با توجه به پیشرفت‌های علمی در تولید محصولات فلزی، امروزه یکی از مهمترین و پرکاربردترین فرایندهای تولید در کارخانجات صنایع فلز فولاد، نورد کاری فولاد می‌باشد. در این مقاله قصد داریم درباره یکی از فرآیندهای مدرن در کارخانجات صنایع فلزی به نام نورد کاری فولاد، برای شما کاربران وب‌سایت، مطالب کاربردی را ارائه نماییم.
نورد کاری فولاد، هرآنچه که باید درباره نورد کاری فولاد بدانید
در اجرای فرایندهای تولید بیشتر محصولات فلزی از جنس فولاد، در ابتدای آغاز مراحل تولید و ساخت، نیازمند به اجرای فرایندهای نورد کاری فولاد است. به طور معمول، انجام این امور ابتدایی ترین مرحله به جهت ساخت و تولید اشکال متفاوت فلز خام به شمار می‌رود. به طور مثال می‌توان به فرایند های اعمال شده بر روی شمش فلز فولاد اشاره نمود. شمش فلز فولاد به عنوان ساختار اساسی و مهم به هدف تولید طیف گسترده‌ای از اشکال و محصولات نامیده می‌شود. در این حالت در تخته سنگ یا بلوم، به آرامی و آهستگی شمش قرار داده می‌شود. ورق های استفاده شده به شکل مستطیل می‌باشد و معمولا این ورقه‌ها در سایز 1.5 اینچ ضخامت و 10 اینچ عرض مورد استفاده قرار گرفته می‌شود. بلوم‌ها که به شکل مربعی شکل می‌باشند از ابعادی بیشتر از 66 اینچ برخوردارند. فرایندهای نورد فولاد در شرایط محیط گرم اجرا می شوند و این شرایط را می‌توان در فرایندهای ریخته گری پیوسته و تبدیل شمش، بیشتر مشاهده نمود.
همه چیز راجع به نورد و نورد کاری فولاد
انواع دستگاه های نورد کاری فولاد،کاربرد و شرایط آن
توسط دستگاه‌های پیشرفته و مخصوص، نورد کاری فولاد در حالتهای سرد و هم به صورت گرم انجام می‌شود. ساختار این دستگاه که از شرایط پیچیده‌ای برخوردار است، متشکل است از قطعاتی اعم از غلتک‌های نگهدارنده، تعدادی غلتک‌کار، موتور محرکه، پایه غلتک، چرخ گردان، چرخ دنده‌های اتصال و دنده کاهشی و غیره. که تمام این قطعات از وظایف خاصی برخوردار می‌باشند. در دستگاه های نورد کاری، با توجه به تولید محصول نورد، شرایط می توانند در حالت شیار دار و یا ساده باشند.
به طور معمول، فرایند اجرایی در دستگاه نورد به این صورت است که ابتدا بلوم و اسلب، به هدف نورد شدن به محصولات واسطه‌ای مانند کویل، تسمه، ورق، صفحه، بیلت، میلگرد نورد و میله تبدیل می‌شوند. این محصولات را می‌توان در اغلب موارد به عنوان ماده اولیه برای انجام فرایند هایی مانند، کار با ورق فلزی، فورجینگ، کشش سیم، کاربری از ماشین های کاری و اکستروژن مورد استفاده قرار داد. از طرفی نیز می‌توان به صورت مستقیم، به هدف تولید تیرآهن‌ها در انواع (I) شکلی و یا (H) شکلی در مدل‌های سپری و ناودانی که مورد استفاده در پروژه‌های ساخت و ساز می‌باشند، بلوم ها را نورد نمود. بر همین اساس، میله‌های نورد شده در مقیاس عرض و ظواهر متفاوت، در فرایندهای ساخت ساز و البته صنعت ماشین سازی مورد استفاده قرار گرفته می شوند.
از متداول ترین و کاربری‌هایی که می‌توان به آن اشاره نمود، تهیه ریل‌ها به جهت احداث مسیرهای ریلی می‌باشد. در این حالت ریل‌ها به طور مستقیم با استفاده از نورده بلوم تهیه می‌شوند.
در فرایند نورد ورق فولادی نیز ورق‌ها و صفحات به واسطه نورد اسلب تهیه می‌شوند. استفاده از این محصولات می‌تواند به جهت تولید بسیاری از کالاها از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این حالت، ضخامت صفحات به اندازه‌ای در حدود 6 میل معادل (4.1 اینچ) مورد محاسبه قرار گرفته می شود.
در ادامه، استفاده از این صفحات می‌توان به کاربری‌های آن در پروژه‌های سنگین در مدل‌های ساخت پل، تهیه دیگ بخار، ساخت پروژه های مخازن وسیع و ماشین های بزرگ، و استفاده در صنعت کشتیرانی اشاره نمود.
کاربری از ورق‌های تولید شده به هدف استفاده در بدنه انواع اتوبوس، ساخت اتومبیل، قطار، لوازم خانگی مانند لباسشویی، یخچال و دیگر لوازم خانگی، قوطی‌ها و ظروف نوشیدنی، تجهیزات اداری و البته در صنعت هواپیما می‌باشد. اینها همه نشان دهنده اهمیت و تاثیر اجرای فرایندهای نورد کاری فولاد در صنایع مختلف و استفاده از آن در تولید محصولات متنوع می‌باشد.
همه چیز راجع به نورد و نورد کاری فولاد
چگونگی اجرای فرایند نورد کاری فولاد
اجرای فرایند نورد کاری فولاد به این صورت است که به واسطه دو غلتک همواره چرخان، مواد اولیه در شرایط اعمال فشار قرار گرفته و تغییر شرایط پیدا خواهند نمود و در ادامه به شکل پلاستیکی تبدیل خواهند شد. دلیل این اعمال فشار به هدف کاهش ضخامت در فلز فولاد می‌باشد. اندازه‌گیری این کاهش ضخامت را می‌توان بر اساس محاسبه اختلاف ضخامت قبل از اعمال نورد کاری بر روی شمش فلز فولاد و بعد از آن محاسبه نمود. به اصطلاح به این میزان محاسبه شده (کشیدگی) گفته می‌شود.
در ادامه فرایند و پس از ایجاد کاهش در ضخامت ورقه‌های فولاد، مواد به واسطه حرکت غلتک‌ها که مخالف جهت یکدیگر عمل می‌چرخند، به جلو هدایت می شوند. می‌توان پارامتر اصطکاک را به عنوان یکی از موارد مهم و ضروری در فرایندهای نورد اشاره نمود. باید توجه داشت که پارامتر اصطکاک ایجاد شده اگر از حد مجاز فراتر رود، می‌‌توانند خساراتی را به دنبال داشته باشد. به همین منظور لازم است سطح اصطکاک ایجاد شده بین قطعات و غلتک‌ها مدیریت شده و در انجام این فرایندها از مواد روان کننده به جهت کاهش اصطکاک استفاده نمود.
شرح خصوصیت انواع فرایندهای نورد کاری فولاد
1. شرح فرایند نورد اولیه
در این قسمت از فرایند نورد کاری فولاد، تولید محصولاتی مانند اسلب و بلوم به واسطه تبدیل شمش فلز انجام می‌شود. انجام این فرایند خواص مکانیکی ریخته‌گری را بهبود می‌بخشد و ساختار آن را اصلاح می‌نماید. در ادامه موجبات پنهان شدن عیبهای داخلی آن که عموما پنهان می‌باشد را نیز فراهم می آورد.
2. شرح فرایند نورد گرم و سرد
زمانی که به واسطه اجرای فرایند نورد اولیه، دال‌ها و بلوم‌ها تولید می‌شوند، پس از اجرای فرایند نورد گرم و سرد آنها مجددا به صفحات، میله‌ها، ورق‌ها و اشکال کاربردی و ساختاری مبدل می‌گردند. در فرایند نورد سرد، آن دسته از محصولاتی که به واسطه فرایند نورد گرم تهیه شده‌اند پرداخته شده و به شکل نهایی تبدیل می شوند. در این مرحله، محصولات تهیه شده از تحمل ابعادی بهتر، سطح نهایی مطلوب‌تر و از شرایط استحکامی مکانیکی مناسب‌تری برخوردار خواهند شد.
شرح عیوب انواع محصولات تهیه شده توسط فرایندهای نورد کاری فولاد
در مسیر فرایندهای نورد کاری فولاد به جهت محصولات تهیه شده، عیب‌ها و مشکلات متعددی به‌وجود می‌آید. به‌طور معمول، بروز این عیب‌ها در تمامی فرایندها دیده نمی‌شود و تنها به واسطه اجرای فرایندی خاصی ایجاد می‌شوند. به همین خاطر لازم است مدیریت و نظارتی دقیق بر اجرای فرایندها لحاظ شود. در ادامه بعضی از این نقص‌های متداول که در مسیر تولید محصولات نورد کاری فولاد دیده می‌شود را با هم مرور خواهیم کرد.
چین افتادگی:
این عیب به طور معمول در نورد صفحه دیده می‌شود. شرایط به‌وجود آمدن چین‌ها زمانی رخ می‌دهد که اجرای فرایند کاهش ضخامت در غلتک‌ها دچار مشکل شود.
شکل گیری پوسته:
این مشکل زمانی رخ می‌دهد که سطح فلز نورد پس از گرم شدن از صافی مطلوب برخوردار نبوده و سطح آن دچار پوسته شده و یا به اصطلاح اکسید شود.
ترک خوردگی لبه:
این مشکل معمولا در اسلب، شمش فولاد و یا صفحات نورد دیده می شود. دلیل ایجاد ترک‌خوردگی رابطه مستقیمی با عدم وجود انعطاف‌پذیری مطلوب در قطعات می باشد. به همین دلیل است که در لبه‌ها و شکل قطعات ناهمواری به وجود می‌آید.
پوست سوسماری شدن:
بروز مشکل پوست سوسماری در فرایند های نورد کاری فولاد به طور رایج در نورد اسلب دیده می شود. این مشکل در زمان خروج قطعه‌کار، موجبات تقسیم شدن صفحه افقی به حالت بالا و پایین شده و معمولا این نقص زمانی رخ می‌دهد که نسبت ضخامت ورق‌های اصلی به طول تماس در شرایط محدود (1.4 تا 1.65) باشد.
