مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم در چیست؟

برای آن که بتوان محصولات فولادی را قابل استفاده در صنایع مختلف نمود، نیاز است فرآیندهای شکل دهی مختلفی بر روی آنها انجام شود. یکی از روش‌های تولید انواع محصولات نورد کردن می‌باشد. واژه نورد (Rolling) در اصطلاح به معنی کاهش ضخامت یک صفحه یا یک قطعه از طریق اعمال فشار بر آن سطح مقطع می‌باشد. با استفاده از عملیات نورد فلزات موادی از جمله شمش، بیلت و اسلب را به محصولات فولادی پرکاربرد از جمله میلگرد تبدیل می‌کنند. فرآیند نورد کاری به دو شیوه نورد سرد و گرم انجام می‌شود که مهم ترین تفاوت آنها میزان دما در هنگام انجام عملیات نورد می‌باشد. این تفاوت دما باعث تغییرات ساختاری در محصولات تولید شده توسط هر یک از فرآیندهای نورد سرد و گرم می‌شود. از آنجایی که  روزانه حجم زیادی از مواد نیمه ساخته فولادی توسط این فرآیندها تولید می‌شوند بسیار مهم است که با تفاوت نورد سرد و گرم آشنا باشید تا بتوانید مقرون به صرفه ترین و بهترین محصول فولادی برای ساخت محصولات فولادی نهایی انتخاب نمایید. به همین جهت در این مقاله به بررسی تفاوت نورد سرد و گرم خواهیم پرداخت. اما قبل از پرداختن به این موضوع تعریف جامع و دقیقی از نورد سرد و نورد گرم و مزایای نورد سرد به شما ارائه خواهیم نمود.   

یکی از محصولات فولادی بسیار پر مصرف تیرآهن می‌باشد در سایت پیوان می‌توانید از قیمت تیرآهن در سایت پیوان را مشاهده نمایید و جهت خرید اقدام کنید.

فولاد سرد نورد شده چیست؟

فرآیند نورد سرد پس از عملیات نورد گرم برای پردازش بیشتر محصولات فولادی انجام می‌شود تا به ابعاد ایده آل جهت تولید محصولات فولادی تبدیل شود. برای انجام عملیات نورد سرد لازم است که قطعات فولادی تا رسیدن به دمای اتاق خنک شوند. سپس غلتک‌های نورد سرد با دمای پایین تر ازروی ورقه‌های فولادی عبور می‌کنند تا در نهایت ورقه‌ها و قطعات نازک فولادی برای مصارف مختلف تولید شوند.

درواقع می‌توان گفت نورد سرد برای تغییر شکل فولاد از تنش مکانیکی به جای گرما  استفاد می‌کند. به همین جهت عملیات نورد سرد با تغییر در ساختار کریستالی  باعث افزایش سختی فولاد می‌شود.   این فرآیند باعث سخت تر شدن فلز از نظر شکل پذیری می‌شود و قدرت تسلیم و سختی آن را بالا می‌برد که درنتیجه منجر به بالا رفتن مقاومت فولاد در برابر خوردگی می‌شود.  همچنین از آنجایی که فولاد بعد از سرد شدن کمتر دچار تغییر ابعادی می‌شود، محصولات فولادی تولید شده توسط عملیات نورد سرد، تلرانس ابعادی دقیق تری دارند. درواقع  با به کارگیری نورد سرد پرداخت‌های یکنواخت‌تر، ساختارهای مقاوم‌تر و کمتر متخلخل به دست خواهد آمد. ورق‌های تولید شده با روش نورد سرد دارای کاربردهای مختلفی هستند. در ادامه مزایای نورد سرد را بررسی می‌کنیم.

بیشتر بخوانید: نورد کاری فولاد و نحوه اجرا

آیا فلزات غیر از فولاد می‌توانند تحت عملیات نورد سرد قرار بگیرند؟

با توجه به گستردگی استفاده و تقاضای بالا برای انواع فولاد، اغلب این فلز تحت عملیات نورد سرد قرار می‌گیرد. با این حال امکان انجام نورد سرد بر روی سایر فلزات و آلیاژها نیز وجود دارد. فلزاتی مانند تیتانیوم، آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای نیکل و فولاد زنگ نزن‎ ‎‏(استنلس استیل) ‏از جمله فلزاتی هستند که می‌توان آنها را با نورد سرد تغییر شکل داد.

کاربرد محصولات نورد سرد

با توجه به مزایای نورد سرد، محصولات حاصل از آن یک ماده اولیه  در صنایع مختلف محسوب می‌شوند. در واقع کاربرد محصولات نورد سرد به اندازه کاربرد این مواد اولیه گسترده می‌باشد و در صنعت خودروسازی، لوازم خانگی، مبلمان اداری، ساخت انواع قفسه، ساخت پانل‌‌های غیرقابل انعطاف، مصالح ساختمانی، پوشش سقف شیروانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از محصولات پایه ای که طی فرآیند نورد سرد تولید می‌شوند، عبارتند از :

• انواع پروفیل باز و بسته همچون زد، آبرو، قوطی و پروفیل
• ورق روغنی
• ورق گالوانیزه
• ورق رنگی
• ورق شیروانی
• ورق عرشه فولادی
• انواع لوله
• تسمه و میلگرد

بیشتر بخوانید: انکراژ چیست؟ با مهار گذاری خاک آشنا شوید.

نورد سرد میلگرد

به طورکلی از عملیات نورد سرد برای تولید ورق‌های صاف فولادی، تسمه و میلگرد  مورد استفاده ‏می‌شود. در عملیات نورد سرد میلگرد به یکباره شمش درحال عبور از نوار را تا دمای کمتر از دمای ‏تبلور، سرد می‌کنند. در نهایت با ایجاد یک ساختار کریستالی بی قاعده در فولاد، میلگرد نورد سرد ‏تولید می‌شود. با روش نورد سرد میلگرد، آرماتورهایی با مقاومت و انواع میلگرهای ساده و آجدار ‏تولید می‌شود‎. ‎کارخانه فولاد آذربایجان (میانه)‏‎ ‎یکی از کارخانه‌های تولیدکننده میلگرد با این ‏روش است. درواقع روش نورد سرد به دلیل کم هزینه بودن، یک روش متداول برای تولید میلگرد ‏و آرماتور است. از مزایای تولید میلگرد به روش نورد سرد می‌توان به تولید میلگرد در سایز و ابعاد ‏دلخواه و با کیفیت بالا اشاره کرد‎.‎

مزایای نورد سرد چیست؟

به طور خلاصه می‌توان گفت مزایای نورد سرد عبارتند از :

1. فولادهای تولید شده در فرآیند نورد سرد کیفیت مناسب‌ تری دارند و با ظاهر صاف و صیقلی و بسیار براق خود قابل تشخیص می‌باشند.
2. با توجه به تغییر ویژگی‌های ورق فولادی طی عملیات نورد سرد، این ورق‌ها قابلیت شکل دهی و انعطاف پذیری بالاتری پیدا می‌کنند و در سه شکل معمولی، نیمه‌ کشش و فوق‌ کشش تولید می‌شوند.
3. به طور معمول ورق‌های تولید شده در عملیات نورد سرد ضخامتی بین 0.12 تا 2.5 میلی متر دارند که به دلیل مقاوت مناسبی که دارند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. محصولات تولید شده با نورد سرد به دلیل پیچیدگی بیشتر فرآیند تولید، پردازش بیشتر فولاد نورد شده و همچنین کیفیت بالاتر، قیمت بیشتری از محصولات نورد گرم دارند.
5. فولاد نورد سرد به دلیل عبور از چند مرحله پردازش، دارای تلورانس کمتری نسبت به فولاد نورد گرم است.
6. ورق‌های فولاد سرد نورد شده به عنوان ورق روغنی نیز شناخته می‌شوند، زیرا دارای سطح بسیار صاف و صیقلی هست.
7. در پروژه‌های فنی از فولاد سرد نورد شده برای مصارفی که زیبایی ظاهری اهمیت دارد، استفاده می‌شود.
8. سختی فولاد نورد سرد حدود 20 درصد نسبت به فولاد نورد گرم بیشتر است و همچنین از تنش تسلیم بالاتری برخوردار است.

توجه داشته باشید که در کنار مزایای نورد سرد، این روش شکل دهی به فلزات با معایبی نیز همراه است. از جمله معایب نورد سرد می‌توان به قیمت بالا، فرآیند ساخت دشوار و پیچیده و برش کاری سخت اشاره نمود

بیشتر بخوانید: فولاد اتومات خوش تراش چیست؟

دستگاه نورد سرد چگونه عملیات نورد را انجام می دهد؟

با توجه به گسترش فرآیند فولادسازی و مزایای نورد سرد، از دستگاه نورد برای تنظیم چرخش غلتک‌ها در عملیات نورد سازی استفاده می‌شود. این دستگاه میزان ضخامت ورق‌های فولادی را تعیین می‌کند. به طورکلی فرآیند نورد یکی از متداول ترین روش‌ها برای شکل دادن به فلزات از جمله فولاد است. از مزایای دستگاه نورد سرد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• از دستگاه نورد سرد جهت تولید نورد شمش و نورد ورق استفاده می‌شود.
• دستگاه نورد سرد در تولید نورد سیم مفتول نیز بسیار کاربردی است.
• محصولات نورد سرد عمدتا در کارخانه تولید اتومبیل و همچنین لوازم برقی از جمله یخچال فریزر، اجاق گاز و… کاربرد دارد.
• برای تولید ورق و تسمه با سطح پردازش شده و ابعاد دقیق، بهترین روش نورد سرد می‌باشد.
• خاصیت چکش خواری زیاد و شکل پذیری فولاد از جمله مزایای نورد سرد می‌باشد.

توجه داشته باشید که به دلیل پیچیدگی فرآیند نورد سرد، این عملیات با استفاده از ماشین‌ها و تجهیزات پیشرفته و مطابق با تکنولوژی روز انجام می‌شود. همچنین با توجه به پیچیدگی فرآیند برخی از دستگاه‌های نورد سرد به صورت تک منظوره طراحی می‌شوند. به همین جهت هزینه خرید دستگاه نورد سرد بسیار بالا می‌باشد. اما این دستگاه‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری کمی‌ دارند.

نکته مهم دیگری که در مورد دستگاه نورد سرد باید به آن توجه داشته باشید این است که درست است فرآیند نورد سرد در دمای اتاق انجام می‌شود اما به دلیل وارد شدن فشار و اصطکاک بسیار بالا به قطعات فولادی، دمای هر دور نورد پتانسیل رسیدن 250 درجه سانتی گراد را دارد. به همین جهت در طی عملیات نورد سرد لازم است که از خنک کننده‌ها برای کاهش دمای فولاد استفاده شود.  این خنک سازی علاوه بر قرار دادن فلز در دمایی پایین تر از دمای تبلور باعث می‌شود خواص فیزیکی و سطحی فلز نورد سرد شده نیز بهبود پیدا کند.

نورد گرم چیست؟

بر خلاف نورد سرد در نورد گرم از دمای بالا برای تغییر شکل قطعات فولادی استفاده می‌شود. با افزایش دما انعطاف قطعه و شکل‌پذیری آن نیز افزایش پیدا می‌کند و نیاز به فشار کمتری برای تغییر شکل آن می‌باشد. معمولا دمای تولید فولاد در این روش ۱۲۰۰‏‎ ‎در جه سانتی گراد یا ۹۲۶‏‎ ‎درجه سیلسیوس می‌‏باشد که بالاتر از دمای تبلور فلزات است. برای انجام‏ عملیات نورد گرم در دمای بالا خط تولید آن در کنار کوره قرار می‌گیرد و سپس قطعه فولادی مورد نظر با دمای بالا از بین دو غلتک که در جهت مخالف هم حرکت می‌کنند، عبور داده می‌شود در این عملیات ضمن عبور قطعه فولادی از میان غلتک‌ها به دلیل فشار و اصطکاک ایجاد شده، از ضخامت قطعه فولادی کم می‌شود و به طول آن افزوده می‌شود.

برای آشنایی بیشتر با فرآیند نورد گرم به شما توصیه می‌کنیم مقاله  نورد گرم چیست؟ فرایند آن را بهتر بشناسید! را مطالعه نمایید. با توجه به مزایای نورد سرد در ادامه به بررسی آن نسبت به نورد گرم خواهیم پرداخت.

ساختمان‌های فولادی با مقاطع گرم نوردشده

از اواخر قرن 19 از فولاد در ساختمان سازی استفاده می‌شود زیرا این ماده متشکل از آهن و کربن بوده و دارای خواص منحصر بفردی است. درواقع فولاد علاوه بر پایداری و مقاومت دارای قابلیت شکل پذیری می‌باشد به همین دلیل فولاد گرم نورد شده همواره در ساختمان به عنوان مصالح به کار می‌رود.

در عملیات نورد گرم فولاد، شمش‌های فولادی پس از تولید در کارخانه‌های نورد گرم با استفاده از غلتک‌ها به ورقه‌های فولادی نازک تبدیل شده و در نهایت در ساختمان‌ها به کار می‌روند. در ساختمان‌هایی که دارای اسکلت فولادی هستند. نوع مصالح مورد نیاز برای آن سازه با توجه به سیستم مقاومت جانبی ساختمان، نوع مهاربندی و جهت گیری مقاطع مشخص می‌شود. مهاربندی ساختمان‌های فولادی با مقاطع گرم نورده شده، یک نکته بسیار حائز اهمیت از نظر مهندسان سازه است. که برای پایداری ساختمان در مقابل زلزله می‌باشد. مهاربندی ضربدری  و نحوه اجرای میانقاب یا وال پست از متداول ترین نوع مهاربندی در سازه های فولادی است.

مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم

همانطور که تا به این جای مقاله بررسی شد، مهم ترین تفاوت بین نورد سرد و نورد گرم، تفاوت در دمای انجام فرآیند نورد و شیوه تغییر شکل قطعات فولادی می‌باشد. این تفاوت باعث ایجاد مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم شده است که در ادامه آنها را بررسی خواهیم نمود: 

• سطح صاف و صیقلی: سطح محصولات حاصل از نورد گرم معمولا دارای رسوبات و پوسته می‌باشد. علاوه بر این ممکن است سطح قطعات فلزی طی فرآیند سرد شدن بعد از عملیات نورد گرم صاف و یکنواخت نباشد و اعوجاج‌هایی روی آن وجود داشته باشد. در حالی که از مزایای نورد سرد صیقلی بودن و براق بودن سطح آن می‌باشد.  ‏
• دقت ابعادی: یکی از مزایای نورد سرد، دقت ابعادی بالای آن است. در حالی که محصولات حاصل از نورد گرم به دلیل تغییر حالت پس از خنک شدن، معمولا از دقت ابعادی پایینی برخوردار هستند و حتی ممکن است دچار اعواج و تاب خوردگی نیز بشوند.  
• بهبود خواص مکانیکی و استحکام: از آنجایی نورد سرد با تغییر در ساختار کریستالی باعث افزایش حدود 20 درصدی سختی فولاد نسبت به نورد گرم می‌شود. همچنین انعطاف پذیری و میزان مقاومت فولاد را در برابر زنگ زدگی نسبت به نورد گرم افزایش می‌دهد.

در کنار مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم، این روش معایبی نیز دارد. قیمت روش نورد سرد به دلیل نیاز به تجهيزات و دستگاه‌های کمتر، مقرون به صرفه تر می‌باشد. همچنین عملیات نورد گرم برای شمش‌های بزرگ و تولید قطعات با هر ضخامتی قابل استفاده می‌باشد.

جمع بندی نهایی در مورد مزایای نورد سرد نسبت به نورد گرم

در این مقاله به توضیح عملیات نورد سرد و مزایای نورد سرد پرداختیم. نورد سرد عملیاتی است که توسط دستگاه‌های نورد سرد و بوسیله غلتک صورت می‌گیرد. هدف اصلی از انجام این عملیات تولید قطعات فولادی با ضخامت کم و ابعاد دقیق است. با توجه به بالا بودن کیفیت سطح اختصاصی این ورق‌های فولادی، در صنایع مختلف بکار می‌روند. بخش عمده فولاد سرده نورد شده در فولاد مبارکه اصفهان تولید می‌شود. اما بخشی از این ورق‌های فولادی نیز از خارج از کشور وارد می‌شوند.

• فرآیند نورد سرد چگونه انجام می‌شود؟ ‏

  فرآیند نورد سرد پس از عملیات نورد گرم انجام می‌شود . برای انجا عملیات نورد سرد لازم است ‏که قطعات فولادی تا رسیدن به دمای اتاق خنک شوند. سپس قطعات فولادی در دمایی پایین تر از ‏دمای تبلور تحت عملیات نورد قرار می‌گیرند تا در نهایت ورقه‌ها و قطعات نازک فولادی برای ‏مصارف مختلف تولید شوند. ‏

• مزایای نورد سرد چیست؟ ‏

  مزایای نورد سرد بسیار زیاد می‌باشد که مهم ترین آنها عبارتند از: ظاهر صاف و صیقلی، دقت ابعادی ‏بالا، استحکام و انعطاف پذیری بیشتر ‏

• تفاوت اصلی نورد سرد و گرم در چیست؟ ‏

  مهم ترین تفاوت بین نورد سرد و نورد گرم، تفاوت در دمای انجام فرآیند نورد و شیوه تغییر شکل ‏قطعات فولادی می‌باشد. ‏