ویژگی‌ها و تفاوت‌های میلگرد ترمکس و TMT

ترمکس چیست؟

پیش از معرفی میلگرد ترمکس و بررسی ویژگی‌های آن، بهتر است با تکنولوژی QST آشنا شویم. در دهه 1980 میلادی با توجه به نیاز مهندسین عمران برای استفاده از میلگردهایی با استحکام بالاتر، این نوع تکنولوژی توسط یک شرکت آلمانی (HSE) مورد استفاده قرار گرفت. تکنولوژی Quenched and Self-Tempered (QST) به معنای سرمایش سریع و بازپخت خودبه‌خودی است. در این شرایط می‌توان به استحکام 500 نیوتن بر مترمربع با صرف هزینه کمتر و بدون استفاده از عناصر آلیاژی گران‌قیمت رسید.

پس از گسترش فناوری QST، یک شرکت هندی با کسب اجازه از شرکت آلمانی به بهینه‌سازی و استانداردسازی این روش پرداخت و در نهایت، محصولات خود را با نشان تجاری THERMEX وارد بازار صنعت نمود. به میلگرد آجداری که براساس فناوری QST و استانداردهای آن ساخته می‌شود، میلگرد ترمکس گفته می‌شود. این نوع میلگرد سطحی سخت و مرکزی نرم دارد. ویژگی‌های ذکر شده می‌توانند باعث ایجاد استحکام تسلیم زیاد، خاصیت چکش‌خواری و چقرمگی خوب، قابلیت جوش‌پذیری، مقاومت به خوردگی و سایش بالا و شکل‌پذیری همراه با مقاومت در برابر زلزله و آتش شوند.

فرایند تولید میلگرد ترمکس

برای تولید این نوع میلگرد از نورد شمش‌های فولادی با کیفیت پایین استفاده می‌شود. فرآیند تولید میلگرد ترمکس پس از نورد شامل دو مرحله است. هنگامی که میلگردهای تولیدشده از دستگاه نورد خارج می‌شوند دمایی حدود 1000 درجه سانتی‌گراد دارند. در مرحله اول، این میلگردها وارد محفظه خنک‌کننده می‌شوند. با استفاده از نازل‌های تعبیه شده در داخل محفظه، آب با فشاری مناسب بر سطح میلگردها پاشیده می‌شود. در این حالت سطح دارای ساختار مارتنزیت می‌شود که نشان از سختی بالا است. به دلیل سریع بودن فرآیند، مرکز میلگرد همچنان گرم و دارای فاز آستنیت است.

در مرحله دوم میلگردها از محفظه خنک‌کننده خارج شده و به بستر خنک‌کننده می‌رسند. با قرار گرفتن میلگردها در محیط، تبادل حرارت از مرکز به سمت سطح انجام می‌شود. این حالت باعث گرم شدن دوباره مارتنزیت‌ و کاهش کمی از سختی و افزایش چقرمگی می‌شود. در نهایت بعد از خنک شدن کامل میلگرد، سطح آن شامل مارتنزیت بازپخت‌شده بوده که موجب افزایش سختی و استحکام شده و مغز آن شامل پرلیت و فریت ریزدانه است که باعث افزایش نرمی و چقرمگی می‌شود.

مشخصات و خواص فیزیکی

برای تشخیص راحت این نوع میلگرد، شرکت‌های سازنده بر روی آنها یک علامت T درج می‌کنند. همچنین این نوع میلگرد دارای خواص فیزیکی شامل استحکام تسلیم 450-500 نیوتن بر مترمربع که نشان از استحکام و سختی بالای آن دارد، درصد کربن حدود %0.15 که نشان دهنده مقاومت در برابر حرارت بالا است، ازدیاد طول نسبی 16 تا 23% که در نتیجه آن مقاومت در برابر زلزله بالاتر است، سختی هسته 150 تا 160 ویکرز که باعث افزایش انعطاف‌پذیری و چقرمگی می‌گردد و سختی سطح بیش از 260 ویکرز است که باعث افزایش استحکام و سختی می‌شود.

عوامل تاثیرگذار در فرایند تولید

عوامل متعددی حین تولید می‌تواند بر خواص این نوع میلگرد تاثیر بگذارد. ازجمله این عوامل می‌توان به فشار آب، مدت زمان نگهداری در محفظه خنک‌کننده، قطر میلگرد و دمای میلگرد اشاره کرد.

فشار آب

یکی از فاکتورهای مهم فشار آب است. فشار آب بر روی تنش تسلیم و تنش نهایی تاثیرگذار است. هرچه فشار آب بیشتر شود، تنش تسلیم نیز افزایش می‌یابد. تعیین فشار آب به نوبۀ خود به قطر میلگرد وابسته است. هر چه قطر میلگرد بزرگتر باشد، فشار آب مورد نیاز نیز بیشتر است.

قطر میلگرد

فاکتور مهم دیگر قطر میلگرد است. هر چه قطر میلگرد بیشتر باشد، باید زمان بیشتری را در محفظه خنک‌کننده بماند. اگر این زمان کم باشد، باعث می‌شود سطح کمتری از سطح سریع سرد شود و در نهایت می‌تواند باعث کاهش سختی و استحکام قطعه شود.

مدت زمان نگهداری در محفظه خنک‌کننده

نکته مهم دیگر مدت زمان نگهداری در محفظه خنک‌کننده است. چنانچه میلگرد مدت زیادی در محفظه بماند باعث افزایش سطح مارتنزیت تشکیل شده می‌شود که در نتیجه آن باعث کاهش چقرمگی و افزایش خاصیت شکنندگی قطعه می‌شود.

دمای میلگرد

دمای اولیه میلگرد در هنگام ورود به محفظه خنک‌کننده نیز از عوامل تاثیرگذار است. هر چه این دما بیشتر باشد، ممکن است در نهایت باعث ایجاد تاب برداشتن، اعوجاج و کاهش خواص مکانیکی قطعه گردد.

میلگرد TMT چیست؟

این نوع میلگرد در اوایل دهه 1970 بر اساس فناوری TEMPCORE در بلژیک توسط مرکز CRM ساخته شد. میلگرد Thermo Mechanical Treatment یک نوع میلگرد ترمومکانیکی است که فرآیند ساخت آن مانند فرآیند تولید میلگرد TMX است. هرچند، این نوع میلگرد بر اساس استانداردهای ترمکس ساخته نشده است و از نظر خواص و ترکیب نیز با آن تفاوت‌هایی دارد. ممکن است ساختار نهایی در هسته میلگرد بجای فریت و پرلیت، شامل بینایت هم باشد.

کاربرد میلگردهای TMX و TMT

از این دو نوع میلگرد به دلیل کربن کم، می‌توان در مناطق زلزله‌خیز استفاده کرد. از این میلگردها در صنعت ساخت‌وساز، ساخت آسمان‌خراش‌ها، ساختمان‌های بتنی، سازه‌های فلزی، صنایع خودروسازی و صنایع دریایی استفاده می‌شود.

معایب دو نوع میلگرد

با وجود ویژگی‌های شگفت‌انگیزی که این نوع میلگردها دارند، محدودیت‌هایی نیز برای آن‌ها وجود دارد. از جملۀ این ویژگی‌ها می‌توان به هزینه تولید بالا، نیاز به نیروی متخصص برای انجام جوشکاری تخصصی، احتمال ایجاد ترک در خمش سرد، عدم توانایی برای استفاده در محیط‌هایی با رطوبت بالا، حساس بودن به اکسیداسیون در محل برش و عدم توانایی برای استفاده در مقاطع با تنش‌های متغیر اشاره کرد.

تفاوت میلگرد TMX با TMT

از جمله تفاوت‌های آشکار این دو می‌توان به فرآیند تولید متفاوت آنها اشاره کرد. درست است که هر دو به یک طریق تولید می‌شوند، اما TMX بر اساس استاندارد ترمکس و TMT بر اساس TEMPCORE است. درصد کربن در TMX حدود 0.15% است درحالی‌که در TMT حدود 0.30% است. میلگردهای ترمکس دارای کیفیت و خواص فیزیکی بالاتری نسبت به میلگردهای TMT هستند. TMX دارای ازدیاد طول 16 تا 23% بوده در‌حالی‌که TMT تنها 14.5% ازدیاد طول دارد. TMX دارای استحکام کششی بالاتری نسبت به TMT است. مقاومت به خوردگی، خاصیت جوش‌پذیری، شکل‌پذیری و توانایی خمشی در TMX بیشتر از TMT است.

کدام نوع میلگرد را تهیه کنیم؟

انتخاب نوع میلگرد وابسته به شرایط پروژۀ شما است. از میلگردهای ترمکس و تی‌ام‌تی برای مقاومت و ایمنی سازه در مقابل زلزله استفاده می‌شود. در ایران نیز کارخانجات مختلفی مانند مجتمع فولاد خراسان (نیشابور) از فرایند QST یا فرایندهای مشابه مبتنی بر کوئنچ و تمپر برای ساخت میلگرد استفاده می‌کنند. برای اطلاع از قیمت و خرید میلگرد نیشابور در مشهد، می‌توانید روی ما در بازرگانی فرداد فولاد خراسان حساب کنید!