نوردکاری چیست و انواع آن

در فرایند نوردکاری، فلزات جهت کاهش و یکنواخت شدن ضخامت از یک یا چند جفت رول عبور داده می شوند تا ویژگی مکانیکی مورد نظر حاصل گردد. طبقه‌بندی این فرایند با توجه به درجه حرارات فلز نورد انجام می‌شود که شامل نورد گرم و نورد سرد است. اگر دمای فلز بالاتر از دمای تبلور مجدد آن بود نورد گرم نام دارد. و اگر دمای فلز پایین‌تر از دمای تبلور باشد بعنوان نورد سرد شناخته می‌شود.

فرایند نورد گرم بیشتر از فرایندهای تولیدی دیگر از نظر کاربرد در صنایع نقش دارد. همچنین نورد سرد بیشترین فرآیند تولید را در میان فرایندهای کار سرد برعهده دارد.

نوردکاری

در فرآیند نوردکاری، جفت رول‌ها با یکدیگر در آسیاب‌های نورد قرار گرفته تا بتوانند با سرعت بالا، فولاد و فلزات را به محصولاتی چون ریل‌ها، فولاد ساختاری و … تبدیل نماید. در اکثر کارخانجات تولید فولاد آسیاب های نورد وجود دارد که فولادهای نیمه تمام را تبدیل به محصول نهایی می‌کنند. انواع فرآیندهای آلیاژ عبارتند از:

نورد خم کاری
نورد مقطعی
نورد حلقه ای
آلیاژهای کنترل شده
نورد شکل دهی
و…

نوردکاری مدرن

با تلاش های هنری کورت از کارخانه های آهن فونتلی در انگلیس روش نورد مدرن توسط او ابداع شد. با استفاده از رول‌های شیاردار آسیاب ها توانستند 15 برابر بیشتر چکش تولید نمایند. با اینکه هنری کورت اولین نفری نبود که از رول‌های شیار دار استفاده کرد اما چون او از بهترین خصوصیات فرآیندهای متفاوت ساخت آهن و شکل دهی در آن زمان استفاده و ترکیب نمود به او لقب پدر نورد مدرن دادند.

انواع نورد

نوردکاری به دو دسته نورد گرم و نورد طبقه‌بندی می‌گردد.

نورد گرم

فرایند فلزکاری نورد گرم در دماهای بالاتر از دمای تبلور مجدد ماده انجام می شود. در مرحله بعدی برای حفظ ریزساختار معادله ای و جلوگیری از سخت شدن فلزکاری بعد از تغییر شکل دانه‌ها در هنگام پردازش دوباره تبلور می‌یابند. مواد اولیه در این فرآیند شامل قطعات بزرگی از فلزات و محصولات ریخته گری نیمه تمام است.

در هنگام انجام عملیات نوردکاری درجه حرارت باید کنترل شود تا بدانیم دمای آن بالای دمای تبلور مجدد باقی مانده است. برای حفظ ضریب ایمنی دمای نهایی بیش از دمای تبلور مجدد تعریف میگردد. اگر دما به زیر این کاهش یابد باید قبل از نورد گرمتر دوباره گرم شوند.

بیشتر بخوانید: نورد گرم چیست، فرایند و دسته بندی آن

نورد گرم در مقایسه با نورد سرد مقاومت بالاتری در برابر کربن موجود دارد به همین دلیل استفاده از آن در آهنگری مشکل‌تر است. برای فلزات مشابه نورد گرم هزینه پایین‌تری دارد. از این روش برای تولید مقاطع ساده مانند مسیرهای ریلی و ورق‌های فلزی استفاده می‌شود. کاربردهای فلز نورد گرم عبارتند از:

ساختمانهای فلزی
دیسک ها
تجهیزات کشاورزی
ریل های محافظ برای خیابان ها و بزرگراه ها
پوسته های کمپرسور
چرخ، رینگ و صفحه کلاچ خودرو
آبگرمکن
لوله
ماشین قیف راه آهن و اجزای واگن ریلی
و …

نورد سرد

نورد سرد فرآیندی است که طی آن فلز در دماهای کمتر از دمای تبلور مجدد از طریق غلتک ها عبور می کند. فلز فشرده و فشرده می شود و قدرت تسلیم و سختی فلز را افزایش می دهد. هدف از این فرآیند ایجاد نوارهای فلزی نازک تر با دقت ابعادی خوب و کیفیت سطح اختصاصی برای کاربردهای مختلف است. این فرایند شامل میله، نوار و ورق است. همچنین محصولات نورد سرد کوچکتر از محصولات نورد گرم هستند. از آسیاب های چهار طبقه یا خوشه ای به دلیل اندازه کوچکتر قطعات و مقاومت بالتر آن‌ها در برابر نورد گرم استفاده می‌شود.

در نورد سرد ضخامت قطعه کار را نمی‌توان به اندازه نورد گرم کاهش داد. نوار و ورق‌های نورد سرد در شرایط مختلفی مانند روکش پوستی، سخت، نیمه سخت و یک چهارم سخت وجود دارد. در نورد سخت 50 درصد کاهش ضخامت انجام می‌شود اما در موارد دیگر کمتر است. همچنین نورد روکش پوستی باعث کاهش 0/5 تا 1 درصد از ضخامت شده که برای از بین بردن اسپنگل ها در فولاد گالوانیزه و تولید یک سطح صاف و یکنواخت کاربرد دارد.

اگر سطح مقاطع تقریبا یکنواخت باشد و بعد عرضی آن نسبتاً کوچک می‌توانند نورد شوند. اشکال نورد سرد به عملیات شکل دهی احتیاج دارد. انجام نوردکاری توسط آهنگر، سطحی سازگارتر، صاف‌تر ایجاد می‌کند اما هزینه آن بالاتر است. کاربردهای نورد سرد فولاد عبارتند از:

لوله های خروجی موتور سیکلت
کابینت
لوله
ظروف فلزی
ماشین چمن زنی
لوازم خانگی
و …

تفاوت فولاد نورد گرم و نورد سرد چیست؟

توجه به این نکته مهم است که تفاوت اصلی بین فولاد نورد گرم و نورد سرد در فرآیند است. “نورد گرم” به پردازش انجام شده با گرما اشاره دارد. “نورد سرد” به فرآیندهایی که در دمای اتاق یا نزدیک به آن انجام می شود. ترکیبات متالورژیکی و رتبه‌بندی‌های عملکردی فولادهای با درجه‌ها و مشخصات مختلف می‌توانند نورد گرم یا نورد سرد شوند از جمله فولادهای کربنی پایه و سایر فولادهای آلیاژی.

ممکن است بدیهی به نظر برسد، اما برخی از انواع فولاد برای کاربردهای خاص مناسب تر هستند. دانستن اینکه از کدام یک استفاده کنید می تواند به جلوگیری از خرج کردن بیش از حد برای مواد خام کمک کند. همچنین می تواند در زمان و هزینه پردازش اضافی صرفه جویی کند. درک تفاوت بین فولاد گرم و سرد برای انتخاب یکی از دیگری ضروری است.