلیم آرماتورها تا 500 نیوتن بر متر مربع افزایش می‌یابد.در حال حاضر کارخانجات به‌نام تولید کننده میلگرد همچون فولاد کویر و فولاد آذربایجان از این روش برای تولید میلگرد استفاده می‌کنند.
پس از اتمام فرایند تولید میلگردها را بر اساس آزمایشات مخصوص تحت بررسی قرار می‌دهند. یکی از این آزمایشات، تست خمکاری میلگرد است که بر اساس قطر محصول بوده و به سه نوع سبک، سنگین و مخصوص تقسیم می‌شود. خمکاری سبک برای میلگردهای با قطر کمتر از 10 میلی‌متر استفاده می‌شود، خمکاری سنگین برای آرماتورهای با قطر بیش از 10میلی‌متر و خمکاری مخصوص با رواداری ویژه انجام می‌شود.
مراحل تولید میلگرد با روش ترمکس
روش ترمکس برای تولید میلگرد از دو مرحله کلی تشکیل شده است تا مقاومت آرماتورها را در برابر فشارهای وارده افزایش دهد. در ادامه مراحل اصلی این فرآیند را بیان می‌کنیم.
مرحله اول
فرآیند کلی تولید میلگرد با استفاده از روش ترمکس به این صورت است که ابتدا میلگردهای خروجی از فرآیند نورد که دمایی تا حدود 950 تا 1050 درجه سانتی گراد دارند، وارد محفظه سردسازی می‌شوند و در یک شرایط خاص و کنترل شده، توسط جریان آب، به سرعت سرد می‌شوند. در این فرآیند با کمک سیستم خنک‌کننده فقط سطح میلگردها سرد می‌شود و ساختار کریستالی می‌گیرند. اما درون آن‌ها همچنان گرم باقی می‌ماند و خاصیت نرم و منعطف‌پذیر به خود می‌گیرد.
مرحله دوم
پس از خروج میلگردها از سیستم خنک‌کننده، میلگردها بر روی یک صفحه بزرگ در معرض هوا، که به آن صفحه خنک‌کننده می‌گویند، قرار می‌گیرند. در این حالت سطح آرماتورها به علت گرم بودن مرکز میلگرد، خود به خود دوباره گرم می‌شود و سطح آن‌ها، که در مرحله قبلی سخت و شکننده شده بود، تغییر می‌کند و شکنندگی جای خود را به چقرمگی بالا می‌دهد.
نتیجه روش ترمکس برای تولید میلگرد این است که، میلگردها در ساختار خود دارای تنوع ساختاری و فیزیکی می‌شوند؛ به گونه‌ای که لایه بیرونی، لایه‌ای سخت و چقرمه است، در صورتی که لایه میانی کمی سخت و مرکز میلگردها نیز دارای ساختار نرم‌تر و چکش‌خوار می‌باشد.
خواص میلگردهای تولید شده با استفاده از روش ترمکس
در روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی، محصولات نهایی باید دارای خواص زیر باشند.
- حداقل استحکام تسلیم 500 نیوتن بر متر
- نسبت استحکام کششی به حداقل تنش تسلیم: 1/12 (TS/YS)
- حداقل درصد ازدیاد طول: 16 درصد
- قابلیت جوشکاری مناسب با نیازهای صنعتی
- سختی در جداره: بیش از 260 ویکرز
- سختی در مرکز: حدود 150 تا 160 ویکرز
نکات مهم در روش ترمکس
اولین نکته‌ای که باید به آن اشاره کنیم این است که از میلگردهای تولید شده توسط این روش نباید در مناطق زلزله‌خیز استفاده کرد و به جای آن می‌توان از میلگردهای میکروآلیاژی استفاده کنند. همچنین در کشورهایی مانند ژاپن که همواره در خطر زلزله هستند، استفاده از این نوع میلگردها به طور کل ممنوع اعلام شده است. اما در کشورهای اروپایی به دلیل امن بودن آن‌ها از نظر زلزله خیزی، روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی، مد نظر قرار گرفته است.
در روش ترمکس برای تولید میلگرد فولادی پس از حرارت‌دهی به شمش‌های فولادی و انجام عملیات نورد، از مجموعه خنک کننده کولر برای عملیات خنک‌کاری یا کوئنچ استفاده می‌کند. این سیستم خنک‌کاری دارای یک بدنه اصلی و یک نازل متحرک می‌باشد که متصدیان، میلگردها را از نازل عبور می‌دهند و سپس آب سرد و روغن از زیر بدنه آرماتور وارد کولر می‌شود و آب سرد از فضای بین دهانه فلنج و نازل متحرک بر روی سطح مقطع پاشیده می‌شود.
علامت‌های حک شده بر روی میلگردها
پس از کاربرد روش ترمکس برای تولید میلگرد از علائم خاصی بر روی بدنه میلگردها استفاده می‌شود که نشان‌دهنده ویژگی‌های ایجاد شده باشند. حتما شما نیز بر روی میلگردها، علامت‌های CT و یا JT را مشاهده کرده‌اید، اما این عبارات چه معنایی دارند؟ ابتدا لازم است بدانید بر روی بدنه تمامی آرماتورها، برای نشان دادن نوع فرآیند تولیدی میلگرد، علامت T حک شده است.(برای آشنایی بیشتر با علامت های اختصاری حک شده روی میلگردها، بخوانید: یک راه حل ساده برای تشخیص کارخانه سازنده میلگرد)
· عبارت CT: برای میلگردهای A3 یا آج 400
· عبارت JT: برای میلگردهای A2 یا آج 340
عوامل تاثیرگذار بر روی خواص مکانیکی میلگردهای ترمکس
به طور کلی می‌توان گفت سه عامل کلی بر روی میلگردهای تولید شده با روش ترمکس وجود دارد که در ادامه مطلب این عوامل را معرفی خواهیم کرد.
فشار آب
یکی از عوامل تاثیرگذار بر روی ساخت آرماتورها فشار آب است، همانطور که واضح است، زمانی که میلگردها با سرعت بیشتری از داخل لوله‌های آب سرد حرکت کنند، زمان کمتری با آب سرد در تماس خواهند داشت و این امر باعث افزایش تنش تسلیم می‌شود. همچنین طبق آزمایش‌های صورت گرفته، تغییر فشار آب می‌تواند بر روی مقاومت تسلیم و کشش نهایی آرماتورها تاثیرگذار باشد. البته لازم به ذکر است که فشار آب با قطر میلگردها رابطه مستقیم دارد و با افزایش قطر میلگرد، برای امر خنک کاری نیاز به افزایش فشار آب نیز داریم.
قطر آرماتورها
یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر روی روش تولید ترمکس برای میلگرد فولادی، قطر این میلگردها می‌باشد. همانطور که بیان شد، قطر آرماتور رابطه مستقیمی با زمان مورد نیاز برای عملیات خنک‌کاری دارد. به صورتی که با افزایش قطر میلگردها باید زمان فرآیند خنک‌کاری نیز افزایش یابد. در غیر این صورت سختی مارتنزیت در سطح محصول کاهش و درصد فریت و پرلیت در مرکز یا مغز آرماتور افزایش می‌یابد و باعث کاهش مقاومت تسلیم می‌شود.
دمای میلگرد و سرعت ورود به سیستم خنک‌کننده
عملیات خنک‌کاری آرماتور باید در مدت زمان معین و اندکی پس از ورود میلگردها به سیستم خنک‌کننده انجام شود به همین دلیل، افزایش دمای آرماتور در هنگام ورود به سیستم خنک‌کننده، می‌تواند باعث کاهش خواص مکانیکی میلگرد شود.
کوئنچ یا سرمایش
یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار در ایجاد خواص نهایی محصول در روش ترمکس، زمان کوئنچ است. زمانی که قطر آرماتور افزایش یابد و در مقابل فشار آب کاهش یابد، مدت زمان لازم کوئنچ برای رسیدن به خواص مکانیکی بهتر نیز افزایش پیدا می‌کند که این امر موجب افزایش مقاومت تسلیم میلگردها می‌شود. این زمان یکی از پارامترهای کلیدی در روش ترمکس برای تولید میلگرد است که کارخانجات تولیدی به عنوان یکی از دیتاهای ارزشمند فنی در اختیار دارند.
تفاوت‌های روش ترمکس با سایر روش‌ها چیست؟
روش ترمکس دو تفاوت عمده با روش‌های دیگر تولید میلگرد دارد که عبارتند از:
تفاوت روش آلیاژسازی و روش ترمکس برای تولید میلگرد
تفاوت اصلی این دو روش 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 فولادسازی 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.
میلگردهای ترمکس و TMT
می‌توان گفت روش ترمکس برای تولید میلگرد و TMT تفاوتی خاصی ندارند، میلگرد TMT، در اصل همان میلگردی است که طی فرآیند QST تولید می‌شود اما این میلگردها، مورد تایید و طبق استانداردهای برند ترمکس نیستند. البته لازم به ذکر است از آنجائیکه روش ترمکس، یک روش استاندارد و مهندسی شده است، ممکن است میلگردهای TMT از لحاظ کیفیت نهایی و خواص فیزیکی با میلگردهای ترمکس معادل نباشند.
برای ساخت میلگرد ترمکس از چه موادی استفاده می‌شود؟
در روش ترمیکس برای ساخت میلگرد، از شمش‌های فولاد و درصد کمی هم عناصر شیمیایی برای آلیاژسازی استفاده می‌شود که این عناصر عبارتند از:
سخن پایانی
در این مطلب اغلب اطلاعاتی که لازم بود درباره روش ترمکس برای تولید میلگرد بیان کردیم. 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.
