نورد گرم چیست ؟

صنعت نورد گرم و نورد سرد در ایران به دلیل عدم آگاهی مدیران و دانش آموختگان به فرایند تخصصی نورد، در مقایسه با استانداردهای جهانی سطح کیفی کمی پایین تر دارد.

در روش نورد کردن، شمش و اسلب و بیلت را با غلتک به ورق های باریک تر تبدیل می کنند. اولین عمل در نورد محصولات نیمه فراوری شده به محصول نهایی، چپنورد می باشد.

تاریخچه نورد

شروع فرایند نورد به قرن هفدهم میلادی میرسد . در قرن هفدهم به صورت ساده ۲ غلتک چدنی را در یک چهار چوب چوبی قرار داده و با عبور قلع و سرب از بینشان و کاهش سطح مقطع آنها عملیات نورد را انجام می دادند.

به مرور از غلتکهای بزرگتری استفاده کردند که که به وسیله اسب و یا پره های آبی به حرکت در می آمد.استفاده از شیار برای شکل دادن به محصول نورد شده نیز مربوط به این دوران است .

سپس برای کاهش نیروی لازم جهت چرخاندن غلتک ها، به جای غلتک های بزرگ از غلتک های کوچکتری که با غلتک بزرگتری چرخانده می شود استفاده شد و به این ترتیب قفسه های چهار غلتکه به وجود آمدند .

بعد از اختراع ماشین بخار محدودیت نیرو از بین رفته و قفسه های نورد بزرگتر شده واز ماشین های بخار قوی جهت نورد شمش ها استفاده شد .با پیشرفته تر شدن وصنعتی شدن صنعت نورد، این صنعت به عنوان جایگزین برای دیگر روش های شکل دادن فلز ها در آهنگری و پخته گری گردید.

در کنارفرایند نورد دیگر بخش های کارخانجات نورد همچون کوره های ذوب ماشین های ریخته گری برای آماده سازی شمش های اولیه ، کوره های پیش گرم برای گرم کردن شمش ها ، خطوط جابجایی ،حمام های اسیدشویی ، کوره های عملیات حرارتی ، حمام های آبکاری ماشین های بسته بندی و … نیز روند تکاملی خود را پیمودند.

انواع نورد

1. نورد گرم
2. نورد سرد

نورد گرم

در نورد گرم فلز از بین دو غلتک که فاصله ی بین آنها اندکی کمتر از ضخامت فلز ورودی و خلاف جهت یکدیگر چرخانده می شوند عبور داده می شود.به دلیل بیشتر بودن سرعت چرخش غلتک ها از ریلی که فلز روی آن قرار دارد، اصطکاک بین غلتک و فلز موجب به جلو راندن فلز شده و طول آن را افزایش و ضخامت آن را کاهش می دهد.

مقدار کم شدن ضخامت در طی نورد بستگی به میزان اصطکاک بین غلتک و سطح فلز دارد به نحوی که برای تغییر شکل زیاد غلتک ها به جای حرکت ماده روی آن می لغزند.

دمای نورد گرم

در نورد گرم کنترل دما امری مهم می باشد به همین منظور ابتدا بهتر است دمای فلز را به صورت یکنواخت تا مقدار معینی بالا برده شود . فرایند نورد نیازمند گرم نگه داشتن قطعه در حرارت معین برای زمان طولانی است اگر دمای قطعه یکنواخت نباشد، تغییر شکل ایجاد شده نیز غیر یک نواخت است به طور مثال اگر قطعه به اندازه ی کافی و به نحو همگن گرم نشود، سطوح گرم تر بیرونی نسبت به سطوح داخلی که سردتر و محکم تراست زودتر نورد می شوند و اگر پس از گرم کردن قطعه و یا در فاصله ی دو نورد فلز سرد شود، سطوح سرد شده در مقابل تغییر شکل مقاومت می کنند.

پس هنگام تغییر شکل در قسمت داخلی که داغ تر و ضعیف تر است، احتمال اینکه ترک ها یا گسیختگی های سطحی در قطعه ایجاد شود وجود دارد.

درکارخانه هایی که تولید زیادی دارند معمولا از محصولات ریخته گری استفاده می کنند. بعد از عملیات ریخته گری سرد شدن به گونه ای کنترل می شود که بتوانند بدون گرم کردن مجدد و جابه جایی، محصول را وارد دستگاه نورد گرم کنند.

برای گرم کردن تولید های کمتر یا عملیات ثانویه معمولاً دمای ماده ی اولیه (شمش، شمشال یا لوحه) دمای اتاق است. همینطور این قطعات تا دمای مناسب می توان آن ها را در کوره های نفت سوز یا گازسوز گرم کرد.

برای فولادهای کربنی ساده و فولادهای کم آلیاژ، دمای کردن معمولاً در حدود ۱۲۰۰ درجه ی سانتی گراد (۲۲۰۰ درجه ی فارنهایت) است برای میله های کم قطر می توان از کوره های القایی برای گرم کردن استفاده کرد.

نورد گرم معمولاً در حدود ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد (۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه ی فارنهایت) بالای دمای تبلور مجدد متوقف می شود. پایان دادن عمل نورد در این دمای پایانی از سخت شدن کرنشی ماده جلوگیری می کند و موجب ایجاد دانه های ریز و یکنواخت می شود. پیش از انجام تغییر شکل اضافی، لازم است قطعه دوباره گرم شود تا به شرایط مناسب برای نورد برسد .

اجزای کارخانجات نورد گرم

1. کوره پیش گرم : این کوره وظیفه گرم کردن قطعه تا دمای لازم برای نورد را دارد . برای کوره باید سیستمی طراحی شود که شمشالها داخل کوره حرکت کرده و از اول کوره وارد شده و تا زمان رسیدن به آخر کوره شمشالها به دمای لازم رسیده باشند .
2. اجکتور: این وسیله وظیفه خارج کردن شمشالهای که به دمای لازم برای نورد ریده اند را دارد .
3. پوسته زدا : این وسیله وظیفه برداشتن پوستهای ایجاد شده ناشی از ریخته گری و کرم کاری مجدد را به روشهای مختلف دارد .
4. استند نورد : این وسیله برای نورد کردن شمشال یا کم کردن ضخامت قطعه را دارد که با استفاده از غلتکهای افقی این کار را انجام می دهد .
5. استد اجر : این وسیله برای ایجاد ابعادب نسبتا دقیق از نظر عرضی و یکنواخت سازی کنارهای ورق و … کاربرد دارد که با غلتکهای عمودی این وظیفه را انجام می دهد .
6. دستگاه های ضخامت سنج : این دستگاه وظیفه اندازه گیری ضخامت ورق تولید شده را دارد.
7. تاب گیر : این وسیله برای تابگیری ورق بعد از تولید به کار میرود که این وظیفه را با چندین غلتک کوچک انجام می دهد .
8. خط خنک کاری : این خط وظیفه خنک کاری ورق تولید شده را دارد که طبق شرایط محلی طراحی می شود .
9. قیچی : وظیفه برش سر و انتهای ورق و همچنین سایز کردن ورق را دارد .
10. دستگاه بسته بند : این دستگاه وظیفه وزن ورق و بسته بندی ورق تولید شده را به صورت اتوماتیک دارد.

تابکاری نورد گرم

در نوردهایی که محصول فلزی تغییر فیزیکی زیادی دارد نیازمند عملیات حرارتی می باشد .در طول فرایند های نورد گرم و سرد محصول فلزی یک یا چند فرآیند حرارتی را تجربه میکند تا علاوه بر بهتر حالت گرفتن ساختار متالورژیکی و ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی فرآورده ها بهبود یابد.

از مهمترین فرآیندهای حرارتی ، تابکاری است. تابکاری بیشتر روی مواد کارسرد شده انجام می شود.

تابکاری در ساخت فولاد ها دارای کیفیت های مختلفی می باشد که عبارتند از

فرآیند تابکاری

در این فرآیند با قراردادن فولاد کارسرد شده در دمائی بیش از دمای تبلور مجدد، در مدت زمان معینی ، ساختار متالورژیکی و ویژگیهای مکانیک مورد نظر در فولاد ایجاد می شود هدف مهم این فرآیند حذف تنش و بازگردانی خاصیت های اولیه ی ماده به فرآورده است.این فرآیند در کوره های پیوسته و جعبه ای صورت می پذیرد.

تابکاری کامل

فلز را در خلال یک برنامه ی زمانی – دمایی معین گرم و سرد می کنند و ساختار نهایی فرآورده از نوع پیرلیت با دانه بندی درشت خواهد بود در این شرایط فلز از خاصیت چکش خواری خوبی بهره مند می شود.

تابکاری هم دمایی

در این روش فولاد سریعتر از حالت قبل سرد خواهد شد ، بگونه ای که تغییر حالتهای متالورژیکی در شرایط هم دمایی انجام می پذیرد در نوع تابکاری ساختار پیرلیت با دانه بندی ریزتر به وجود می اید.

تابکاری کروی

در تابکاری کروی به کمک بازپخت کردن فولاد و نرمالیز کردن آن سعی در کربید کروی کردن ساختار فولاد می باشد .در تابکاری کروی به دلیل نیاز به نگهداری طولانی فلز در دمای زیر بحرانی، زمان فرآیند بیشتر از فرآیند های پیش می باشد .

کار گرم

یکی دیگر از فرآیندهای حرارتی است که در خلال آن ماده در دمایی بیش از دمای تبلور مجدد فلز، تغییر شکل پلاستیک می یابد.

مزایا و معایب نورد گرم

1. به نیروی کمتری در طی فرآیند نسبت به نورد سرد احتیاج است
2. تجهیزات و دستگاههای کمتری برای نورد گرم مورد نیاز است
3. کرنش سختی کمتری در طی فرایند روی قطعه انجام می شود .
4. فلز نورد گرم از استحکام کمتری نسبت به نورد سرد برخوردار است.
5. نورد گرم برای شمش های بزرگ مناسب است.
6. و…….

در مقاله بعدی ما به معرفی نورد سرد و چگونگی آن خواهیم پرداخت.