وبسایت رسمی شرکت میهن فولاد
۱۴۰۳ ۱۲ ۰۴
۰ دیدگاه
9 دقیقه
نویسنده: کیمیا حسینی
دمای نورد گرم
اجزای مهم کارخانجات نورد گرم
فرآیند تابکاری نورد گرم
انواع تابکاری نورد گرم
مزایا و معایب نورد گرم
سوالات متداول
مطلب مفیدی بود
چاپ مطلب
اشتراک گذاری مطلب
نورد گرم، یکی از مهمترین روش‌های شکل‌دهی فلزات و فولاد در صنعت است. این فرآیند، بر اساس اصول تغییر شکل پلاستیک فلز در دمای بالا استوار است. فلز ابتدا تا دمای مشخصی، بالاتر از دمای تبلور مجدد آن، گرم می‌شود. سپس، این قطعه گداخته بین دو غلتک سنگین و چرخان قرار می‌گیرد.
فاصله‌ی بین این دو غلتک، به‌دقت تنظیم شده و اندکی کمتر از ضخامت اولیه‌ی فلز است. چرخش غلتک‌ها در خلاف جهت یکدیگر، نیروی لازم برای کشیدن و فشردن فلز را فراهم می‌کند. در نتیجه‌ی این فشار، ضخامت فلز کاهش و طول آن افزایش می‌یابد. به این ترتیب، فلز به شکل مورد نظر، مانند ورق یا میلگرد، در می‌آید.
همچنین، میزان کاهش ضخامت و افزایش طول فلز، به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از این عوامل، میزان اصطکاک بین غلتک‌ها و سطح فلز است. اصطکاک مناسب، برای انتقال بهینه‌ی نیرو و جلوگیری از لغزش غلتک‌ها روی فلز، ضروری است. در صورتی که اصطکاک کافی نباشد، غلتک‌ها به جای کشیدن فلز، روی آن می‌لغزند و تغییر شکل مطلوب حاصل نمی‌شود. در ادامه این مقاله، به بررسی فرآیند تابکاری نورد گرم نیز خواهیم پرداخت. با میهن فولاد همراه باشید.
کنترل دقیق و یکنواخت دما، پیش‌نیاز تولید محصولی باکیفیت و بدون عیب است. گرمایش اولیه‌ی فلز باید به‌صورت کاملاً یکنواخت انجام شود تا از تغییر شکل همگن در تمام نقاط قطعه اطمینان حاصل شود. این یکپارچگی دما، مانند فونداسیونی محکم برای ساختمانی استوار، پایه‌ی یک فرآیند موفق را تشکیل می‌دهد.
فرض کنید قطعه‌ای از فولاد آلیاژی به‌صورت غیر یکنواخت گرم شود. در این صورت، سطوح بیرونی که دمای بالاتری دارند، نسبت به هسته‌ی داخلی قطعه، که سردتر است، سریع‌تر تحت تأثیر غلتک‌ها قرار می‌گیرند. این اختلاف در میزان تغییر شکل، تنش‌های داخلی ایجاد می‌کند که می‌تواند باعث ترک، گسیختگی سطحی و در نهایت، ضایعات شود.
در کارخانه‌های با ظرفیت تولید بالا، معمولاً از محصولات ریخته‌گری به‌عنوان ماده‌ی اولیه استفاده می‌شود. پس از ریخته‌گری، سرعت و نحوه‌ی سرد شدن قطعه به‌دقت کنترل می‌شود. هدف از این کار، حفظ دمای مناسب برای ورود مستقیم قطعه به دستگاه نورد گرم، بدون نیاز به گرمایش مجدد است.
برای تولیدات با حجم کمتر یا در مواردی که عملیات ثانویه روی فلز انجام شده، از کوره‌های نفت‌سوز یا گازسوز برای گرم کردن ماده‌ی اولیه استفاده می‌شود. این ماده‌ی اولیه می‌تواند به شکل شمش، شمشال یا لوحه باشد که معمولاً در دمای محیط نگهداری می‌شود. برای فولادهای کربنی ساده و کم‌آلیاژ، دمای مورد نیاز برای نورد گرم، معمولاً حدود ۱۲۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است. در مورد میله‌های با قطر کم، از کوره‌های القایی برای گرمایش استفاده می‌شود که کنترل دقیق‌تر دما را ممکن می‌سازد.
فرآیند نورد گرم، معمولاً در دمایی ۵۰ تا ۱۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز متوقف می‌شود. این دمای پایانی، نقش مهمی در خواص مکانیکی و ساختار دانه‌بندی محصول دارد. با پایان یافتن نورد در این بازه دمایی، از سخت شدن کرنشی ماده جلوگیری می‌شود و دانه‌های ریز و یکنواختی در ساختار فلز تشکیل می‌شود. در صورتی که نیاز به تغییر شکل بیشتری باشد، قطعه مجدداً گرم می‌شود تا به شرایط مناسب برای نورد برسد. این چرخه تا رسیدن به شکل و ابعاد مورد نظر تکرار می‌شود.
کارخانجات نورد گرم، مجموعه‌ای از ماشین‌آلات و تجهیزات هستند که به‌صورت هماهنگ برای تغییر شکل فلزات عمل می‌کنند. هر جزء در این مجموعه، نقش مهمی در فرآیند تولید دارد.
بخش مهم هر کارخانه‌ی نورد گرم، کوره پیش‌گرم است. این کوره، وظیفه‌ی گرم کردن شمشال‌ها تا دمای مورد نیاز برای نورد را بر عهده دارد. شمشال‌ها با حرکت درون کوره، به تدریج گرم می‌شوند تا در نهایت، به دمای مطلوب برای تغییر شکل پلاستیک برسند.
پس از رسیدن شمشال‌ها به دمای مناسب، نوبت به خروج آن‌ها از کوره می‌رسد. این وظیفه بر عهده‌ی اجکتور است. اجکتور، شمشال‌های گداخته را با سرعت و دقت از کوره خارج کرده و به مرحله‌ی بعدی فرآیند هدایت می‌کند.
در مرحله‌ی ریخته‌گری و گرمایش مجدد، روی سطح شمشال‌ها لایه‌ای از اکسید تشکیل می‌شود که به آن پوسته می‌گویند. پوسته‌زدا، با استفاده از روش‌های مختلف مکانیکی یا هیدرولیکی، این پوسته‌ها را از سطح شمشال پاک می‌کند. این عمل، برای حفظ کیفیت سطح محصول و جلوگیری از ایجاد عیوب سطحی، ضروری است.
استند نورد، محل اصلی تغییر شکل فلز است. این دستگاه، با استفاده از غلتک‌های افقی و چرخان، ضخامت شمشال را کاهش داده و طول آن را افزایش می‌دهد. فشار وارده از غلتک‌ها، فلز گداخته را به شکل مورد نظر، مانند ورق یا میلگرد، در می‌آورد.
برای دستیابی به ابعاد دقیق و یکنواخت سازی لبه‌های ورق، از استند آجر استفاده می‌شود. این دستگاه با کمک غلتک‌های عمودی، لبه‌های ورق را صاف و یکنواخت می‌کند.
کنترل ضخامت ورق تولید شده، برای حفظ کیفیت و مطابقت با استانداردها، بسیار مهم است. دستگاه ضخامت‌سنج، به‌صورت پیوسته و خودکار، ضخامت ورق را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات لازم را برای تنظیم پارامترهای فرآیند فراهم می‌کند.
پس از نورد، ممکن است ورق تولید شده دارای تاب و انحنا باشد. تاب‌گیر، با استفاده از غلتک‌های کوچک، این تاب را گرفته و ورق را صاف می‌کند.
پس از تاب‌گیری، ورق وارد خط خنک‌کاری می‌شود. در این مرحله، ورق با سرعت کنترل شده‌ای خنک می‌شود تا به ساختار متالورژیکی و خواص مکانیکی مطلوب برسد.
برای برش سر و ته ورق و همچنین تعیین طول مورد نظر، از قیچی استفاده می‌شود. این دستگاه، با دقت و سرعت بالا، ورق را به اندازه‌های مطلوب برش می‌دهد.
ورق‌های تولید شده وزن شده و به‌صورت اتوماتیک بسته‌بندی می‌شوند. این دستگاه، فرآیند بسته‌بندی را بهینه کرده و برای حمل و نقل آماده می‌کند.
در فرآیند نورد گرم، فلز تحت تنش‌ها و کرنش‌های زیادی قرار می‌گیرد که می‌تواند ساختار داخلی و خواص مکانیکی آن را تغییر دهد. برای رفع این تنش‌ها، بهبود خواص مکانیکی و دستیابی به ساختار مطلوب، از عملیات حرارتی مانند تابکاری استفاده می‌شود.
درواقع، تابکاری به معنای گرم کردن فلز تا دمای خاص، نگهداری در آن دما برای مدت زمان مشخص و سپس سرد کردن کنترل شده‌ی آن است. در نتیجه این عملیات، خواص مکانیکی فلز، مانند چکش‌خواری و شکل‌پذیری، افزایش می‌یابد. تابکاری معمولاً در کوره‌های پیوسته یا جعبه‌ای انجام می‌شود.
روش‌های مختلفی برای تابکاری نورد گرم وجود دارد که هر کدام با هدف خاصی انجام می‌شوند. برخی از مهمترین انواع تابکاری شامل:
در این روش، فلز تا دمای بالای دمای تبلور مجدد گرم شده و به مدت زمان طولانی در آن دما نگه داشته می‌شود. سپس، فلز به آرامی و به طور کنترل شده خنک می‌شود. نتیجه‌ی این فرآیند، تشکیل ساختار پیرلیت با دانه‌بندی درشت و افزایش چکش‌خواری فلز است.
در تابکاری هم‌دمایی، فلز سریع‌تر از تابکاری کامل سرد می‌شود. این سرعت خنک کردن، باعث تشکیل ساختار پیرلیت با دانه‌بندی ریزتر می‌شود. در نتیجه، فلز استحکام بیشتری نسبت به حالت تابکاری کامل خواهد داشت.
هدف از تابکاری کروی، تغییر شکل کربیدها در ساختار فلز به شکل کروی است. این کار باعث بهبود ماشین‌کاری فلز می‌شود. در این روش، فلز به مدت طولانی در دمای زیر بحرانی نگه داشته می‌شود که زمان فرآیند را افزایش می‌دهد.
گرمکار به فرآیندی گفته می‌شود که در آن، فلز در دمای بالای دمای تبلور مجدد تغییر شکل پلاستیک می‌دهد. نورد گرم، یکی از نمونه‌های گرمکار است. در این حالت، فلز به دلیل دمای بالا، نرم‌تر بوده و به راحتی تغییر شکل می‌دهد. با این حال، کنترل دقیق دما در کار گرم بسیار مهم است زیرا دمای بسیار بالا می‌تواند باعث ذوب یا سوختن فلز شود.
برخی از مزایا و معایب نورد گرم عبارتند از:
در آخر، گفتیم که نورد گرم یک فرآیند قدرتمند در شکل‌دهی فلزات بوده و جایگاه خاصی در صنایع مختلف دارد. ساخت تیرآهن‌های ساختمان‌ها و تولید ورق‌های نازک بدنه خودروها،برخی از کاربردهای آن است. همچنین، شما می‌توانید برای ارتباط با کارشناسان ما و دریافت مشاوره تخصصی و یا حتی استعلام قیمت فولاد، تماس بگیرید.
بخش های مرتبط:
۰نظر ارسال شده است
نظر خود را در مورد مطلب نورد گرم چیست؟ بررسی فرآیند تابکاری نورد گرم بنویسید
