نورد فولاد چیست؟

امروزه، با توجه به نیاز گسترده به ساخت و احداث انواع فولاد، میزان تولیدات تجهیزات فولادی افزایش یافته است. فولاد، عضو جدایی ناپذیر از صنایع گوناگون است که با هدف دستیابی به انواع تجهیزات صنعتی، طی فرآیند های مختلف به مرحله تولید و بهره برداری می رسد.
نوردکردن فولاد، یکی از فرآیندهای مهم صنعتی است که جهت تولید انواع محصولات فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از محصولاتی که در نتیجه نورد کردن فولاد تولید می شوند، شامل مواردی همچون ورق های فولادی، تیرآهن های صنعتی، میلگردهای ساده، ناودانی های فابریک و… هستند.
با گذشت زمان و پیشرفت روزافزون صنایع گوناگون در صنعت ساخت تجهیزات صنعتی و فولادی، امکان ساخت و تولید انواع تجهیزات و محصولات فولادی مورد نیاز نیز فراهم شده است.
نورد کردن، یکی از عملیات های مهمی است که با پیشرفت تکنولوژی و جهت پیشبرد اهداف در زمینه ساخت تجهیزات صنعتی مورد نیاز رواج پیدا کرده است.

نورد کردن فولاد با هدف شکل دهی و انعطاف پذیری فلزات جهت مصارف گوناگون صنعتی انجام می شود.
با گسترش و شهرت روز افزون این روش، امکان انجام فرآیندی برای تغییر شکل و تغییر حالت قطعات فولادی مختلف بدون هرگونه تغییر در حجم آن ها فراهم شده است.
نورد کاری با استفاده از دستگاه های پیشرفته نورد و غلطک های بزرگ و چرخان استاندارد صورت گرفته و تغییر عظیمی در صنعت ساخت ورق های فولادی با ابعاد استاندارد، ایجاد کرده است.
نورد کردن فولاد، با روش های گوناگونی همچون نوردکردن گرم فولاد و نوردکردن گرم فولاد انجام می شود. همچنین، تجهیزات و ابزاری که برای ساخت فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرند متفاوت بوده و این فرآیند ممکن است با استفاده از دو یا چند غلطتک انجام شود و یا در اثر ایجاد تغییرات ابعادی گوناگون همچون نورد طولی، نورد عرضی، نورد شکلی، دچار تغییر شکل شوند.
که البته، هر یک از این موارد با توجه به نیاز های پروژه و کاربردهای آن، متغیر هستند.

انواع نورد فولاد

همانطور که گفته شد، نورد کردن فولاد یکی از فعالیت‌های اساسی و مهم در فرایند ساخت محصولات فولادی به شمار می‌رود.
این فرایند با توجه به نیازهای پروژه‌های صنعتی متغیر است و با انواع روش‌ها انجام می‌شود.

در ادامه به معرفی برخی از انواع نورد کردن فولاد، اشاره خواهیم کرد.

۱- نورد کردن گرم فولاد

نوردکردن گرم فولاد، همانطور که از نامش نیز مشخص است طی فرآیند هایی با دمای بسیار بالا انجام می شود.
این فرآیند شامل عبور فولاد در حالت های گداخته و بسیار داغ از میان غلتک هایی است که سبب تغییر ضخامت و در نتیجه تغییر در شکل فولاد می شوند.
خوب است بدانید که برای نوردکردن گرم فولاد از شمش های مستطیل شکل فولادی و حرارت دهی به آن ها کمک گرفته می شود.
این شمش ها پس از قرار گیری در دمای بالا و شکل گیری حالت مذاب گونه‌ به مرحله تغییر شکل و خنک سازی می رسند.
بهتر است بدانید که در دماهای بسیار بالا و بسیار داغ، فولاد قابلیت انعطاف پذیری بسیار بالایی داشته و امکان تغییر حالت در آن ها با دستگاه ها نورد، بسیار آسان است.
البته باید توجه داشت که میزان کنترل دما و تنظیم آن در فرآیند نوردکردن گرم بسیار حائز اهمیت بوده و باید با در نظر گرفتن نیاز های پروژه و نوع محصولات، صورت گیرد.

از جمله مزایای نورد کردن سرد فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

۱- امکان شکل دهی آسان به فولاد

۲- انعطاف پذیری مناسب فولاد پس از تولید

۳- پیشگیری از ترک خوردگی یا شکستگی فولاد در صورت اعمال فشار

۴- جلوگیری از سخت شدن زودهنگام فولاد

۵- قیمت مناسب و مقرون به صرفه

۶- مقاومت بالا در برابر خوردگی

۷- استحکام مناسب

این مزایا، از دلایل استفاده گسترده از این فولاد در صنعت هستند.

۲- نورد کردن سرد فولاد

نورد کردن سرد فولاد، یکی دیگر از بهترین روش‌های تولید محصولات فولادی مورد نیاز برای ساخت تجهیزات صنعتی به شمار می‌رود.
نورد کردن سرد فولاد برای ساخت تجهیزات و ورق‌های فولادی در دمای کمتر (به طور معمول دمای محیط) انجام می‌شود و از جمله کاربردی‌ترین روش‌های ساخت محصولات فولادی به شمار می‌رود.
در این روش، مواد خام انتخاب شده همچون شمش‌های فولاد به دمای معمولی نزدیک و بدون نیاز به گرمای شدید و حرارت بالا نورد می‌شوند.
توجه داشته باشید که نورد کردن سرد فولادها برای تولید قطعاتی با ابعاد بسیار دقیق انجام شده و فولادهای ساخته شده در این روش، کاربرد وسیعی در ساخت قطعات و تجهیزات گوناگون صنعتی مورد نیاز دارند.
همچنین، از آنجایی که تغییرات ظاهری فولاد بدون استفاده از حرارت دهی و گرمای بالا انجام می شود، تغییرات ساختاری فولاد با تنش ها و اعمال فشار های مکانیکی صورت میگیرد.

مزایای نورد کردن سرد فولاد شامل موارد زیر هستند:

۱- امکان حمل و نقل سریع و آسان قطعات فولادی

۲- مقاومت بسیار بالا در برابر اعمال فشارهای مختلف

۳- زیبایی ظاهری

۴- امکان دسترسی به ابعاد دقیق و دلخواه پروژه

۵- امکان شکل دهی مناسب با تنش های مکانیکی

۶- استحکام و دوام بالا

۷- پایداری ابعادی و مقاومت ویژه

مزایای نورد کردن سرد فولاد، سبب شده تا بسیاری از تولید کنندگان به اهداف خود از ساخت تجهیزات فولادی دست پیدا کنند.
لازم به ذکر است تا بدانید هر یک از نوردهای فولاد، برای تولید محصولات فلزی و فولادی با خصوصیات و ویژگی‌های مکانیکی در اشکال گوناگون به کار برده می‌شود.
در نتیجه انتخاب نوع نور کردن فولاد مورد نظر باید بر اساس نیازها و اهداف تولید محصولات و خواسته‌های تولید کنندگان در صنعت انجام شود.

مراحل فرایند نورد

نورد کردن فولاد، مراحل مختلفی دارد که هر یک تاثیر بسزایی در فرآیند تولید محصولات دارد.
فرآیند نوردکردن فولاد معمولا در مراکز تولید فولاد و در کارخانه جات تجهیزات فولادی انجام می شود و یکی از کارآمدترین عملیات‌های ساخت فولاد به شمار می‌رود.
این فرآیند، با توجه به نیاز های صنعتی صورت گرفته و شامل مراحل زیر می شود.

۱- انتخاب مواد خام

برای تولید و بهره‌برداری محصولات فولادی، ابتدا نیاز است که مواد خام مورد نیاز برای ساخت این محصولات به صورت کامل انتخاب و آماده بهره‌برداری شوند.
این مواد شامل تخته‌ها و قلوه‌های فولادی هستند که برای تولید محصولات فولادی مورد نیاز از استانداردها و سطوح کیفی خاص و منحصر به فردی پیروی می‌کنند.

۲- آماده سازی مواد

پس از انتخاب مواد خام مورد نیاز برای تولید محصولات فولادی، نیاز است تا این مواد خام با استفاده از تجهیزات مناسب و ابزارهای مورد نیاز، آماده سازی شوند.
آماده سازی مواد انتخابی برای تولید محصولات فولادی با فرایند نورد کردن، شامل پاکسازی قطعات، برشکاری و ترتیب دادن مواد خام خواهد شد.

۳- نورد کردن اولیه فولاد

در این مرحله، لازم است تا مواد خام مورد نیاز برای ساخت تجهیزات فولادی، به صورت های انتخابی نورد شوند. قرارگیری مواد خام فولادی در دمای بالا به نوردکردن گرم معروف است و قرارگیری این مواد خام در دمای معمولی و استاندارد با عنوان نورد کردن سرد شناخته شده است.
در این مرحله مواد خام به شکل میلگردهای مورد نیاز نوارها یا ورق‌های مختلف، آماده تولید می‌شوند.
(توجه داشته باشید که نورد کردن گرم به طور معمول برای تولید محصولات فولادی ضخیم‌تر انجام شده و نوردکردن سرد، برای تولید محصولاتی که از ضخامت کمتری برخوردار هستند.)

۴- ایجاد تغییرات در فرم فولاد

پس از نورد کردن اولیه فولاد، محصولات تولید شده با توجه به نیازهای پروژه، به شکل‌های مختلف تغییر شکل داده می‌شوند.
این مرحله از پیچیدگی‌های تکنیکی متفاوتی مانند ایجاد خمیدگی‌های مورد نیاز، برش‌های ویژه و… تشکیل می‌شود.

۵- نورد کردن نهایی فولاد

پس از ایجاد تغییرات متنوع در محصولات فولادی ساخته شده، نوبت به نبرد کردن نهایی فولاد می‌رسد. در این مرحله، محصولات فولادی برای دستیابی به ابعاد نهایی و خصوصیات مکانیکی مورد نیاز، تنظیم شده و آماده بهره‌برداری می‌شوند.
(در صورت بروز هرگونه مشکل یا اختلال در فرایند نورد کردن فولاد، این محصولات به معالجات حرارتی که شامل فرآیند های ترمیم های حرارتی و سایر فعالیتهای حرارتی می‌روند تا خصوصیات مکانیکی مورد نیاز را کسب کنند.)

۶- پاکسازی قطعات تولیدی

در آخرین مرحله از ساخت قطعات و تجهیزات فولادی مورد نظر، این محصولات به صورت کامل پاکسازی شده و آماده مصرف می‌شوند.
پاکسازی محصولات باید با دقت و حساسیت خاصی صورت گیرد.
با توجه به موارد گفته شده، بهتر است بدانید که نورد کردن فولاد یکی از مهمترین و بهترین فرایندها جهت ساخت محصولات فولادی است که به تولید کنندگان امکان دستیابی به محصولات مورد نیاز را می‌دهد.
محصولات تولیدی در فرایند نورد کردن فولاد، می‌توانند از خصوصیات و ابعاد مورد نیاز بهره‌مند شوند.

کاربردهای نورد در مقاطع فولادی

همانطور که گفته شد، با رشد عظیم و پیشرفت روزافزون دستگاه‌ها و تجهیزات فولادی، امکان دستیابی و پیشبرد اهداف در زمینه‌های صنعتی فراهم گشته است.
با استفاده از تجهیزات صنعتی می‌توان فولادهایی با ویژگی‌ها و خصوصیات مکانیکی دلخواه تولید کرد. فرایند نورد کردن مقاطع فولادی نیز از این قاعده مستثنی نیست و یکی از کارآمدترین روش‌های ساخت قطعات فولادی به شمار می‌رود. در ادامه به برخی از کاربردهای منحصر به فرد و بسیار عالی نورد در مقاطع فولادی اشاره‌ای خواهیم داشت.

۱- ساخت تیرها و پروفیل‌هایی با ابعاد گوناگون

ساخت تیرها و پروفیل‌هایی همچون کانال ها و زوایا با ابعاد گوناگون، یکی از کاربردهای مهم و حائز اهمیت نورد کردن فولادها به شمار می‌رود. جالب است بدانید که امکان ساخت تیرها و پروفیل‌ها بدون نورد کردن بسیار سخت بوده و کشف روش نورد کردن کمک شایانی به احداث تیر ها و پروفیل ها به تعداد مناسب کرده است.
تیرها و پروفیل‌ها معمولاً برای ساخت انواع ساختمان‌ها، برخی پل‌ها و برخی تجهیزات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۲- ساخت نوارها و ورق‌هایی با ابعاد دقیق

یکی دیگر از کاربردهای نورد کردن فولاد، ساخت نوارها و ورق‌های مورد نیاز در صنعت با ابعاد دقیق است. در واقع نورد، یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین روش‌ها برای تولید و ساخت نوارها و ورق‌های فولادی به شمار می‌رود.
نوارها و ورق‌هایی که برای پیشبرد صنعت در زمینه‌های گوناگون تولید می‌شوند، برای ساخت انواع ساختمان‌ها، برخی تجهیزات صنعتی، برخی وسایل خودرو و… به کار برده می‌شوند.

۳- ساخت و تولیدات لوله ها

از دیگر کاربردهای نورد کردن فولاد، می‌توان به فراهم شدن امکان ساخت و تولید لوله‌ها اشاره کرد. نورد کردن، برای تولید و احداث لوله‌های فولادی نیز به کار برده می‌شود و کمک شایانی به خطوط انتقال گازها، آب، نفت و سایر مواد مایعی که از طریق لوله جریان پیدا می کنند، می کنند.
در نتیجه نوردکردن برای ساخت و تولیدات انواع لوله‌ها بسیار حائز اهمیت بوده و ضروری است.

۴- کمک به صنعت خودروسازی

طی سال‌های اخیر، فرآیند نوردکردن نقش مهم و تاثیرگذاری برای تولید انواع قطعات فولادی داشته است. در واقع می‌توان گفت امکان ساخت انواع خودرو و رساندن تولیدات خودرو به میزان انبوه، تا حدود بسیار زیادی به فرایند نورد کردن بستگی دارد.
برخی از قطعات و تجهیزاتی که به کمک نورد کردن فولاد در صنعت خودروسازی به کار برده می‌شوند، شامل قطعاتی همچون شاسی‌های خودرو، انواع قطعات برای سیستم‌های مکانیکی خودرو، راه اندازی سیستم برقی خودرو، جلوبندی‌ خودرو و… خواهند بود.

۵- کمک به صنعت ساختمان سازی

از دیگر کاربردهای نورد در مقاطع فولادی، می‌توان به کمک ویژه محصولات فولادی حاصل از نورد در صنعت ساختمان سازی اشاره کرد. نورد کردن برای تولید بسیاری از قطعات و مصالح ساختمانی، بسیار ضروری است.
کاربردهای نورد در صنعت ساختمان سازی، می‌توان به ممکن شدن ساخت زیربناهای مستحکم، تیرآهن‌های بادوام، انواع میلگردهای موردنیاز، انواع پل ها، برخی اجزای ساختمانی و… اشاره کرد.

۶- کمک به احداث راه آهن و خطوط ریلی

قطعات و محصولات فولادی حاصل از عملیات نورد کردن فولاد برای کمک به احداث راه آهن و خطوط ریلی مورد نیاز، ضروری هستند. قطعات و تجهیزات نورد شده برای ساخت ریل‌های استاندارد و مستحکم کاربرد دارند و امکان جابجایی و حمل و نقل را با ایمنی کامل فراهم کرده‌اند.‌

۷- کمک به ساخت و احداث تجهیزات صنعتی

محصولات فولادی نورد شده، از قابلیت‌هایی همچون استحکام و دوام بسیار بالایی برخوردار هستند و به همین دلیل در ترکیبات ساختاری تجهیزات فولادی بسیار حائز اهمیت هستند.
در سال‌های اخیر، این محصولات کمک ویژه‌ای به ساخت و احداث تجهیزات صنعتی کرده‌اند و امکان تولید سایر محصولات موردنیاز در صنعت را فراهم ساخته اند.
همانطور که اکنون می‌دانید، نورد فولادی امکان تولید انواع محصولات را با خصوصیات و ویژگی‌های مکانیکی مورد نیاز فراهم کرده است.
به همین دلیل، امروزه تولید محصولات نورد شده بیش از پیش شده است.

عملیات حرارتی پس از نورد

عملیات حرارتی پس از نورد یکی از مهم‌ترین و کارآمدترین مراحل ساخت محصولات نورد شده به حساب می‌آید و هرگونه اختلال یا مشکل در فرایند انجام این عملیات، ممکن است نتایج دلخواه را تغییر دهد یا به تاخیر بیندازد.
عملیات حرارتی پس از نورد، در مراحل پایانی تولید محصولات انجام شده و در ویژگی‌ها و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی نهایی محصولات فولادی تاثیر بسزایی ایفا خواهد کرد.
این عملیات در دمای بسیار بالا و به روش های مختلفی همچون بازیابی محصولات، تاب‌کاری فولاد، بازپخت و یا پخت دوباره فولاد، کربن دهی انجام شده و به صورت پیوسته (تا جایی که فولاد به حالت و خصوصیات دلخواه درآید.) با استفاده از دستگاه های مخصوص صورت می‌گیرد.
به طور کلی باید گفت، این عملیات بسیار حائز اهمیت بوده و با استفاده از عملیات حرارتی پس از نورد، امکان هرگونه تغییر در ویژگی های فولاد وجود دارد.
عملیات حرارتی، به طور معمول برای دستیابی به اهدافی همچون موارد زیر به کار برده می‌شود.

۱- ایجاد سختی و استحکام بیشتر محصولات فولادی

ایجاد سختی و استحکام بیشتر فولاد پس از انجام عملیات حرارتی و گرمادهی، میسر خواهد شد. این عملیات با بهبود خواص فیزیکی و افزایش قابلیت های دوام و پایداری صورت می‌گیرد. (ایجاد سختی و استحکام بیشتر محصولات فولادی، یکی از دلایل حرارت دهی به فولاد های نورد شده است.)

۲- ایجاد مقاومت بیشتر محصولات فولادی

قرارگیری محصولات فولادی نورد شده در عملیات حرارتی پس از نورد، سبب مقاومت بیشتر محصولات فولادی تولید شده خواهد شد. درواقع، محصولاتی که در معرض حرارت قرار می‌گیرند، مقاومت بالایی در برابر خوردگی، سایش و اعمال فشارهای فیزیکی از خود نشان خواهند داد. به همین دلیل است که عملیات حرارتی پس از نورد بسیار حائز اهمیت بوده و برای دستیابی به محصولات فولادی با مقاومت بالا از این عملیات بهره گرفته می‌شود.

۳- ایجاد قابلیت ماشین کاری محصولات فولادی

جالب است بدانید که محصولات فولادی نورد شده با استفاده از عملیات حرارتی پس از نورد، قابلیت ماشین کاری پیدا خواهند کرد. وجود قابلیت ماشین کاری، از ویژگی‌های بارز و اصلی محصولات فلزی موجود در تجهیزات صنعتی می‌باشند و امکان ماشین کاری محصولات فولادی بسیار حائز اهمیت است.

۴- تغییر در خصوصیات و ویژگی‌های مکانیکی

با عملیات حرارتی پس از نورد، امکان تغییر در خصوصیات و ویژگی‌های مکانیکی محصولات فولادی نورد شده وجود خواهد داشت. در نتیجه بسیاری از تولید کنندگان از عملیات حرارتی برای تغییر در خواص و ویژگی‌های مکانیکی و ایجاد خصوصیات مکانیکی مورد نیاز خود در محصولات فولادی، استفاده خواهند کرد.
در نتیجه عملیات حرارتی پس از نورد، کمک شایانی به بهبود خواص و ویژگی‌های فیزیکی این محصولات خواهد کرد و امکان بهره‌برداری و پیشبرد اهداف صنعتی را در صنایعی همچون ساختمان سازی، خودروسازی، تولید قطعات مورد نیاز برای احداث تجهیزات صنعتی و… میسر خواهد کرد.
همچنین، عملیات حرارتی پس از نورد برای بهبود خصوصیات و تنظیمات مکانیکی و در نتیجه تولید محصولات با کیفیت و با دوام بسیار حائز اهمیت است و براساس نیازهای پروژه ها و اهداف تغییر می کند.