نورد
یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد دارای قابلیت تغییر شکل پلاستیک است. در دماهای پایین و نزدیک دمای اتاق تنها فلزات و برخی از پلیمرها قابلیت تغییر شکل پلاستیک مناسب از خود نشان می‌دهند. برای افزایش این قابلیت و همچنین شکل‌دهی موادی که در دماهای پایین نورد آنها امکان پذیر نیست، از نورد گرم استفاده میشود.
هدف مهندسی نورد عبارت است از تغییر فرم شمش به مقاطع مورد نظر، این مهندسی شامل کارگاهای نورد ۳۰۰، نورد ۳۵۰، نورد ۵۰۰، نــورد ۶۵۰ و کارگاههـای سرویس دهنده می‌باشد. به طور کلی نورد به دو صورت گرم و سرد وجود دارد. کارگاه‌های نورد کارخانه ذوب آهن همگی از نوع نورد گرم می‌باشند.
نورد چیست؟
نورد (rolling) یکی از فرآیندهای اصلی ساخت مقاطع فولادی است که با اعمال فشار، منجر به تغییر شکل محصولات شده و آنها را به اشکال و ابعاد دلخواه تبدیل می‌کند. به عبارتی، با استفاده از تکنیک نورد میتوان فلزات مختلفی را از لحاظ شکل‌ظاهری، سایز و خواص مکانیکی تولید کرد. درواقع، مواد خام در حین پروسه نورد به فلزاتی کاربردی و باکیفیت تبدیل می‌شوند. ضمنا، از این فرآیند نورد به دلیل هدایت عالی صنایع مختلف به عنوان یک انقلاب یاد میشود. در ادامه با انواع نورد و مراحل هریک از آنها آشنا خواهید شد.
انواع نورد
تکنیک نورد تحت دو مدل زیر انجام میگیرد:
نورد گرم
نورد گرم در دمایی فراتر از دمای تبلور فلز انجام میگیرد. در این نورد، تنظیم دما بسیار مهم است و باید به خوبی مدیریت شود. اگر پروسه نورد گرم، دمایی کمتر از دمای تبلور داشته باشد، شکل‌پذیری فولاد بسیار سخت صورت میگیرد. همچنین، روند کلی نورد گرم این‌گونه است که شمش را به داخل دستگاه نورد هدایت می‌کنند و با گرما به یک رول شبیه میشود. رول‌ها در دمای تولیدی قرار گرفته و بعد از مدتی، از میان غلتک‌های نورد عبور داده می‌شوند. درنهایت، قطعه فولادی سرد شده و برای بسته‌بندی و ارسال آماده میشود. کارخانه نورد گرم سمنان یکی از مجموعه‌هایی است که فرایند نورد گرم را برای تولید مقاطع فولادی بکار میگیرد.
نورد سرد
نورد سرد به فرآیندی گفته میشود که دمای آن کمتر از دمای تبلور فلز باشد. درواقع، نورد سرد همان مدل گرم است؛ با این تفاوت که پردازش بیشتری دارد و ابعاد محصولات نهایی دقیق‌تر هستند. در این فرآیند نورد، از تنش مکانیکی به جای حرارت استفاده میشود. معمولا محصولات ناشی از نورد سرد بسیار زیبا و در عین حال، مقاوم هستند. قیمت تولیدات نورد سرد نیز به دلیل اینکه پردازش بیشتری بر روی آنها انجام میگیرد، بیشتر از محصولات نورد گرم است.
فرآیند نورد
همان‌طور که بیان شد، فرآیند نورد شامل نورد گرم و نورد سرد میشود. مرحله اول فرآیند نورد گرم مربوط به ریخته‌گری پیوسته شمش است؛ در این مرحله، با انتقال فولاد ذوب‌شده به داخل قالب میتوان شمش مورد نیاز جهت تولید مقاطع فولادی را تولید کرد. سپس، نوبت به مرحله نورد گرم به عنوان اصلی‌ترین مرحله می‌رسد؛ در این مرحله، ضخامت شمش با کمک دو غلتک بزرگ و حرکت تکراری کم میشود. مرحله بعدی نیز مربوط به کوره پیش‌گرم‌کن است که طی آن، دمای فولاد تا حدی افزایش می‌یابد که تنها گرم شده و ذوب نشود. مرحله بعد، نورد نهایی است که ضخامت محصول با بهره‌گیری از سیستم اتوماتیک خطوط تولید مورد ارزیابی قرار میگیرد. در نهایت هم مرحله خنک‌کاری است که دمای فلز با ترفندهای رایج، طی مدت مشخصی کاهش یافته و خنک میشود.
برای انجام فرآیند نورد سرد، ابتدا باید بر روی شمش فولادی نورد گرم انجام بگیرد. بنابراین، محصول نهایی نورد گرم وارد فرآیند نورد سرد میشود. مرحله اول نورد سرد مربوط به اسیدشویی است؛ پوسته‌های اکسیدی محصول در همین مرحله از بین می‌روند. مرحله دوم و اصلی نیز همان نورد سرد است که باعث کاهش ضخامت فولاد با عبور از غلتک میشود. مرحله بعدی، عملیات حرارتی است که اسامی دیگری مانند آنیلینگ یا بازپخت دارد و موجبات بازیابی ساختاری متالوژیکی فلز را فراهم می‌کند. نورد پوسته‌ای نیز در مرحله آخر باعث موج‌گیری فلز و سختی سطح آن میشود.
کاربرد نورد در مقاطع فولادی
کاربرد نورد در مقاطع فولادی بسیار مهم و گسترده است که در قسمت زیر، به مهم‌ترین آنها اشاره کرده‌ایم:
- صنعت ساختمان‌سازی: بسیاری از مقاطع فولادی مورد نیاز ساختمان‌سازی مانند میلگرد و تیرآهن طی پروسه نورد تولید و آماده شده‌اند. نورد میلگرد یکی از فرایندهایی است که روی این مقطع فولادی برای تغییر شکل آن انجام میشود.
- صنعت خودرو: نورد مصارف مهمی در صنعت خودروسازی دارد و بسیاری از قطعات مهم خودرو مانند قطعات موتور طی فرآیند آن ساخته شده‌اند.
- تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی: مقاطع فولادی ساخته‌شده با نورد در ساختار ماشین‌های صنعتی، نوار نقاله‌ها و... قرار می‌گیرند و باعث ثبات و پایداری آنها می‌شوند.
- صنعت لوله‌کشی: لوله‌های فولادی مورد نیاز لوله‌کشی طی فرآیند نورد به دست می‌آیند. البته لایه‌های محصولات بعد از نورد به یکدیگر وصل می‌شوند و جوش می‌خورند. در هر حال، لوله‌های فولادی استفاده‌شده در سیستم‌های لوله‌کشی به این دلیل از مقاومت بالایی برخوردار هستند.
- تجهیزات خطوط راه آهن: مقاطع فولادی ایجاد‌شده توسط نورد به عنوان پایه‌های اصلی خطوط راه آهن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاطع نوردشده در بخش‌هایی نظیر ریل استاندارد، ریل جرثقیل و ریل UIC به کار می‌روند. با وجود این قطعات نوردشده مقاوم، استحکام و ایمنی لازم در ریل‌های مربوط به حمل‌ونقل کشور برقرار میشود.
