logo
اهواز، بعد از بيمارستان بقايی، جاده خبينه به ملاشيه، روبروی شركت گروه ملی صنعتی فولاد ايران

نورد

نورد
15 آبان 1402
عباس محمدی
58

در فلزکاری، عملیات‌های نَوَرد (به انگلیسی: Rolling) ضخامت یک قطعه یا صفحه را کاهش می‌دهند یا سطح مقطع ماده را از طریق نیروهای فشاری اعمال شده توسط غلتک‌ها تغییر می‌دهند. نورد معمولاً اولین فرایند تبدیل یک ماده به محصول کار شده (Wrought Product) است. با نورد مواد اولیه ضخیم می‌توان آنها به شکل بلوم (Bloom)، شمش یا تختال درآورد، یا این اشکال را می‌توان مستقیماً از ریخته‌گری مداوم به‌دست آورد. بلوم قطعه‌ای فلزی است که مقطعی مربعی یا مستطیلی شکل داشته و ضخامت آن بیشتر از ۱۵ سانتیمتر و طول آن کمتر از دو برابر ضخامت است. شمش (بیلت) معمولاً کوچکتر از بلوم بوده و یک مقطع دایره‌ای شکل یا مربعی دارد. شمش معمولاً با نوعی فرایند تغییر شکل مانند نورد یا اکستروژن تولید می‌شود. تختال (یا اسلب) یک جامد مستطیل شکل است که عرض آن بیش از دو برابر ضخامت است. با نورد تختال‌ها می‌توان پلیت‌ها، ورق‌ها یا تسمه‌ها را تولید کرد. پلیت‌ها ضخامتی بیش از ۶ میلیمتر دارند، درحالی‌که محدوده ضخامت ورق‌ها و تسمه‌ها بین ۶ تا ۰٫۱ میلیمتر می‌باشد.[۱]

این محصولات نورد گرم اغلب ماده اولیه فرآیندهای بعدی مانند شکل دهی سرد یا ماشینکاری را تشکیل می‌دهند. ورق‌ها و تسمه‌ها را می‌توان با ساخت به محصولاتی تبدیل کرد یا اینکه با نورد دوباره آنها را تبدیل به فویل کرد (یعنی ضخامت کمتر از ۰٫۱ میلیمتر). با نورد مجدد بلوم‌ها و شمش‌ها می‌توان آنها را تبدیل به محصولات تمام شده‌ای مانند ریل‌های قطار، میله یا لوله کرد.[۱]

از نظر تناژ، نورد به وضوح در بین تمام فرآیندهای تولید غالب است. تقریباً ۹۰٪ از کل محصولات فلزی حداقل یک بار عملیات نورد را تجربه می‌کنند. تجهیزات نورد و روش‌های آن به اندازه ای پیشرفته است که می‌توان محصولاتی استاندارد و با کیفیت یکنواخت را با هزینه نسبتاً کم تولید کرد. از آنجا که غلتک‌های شکل دار هم عظیم بوده و هم هزینه بالایی دارند، محصولات دارای شکل فقط در اشکال و اندازه‌های استانداردی موجود هستند که تقاضای کافی برای اجازه تولید اقتصادی دارند.[۱]

تاریخچه

یک کویل فولادی ساخته شده به روش نورد داغ

تاریخ راستین نورد به مفهوم امروزی آن ولی در شکل‌های بسیار ساده و اندازه‌های کوچک به سده هفدهم برمی گردد. به این صورت که دو غلتک چدنی در یک چهارچوب چوبی قرار داده می‌شد و فلزاتی چون قلع و سرب را نورد می‌کردند. هر چند پیش از این از غلتک‌ها برای صاف کردن و فشردن مواد استفاده می‌شد، ولی ایده استفاده از غلتک‌ها به منظور ایجاد کاهش در سطح مقطع فلز، در این دوره به وجود آمد

پس از آن کوشش شد از غلتک‌های بزرگتر و سنگین تر استفاده شود و گشتاور لازم برای به چرخش درآوردن آن‌ها به وسیلهٔ نیروی اسب یا پره‌های آبی تأمین می‌شد. ایده ایجاد شیار روی غلتک‌ها، به منظور شکل‌دادن به مقاطع میله‌ها و تیرها نیز به همین دوران برمی‌گردد.

قفسه‌های دو غلتکه به سرعت گام‌های تکاملی خود را پیمودند و بزودی افزون بر نورد فلزهای نرم، نورد گرم فولاد نیز شدنی شد. تنگنای نیرو و توان، ایده استفاده از غلتک‌های کوچک‌تر را مطرح کرد. زیرا صنعتگران به تجربه متوجه شده بودند که نورد با غلتک‌های کوچکتر به نیرو و توان کمتری نیاز دارد. از این‌رو استفاده از غلتک‌های کاری کوچکتر که به وسیلهٔ غلتک‌های بزرگتر پشتیبانی می‌شدند متداول شد و در اصطلاح قفسه‌های چهار غلتکه به وجود آمدند.

پس از به وجود آمدن ماشین‌های بخار و از بین رفتن تنگناهای نیرو و توان، قفسه‌های نورد دوباره بزرگتر شدند و موتورهای با توان بسیار بالا، در اندازه‌های ۱۵۰۰۰ اسب برای نوردهای سنگین شمش‌های فولادی بکار گرفته شدند. موتر و قفسه‌های نورد به تندی گام‌های تکامل خود را پیمودند به‌طوری‌که فراورده‌های نورد، به ویژه فولادها، به مهم‌ترین فراورده‌های فلزی در سطح جهان تبدیل شدند. برای بسیاری از فراورده‌ها، روش‌های نورد، جایگزین دیگر روش‌های شکل‌دادن فلزها، همانند آهنگری و ریخته‌گری شدند. در این راستا آشنایی با اصول طراحی مراحل نورد بسیار حائز اهمیت است.

همراه و در کنار قفسه‌های نورد، دیگر بخش‌های کارخانجات نورد، همچون کوره‌های ذوب، ماشین‌های ریخته‌گری برای آماده‌سازی شمش‌های اولیه، کوره‌های پیش گرم برای گرم کردن شمش‌ها، خطوط جابجایی، حمام‌های اسیدشویی، کوره‌های عملیات گرمایی، حمام‌های آبکاری، ماشین‌های بسته‌بندی و غیره نیز گام‌های تکاملی خود را پیمودند.

فرایند

فرایند نورد

در فرایند نورد ساده، فلز از بین دو غلتک عبور می‌کند که در جهت مخالف می‌چرخند، فاصله بین غلتک‌ها تا حدودی کمتر از ضخامت فلز ورودی است. از آنجا که غلتک‌ها سرعت سطحی بیشتری از سرعت فلز ورودی دارند، اصطکاک در امتداد خط تماس باعث حرکت فلز به جلو می‌شود. سپس فلز برای جبران کاهش ضخامت یا سطح مقطع، فشرده شده و طول آن افزایش می‌یابد. مقدار تغییر شکل قابل دستیابی در یک عبور واحد بین یک جفت غلتک مشخص، به شرایط اصطکاک در طول خط اتصال بستگی دارد. در صورتی که بار زیادی در یک پاس اعمال شود، غلتک‌ها نمی‌توانند مواد را پیش ببرند و به راحتی از سطح آن عبور می‌کنند. اگر بار خیلی کمی اعمال شود، عملیات موفقیت‌آمیز خواهد بود، اما افزایش دفعات مورد نیاز تولید یک قطعه معین، هزینه تولید را افزایش خواهد داد.[۱]

نورد سرد و نورد گرم

نورد داغ

در نورد داغ (Hot rolling) مانند تمام فرایندهای کار داغ دیگر، برای موفقیت نیاز به کنترل دمای مناسب داریم. ماده اولیه باید حرارت داده شده تا به یک دمای یکنواخت برسد. اگر این توزیع دما در طول قطعه یکنواخت نباشد، نورد قطعه یکنواخت نخواهد بود. فرض کنید قطعه ای قرار است جهت نورد، گرم شود. اگر زمان نگهداری در کوره ناکافی باشد، به جای حرکت و تغییر شکل قسمت‌های داخلی، سطح خارجی گرم تر تغییر شکل خواهد داد. برعکس، اگر قطعه ای که به صورت یکنواخت گرم شده‌است، در بیرون از کوره یا پس از عملیات‌های دیگر خنک شود، سطوح خارجی خنک تر در مقابل تغییر شکل مقاومت کرده و باعث ایجاد عیوبی از قبیل ترک خوردگی یا پاره شدگی قطعه می‌شوند.

فرایندهای نورد گرم معمولاً زمانی که دمای قطعه به ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس بالاتر از دمای تبلور مجدد افت کند، پایان داده می‌شوند. چنین دمای پرداختی تولید یک اندازه دانه ریز را تضمین کرده و از احتمال سخت شدن کرنشی ناخواسته جلوگیری می‌کند.[۱]

از نورد سرد می‌توان برای تولید ورق، تسمه، میله و میلگرد با سطوح فوق‌العاده صاف و ابعاد دقیق استفاده کرد. ورق و تسمه‌های نورد سرد شده را می‌توان در شرایط مختلفی تولید کرد، از جمله نورد پوسته، ربع-سخت، نیمه-سخت و تمام سخت. در نورد پوسته، فلز نورد شده فقط به میزان ۰٫۵ تا ۱ درصد فشرده می‌شود تا فقط یک سطح صاف و ضخامتی یکنواخت ایجاد گردد. همچنین این کار باعث از بین رفتن یا کاهش پدیده نقطه تسلیم (yield-point phenomenon) می‌شود. این ماده برای کار در حالت سرد که در آن به شکل‌پذیری خوبی نیاز است، بسیار مناسب است. ورق و نوار ربع سخت، نیمه سخت و کاملاً سخت مقادیر بیشتری (تا ۵۰٪) کاهش ضخامت در حالت سرد را تجربه می‌کنند. نقاط تسلیم آنها بالاتر رفته، خواص آنها جهت دار شده و شکل‌پذیری کاهش می‌یابد.[۱]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ارتباط با ما

گروه صنعتی پولاد شفق اکسین (سهامی خاص) برآن است تا با اتکا به نوآوری، دانش فنی بالا، سرمایه انسانی باانگیزه و متخصص و با رویکردی متعهد به رعایت ارزشهای جامعه و اخلاق حرفه‌ای، پیشتازی خود را در عرصه صنعت کشور اعلام و حفظ نموده و خدمات مهندسی خود را در بازارهای داخلی و بین المللی توسعه دهد.

تمامی حقوق متعلق به گروه صنعتی پولاد شفق اکسین است 

طراحی شده توسط شرکت : آرتمن وب