به زبان ساده، نورد سرد فرآیندی صنعتی است که از آن برای ایجاد تغییراتی در خواص ورق فلزی و اینجا به طور خاص خواص ورق فولادی (ورق روغنی و ورق سیاه) استفاده می شود. در این فرآیند فولاد بین دو غلتک فشرده می شود و بسته به میزان نیرو و فشار وارد شده تغییراتی در خواص آن ایجاد می شود. انجام نورد سرد مزایای زیادی برای فولاد دارد.
1.سطح آن را صاف تر می کند.
2.دقت ابعادی آن را بالا می برد.
3.میزان سختی قطعه را افزایش می دهد.
فرآیند نورد سرد
نورد فرآیندی بسیار مهم و کاربردی در صنعت فولاد و مرحله ی اصلی ساخت ورق فولادی است. دو روش اصلی برای نورد وجود دارد:
flat rolling: محصول به دست آمده از آن ورق فولادی است.
profile rolling: محصول نهایی آن مقاطع توپر است.
این فرآیند همیشه و در هر حالتی با نورد گرم آغاز می شود. در این فرآیند نورد در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد یعنی بالاتر از 900 درجه سانتی گراد انجام می شود. این، امکان تولید ورق های فولادی با ابعاد بزرگتر و ضخامت بیشتری را فراهم می کند که مناسب تولید ریل راه آهن و تیرهای آهنی بزرگ است. پیش از ورود به مرحله ی نورد سرد، فولاد اسید شویی می شود. اسید شویی به معنای زدودن زائده های ایجاد شده بر روی سطح فولاد (ورق سیاه) طی نورد گرم است. با انجام نشدن این مرحله، فرآیند در قدم های بعدی با مشکل مواجه می شود. طی نورد سرد پردازش های بیشتری بر روی محصول به دست آمده از نورد گرم یا همان ورق سیاه انجام می شود. پس از نورد گرم، فولاد تا رسیدن به دمای اتاق خنک می شود سپس غلتک های نورد سرد در دمایی کمتر از دمای تبلور مجدد، فولاد را نورد می کنند این مرحله ی نورد را آنیلینگ می گویند که استرس و فشار داخلی ایجاد شده را از بین می برد و استحکام فولاد را به میزان قابل توجه و چشم گیری بالا می برد. این تغییرات خواص به واسطه ی جهت گیری مجدد ذرات و اصلاح نقص های کریستالی ایجاد شده و باعث مستحکم تر شدن ساختار داخلی می شود.
طی نورد سرد ضخامت قطعه توسط سنجده هایی به صورت مدام تحت نظر بوده و چک می شود. غلتک ها در جهت های مخالف هم به طور مدام در گردش هستند. فولاد نیز دائما بین این غلتک های دوار که در فاصله ی کمی، با توجه به ضخامت مد نظر ورق قرار دارند، فشرده و دچار کاهش ضخامت می شود. در هر ردیف سه تا شش جفت غلتک وجود دارد که هر کدام با درصد و توانی معین تا رسیدن به اندازه ی مورد نظر، ضخامت ورق را کاهش می دهند. با نورد، ضخامت فولاد چیزی در حدود 50 تا 90 درصد کاهش پیدا می کند. به دلیل فشار زیاد وارده و البته اصطکاک امکان دارد دمای قطعات تا 250 درجه سانتی گراد هم برسند به همین دلیل استفاده از یک سیستم خنک کننده که هم دستگاه و هم قطعه را خنک نگه دارد ضروری است. برای این منظور عموما از آب یا روغن استفاده می شود. ورق به دست آمده ضخامتی بین 0.12 تا 1.5 میلی متر دارد. از این ضخامت ها عموما برای تولید قوطی های کنسرو و نوشیدنی، ماشین ها و هواپیما های سبک وزن، انواع لوله و پروفیل سبک و … استفاده می شود.
مزایای نورد سرد فولاد
محصولات تولید شده از ورق نورد سرد یا همان ورق روغنی در مقایسه با محصولات ورق نورد گرم یا همان ورق سیاه بهره مند از مزایای زیر هستند.
1.دقت ابعادی بالا 2. بیست درصد سختی و استحکام بیشتر 3. استحکام و قدرت تسلیم بالا 4. استحکام کششی بیشتر 5.کیفیت سطحی مناسب 6. بهبود و افزایش میزان سختی
عدم بهره مندی ورق سیاه از این خواص یا ضعیف بودن این خواص در ورق سیاه باعث شده از آن بیشتر برای محصولاتی استفاده بشود که کیفیت و دقت بالا اولویت نباشد، چون انواع پروفیل و لوله صنعتی و گازی
خواص ورق روغنی
گاهی افزایش سختی که طی نورد سرد در ورق روغنی ایجاد می شود به عنوان خاصیت فطری این ورق در نظر گرفته می شود.
ورق روغنی با توجه به میزان نورد سردی که پشت سر می گذارد نام های متفاوتی دارد. فوق سخت، نیمه سخت و سخت برای توصیف ورق هایی استفاده می شود که بعد از نورد تا 50% ضخامت آن ها کاهش پیدا می کند، نقطه تسلیمشان بالاتر می رود و شکل پذیریشان کاهش میابد.
طی نورد سطحی 1% ضخامت کاهش پیدا می کند و اغلب برای رفع چروک های ایجاد شده بر سطح، مورد استفاده قرار می گیرد اما با توجه به این که انعطاف پذیری را بهبود می بخشد ورق روغنی حاصله از آن برای کشش بسیار مناسب و کاربردی است.
به طور کلی یکی از مهمترین خواص ورق روغنی انعطاف پذیری بالا آن میباشد که به راحتی خم می شود. ورق فوق سخت حداکثر تا 45 درجه می تواند خم بشود. در حالی که این مقدار برای ورق نیمه سخت 90 درجه بوده اما برای ورق روغنی سخت، خم می تواند به حدی باشد که ورق دوباره روی خود برگردد. این ویژگی که ورق دچار شکستگی نمی شود آن را مناسب ساخت و تولید رنج گسترده ای از محصولات کرده است.
نتیجه
نورد سرد فرآیندی است که بعد از نورد گرم و با هدف کاهش ضخامت، افزایش استحکام کششی و انعطاف پذیری بر روی فولاد انجام می شود. نورد سرد فرآیندی نسبتا پر هزینه است اما بهبودی که در خواص فولاد ایجاد می کند ارزش محصول نهایی را چه به شکل ورق و چه نوار و کویل به میزان چشم گیری افزایش می دهد.
:Reference