راهنمای تخصصی تولید تیرآهن
راهنمای تخصصی تولید تیرآهن
راهنمای تخصصی تولید تیرآهن؛ از ترکیب شیمیایی تا کنترل کیفی نهایی
مقدمه
تیرآهن، عنصر کلیدی در اسکلت‌های فلزی است که به‌واسطه‌ی خواص مکانیکی فوق‌العاده خود، نقشی بی‌بدیل در ساخت‌وساز مدرن ایفا می‌کند. این مقطع فولادی علاوه بر نقش باربر، انتقال نیروهای فشاری، کششی و خمشی را به شکل مؤثری انجام می‌دهد. برای درک بهتر کارایی این محصول، لازم است فرآیند تولید آن از ابتدا تا انتها بررسی شود.
⸻
ترکیب شیمیایی اولیه
برای تولید تیرآهن، شمش فولادی باید از کیفیت مناسبی برخوردار باشد. ترکیب رایج برای تولید تیرآهن ST37 یا ST52 شامل موارد زیر است:
• کربن: ۰٫۱۷–۰٫۲۲٪
• منگنز: ۰٫۵–۱٪
• سیلیسیم: ۰٫۳–۰٫۵٪
• فسفر و گوگرد: حداکثر ۰٫۰۵٪
⸻
فرآیند تولید تیرآهن
- شارژ و پیش‌گرم‌کردن شمش‌ها
شمش‌های فولادی در کوره‌های شعله مستقیم تا حدود ۱۱۵۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. کنترل دقیق دما در این مرحله برای یکنواختی ساختاری اهمیت دارد.
- نورد اولیه (رودینگ)
شمش‌ها با عبور از قفسه‌های نورد اولیه به مقطع تخت یا مستطیل تبدیل شده و به تدریج به مقاطع قابل شکل‌دهی تبدیل می‌شوند.
- نورد میانی و قالب‌زنی
در این مرحله، مقطع اولیه به‌تدریج وارد قالب‌های مخصوص I یا H شکل می‌شود. با هر عبور از قفسه، فرم تیرآهن کامل‌تر می‌شود.
- نورد نهایی (Finishing Stand)
در انتهای خط، ابعاد تیرآهن از نظر ضخامت جان، عرض بال‌ها و توازی بال‌ها تنظیم می‌شود. کنترل هم‌محوری و دقت ابعادی در این مرحله حیاتی است.
- برش گرم و خنک‌کاری
تیرآهن‌های تولیدشده به‌وسیله گیوتین‌های صنعتی به طول‌های استاندارد (۶ یا ۱۲ متری) برش داده می‌شوند. سپس روی بسترهای خنک‌کننده قرار گرفته تا به‌صورت طبیعی سرد شوند.
- تست‌های کنترل کیفیت
در این مرحله، محصول نهایی با آزمون‌هایی نظیر تست کشش، خم، ضربه، آنالیز شیمیایی و کنترل ابعادی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. همچنین نام کارخانه، سایز، و کد Heat روی جان تیرآهن حک می‌شود.
⸻
انواع تیرآهن
• IPE: استاندارد اروپا با بال‌های موازی، پرکاربرد در ایران
• INP: استاندارد روسیه و چین، بال‌های مخروطی
• IPB (HEB): تیرآهن بال پهن برای ستون‌ها و بارهای سنگین
• تیرآهن لانه‌زنبوری: دارای حفره در جان برای کاهش وزن و عبور تأسیسات
⸻
جدول مشخصات مکانیکی تیرآهن ST37
• استحکام کششی: ۳۷۰ تا ۵۱۰ مگاپاسکال
• حد تسلیم: حداقل ۲۳۵ مگاپاسکال
• ازدیاد طول نسبی: حداقل ۲۰٪
• سختی سطحی: حدود HB 120–160
⸻
کارخانه‌های مطرح تولید تیرآهن در ایران
• ذوب‌آهن اصفهان: تولیدکننده اصلی با ظرفیت بیش از ۳ میلیون تن در سال
• فولاد البرز ایرانیان (فایکو): تولیدکننده IPE و INP در ابعاد صنعتی
• نورد آریان فولاد: تمرکز بر تیرآهن نیمه‌سنگین و سبک
• فولاد یزد و شکفته مشهد: تولید تیرآهن ساختمانی سبک
⸻
جمع‌بندی
فرآیند تولید تیرآهن ترکیبی از مهندسی متالورژی، تکنولوژی حرارتی، و کنترل کیفی دقیق است. این محصول اگرچه ساده به نظر می‌رسد، اما نقشی پیچیده در پایداری سازه‌ها دارد. انتخاب صحیح نوع، استاندارد و تولیدکننده تیرآهن تضمین‌کننده‌ی دوام، ایمنی و صرفه‌جویی اقتصادی در پروژه‌های عمرانی است.
