تفاوت ورق فولاد گرم و سرد در چیست؟

انواع فولاد

انواع فولاد را  می توان بر اساس عوامل مختلفی طبقه بندی کرد.از نظر ترکیب، روش تولید، روش پوشش دهی، شکل، فرایند دی اکسید، ریز ساختار، استحکام فیزیکی، عملیات حرارتی و….

انجمن فولاد جهان تا کنون بیش از ۳۵۰۰ کلاس مختلف از فولاد را لیست کرده اند. که هر کدام دارای خواص منحصر به فردی هستند و  کاربرد خاص و منحصربفرد خود را دارند.

گوناگونی انواع به این معناست که فولاد می‌تواند به طور گسترده در زیرساخت‌ها ،لوازم خانگی ،وسایل نقلیه ، توربین‌های بادی  و بسیاری از کاربردهای دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

با این حال، بهینه سازی خواص فولاد برای هر کاربرد فراتر از تغییر ترکیب شیمیایی است . فرآیند تولید فولاد نیز می‌تواند تاثیر قابل‌توجهی بر روی محصولات فولادی داشته باشد .حتی زمانی که کلاسها و مشخصات نیز یک‌سان باشند . روش تولید ، یک تمایز مهم در میان محصولات فولادی پیش‌ساخته شده ، تفاوت بین روش فولاد نورد گرم و نورد سرد است.

تفاوت ورق فولاد گرم و سرد

به طور کلی  اگر بخواهیم تفاوت ورق فولاد گرم و سرد  برسی کنیم  از ۳ جهت تفاوت های زیادی با هم دارند که عبارتند از:

۱-قیمت: به طور کلی، ورق سرد نسبت به ورق گرم  قیمت بیشتری دارد. زیرا فرآیند کار با ورق سرد پیچیده تر از ورق گرم است. یک فرآیند دیگر به نام نمک و روغن زدن هم بین ورق سرد و گرم وجود دارد.

۲-کاربرد: ورق  گرم همیشه برای تولید محصولات بزرگتر استفاده می شود، زیرا محصولات بزرگ باید شکل های متمایزتری داشته باشند. ورق گرم رول شده، به عنوان ماده ی اولیه ی تولید ورق سرد رول شده و ورق روکشی به کار می رود.

محصولات کوچکتر باید با دوام تر و انعطاف پذیرترباشند، برای همین همیشه توسط فولاد سرد ساخته میشوند، ورق سرد محصولی است که از فولاد تهیه می شود. این ماده از فولاد داغ ساخته می شود و بدون حرارت دهی، در دستگاه تراش از ضخامت آن کم می شود.

کاربرد ورق سرد در: قطعات خودرو، حمام، ساخت و ساز و اجزای سازنده، لوازم خانگی، کالاهای برق، مبلمان و غیره می باشد و خرید ورق های سرد در این موارد نیز هست.

۳-روش تولید:

عمده تفاوت ورق فولاد نورد گرم و نورد سرد در روش تولید آنها می باشد. که در این مقاله برایتان شرح می دهیم.

نورد چیست؟

در فلزکاری، عملیات‌های نَوَرد به( انگلیسی:  Rolling) ضخامت یک قطعه یا صفحه را کاهش می‌دهند یا سطح مقطع ماده را از طریق نیروهای فشاری اعمال شده توسط غلتک‌ها تغییر می‌دهند. نورد معمولاً اولین فرایند تبدیل یک ماده به محصول کار شده (Wrought Product) است.

نورد گرم چیست؟

فرایند نورد گرم به عملیات گذارندن فلز داغ بین دو غلتک که در خلاف جهت هم در حرکت هستند می باشد و فاصله ی بین آن ها از اندازه ضخامت فلز ورودی مقداری کم تر است.

ضخامت فلز ورودی از فاصله بین غلتک ها بیشتر است. به علت بالا بودن سرعت غلتک ها از سرعت فلز ورودی، اصطکاک موجود در سطح تماس بین فلز با غلتک، فلز را به سمت جلو حرکت می دهد .

براثر فشرده شدن فلز بین غلتک ها ، طول ورق فولاد افزایش می یابد درحالی که از ضخامت آن کاسته می شود.

در نورد داغ (Hot rolling) مانند تمام فرایندهای کار داغ دیگر، برای موفقیت نیاز به کنترل دمای مناسب داریم. ماده اولیه باید حرارت داده شده تا به یک دمای یکنواخت برسد. اگر این توزیع دما در طول قطعه یکنواخت نباشد، نورد قطعه یکنواخت نخواهد بود.

فرض کنید قطعه ای قرار است جهت نورد، گرم شود. اگر زمان نگهداری در کوره ناکافی باشد، به جای حرکت و تغییر شکل قسمت‌های داخلی، سطح خارجی گرم تر تغییر شکل خواهد داد. برعکس، اگر قطعه ای که به صورت یکنواخت گرم شده‌است، در بیرون از کوره یا پس از عملیات‌های دیگر خنک شود، سطوح خارجی خنک تر در مقابل تغییر شکل مقاومت کرده و باعث ایجاد عیوبی از قبیل ترک خوردگی یا پاره شدگی قطعه می‌شوند.

فرایندهای نورد گرم معمولاً زمانی که دمای قطعه به ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سلسیوس بالاتر از دمای تبلور مجدد افت کند، پایان داده می‌شوند. چنین دمای پرداختی تولید یک اندازه دانه ریز را تضمین کرده و از احتمال سخت شدن کرنشی ناخواسته جلوگیری می‌کند.

ویژگی ها و مزایای ورق نورد گرم

 فرایند عملیات نورد گرم دارای مزایا و ویژگی هایی است که شامل موارد زیر است:

صرفه جویی در مصرف انرژی:  نورد گرم می تواند مصرف انرژی و هزینه ها را تا حد زیادی کاهش دهد. تغییر شکل پلاستیک فلز در هنگام نورد گرم زیاد است. مقاومت در برابر تغییر شکل کم است که باعث کاهش مصرف انرژی تغییر شکل فلز می شود.

قیمت پایین محصول نهایی :   فرآیند نورد گرم با توجه به استفاده از دستگاه های کمتر، مصرف انرژی را می تواند به طور قابل توجهی کاهش دهد.که روی هزینه های نهایی تاثیر زیادی دارد و هزینه ها را کاهش می دهد. به طور معمول، محصولات نهایی لوله فولادی بدون درز نورد گرم با قیمت پایینتری نسبت به لوله های فولادی بدون درز سرد، تولید می شود.

تجهیزات کمترو ساده تر: با توجه به نوع فرایند که به تعداد دستگاه های کمتری نیاز دارد، نیروی کاری کمتری نیز احتیاج است که این نیز در هزینه های نهایی اثر

انعطاف پذیری بالای محصول تولید شده:  انعطاف پذیری محصولات تولید شده در نورد گرم بسیار مناسب است. از همین رو در فرایندهای ساختمان سازی، جوشکاری، تولید تیرآهن، ریل قطار و … کاربرد دارد.

بهبود عملکرد: نورد گرم می تواند عملکرد پردازش فلزات و آلیاژها را بهبود بخشد. به عبارت دیگر، دانه های درشت در نورد گرم شکسته می شوند. ترک ها بهبود می یابند. نقص ریخته گری کاهش یافته یا از بین می رود و ریزساختار ریخته گری شده برای بهبود خواص آلیاژ به یک ساختار تغییر شکل یافته تبدیل می شود.

   افزایش بهره وری تولید: نورد گرم معمولاً از شمش های بزرگ و غلتک کاهشی بزرگ استفاده می کند. که نه تنها بهره وری تولید را بهبود می بخشد، بلکه شرایطی را برای افزایش سرعت نورد و دستیابی به روند نورد مداوم و خودکار ایجاد می کند.

نورد سرد چیست؟

ورق های فولادهایی که از طریق نورد سرد تولید می شوند، معمولا ً سخت‌تر و قوی‌تر ازورق های  فولادهای نورد گرم استاندارد هستند .

ورق هایی که از طریق نورد گرم با حداقل ضخامت تولید می شوند ،روی آنها پس از اسید شویی، عمل کاهش ضخامت و یا تغییر شکل از طریق فرایند نورد سرد انجام می پذیرد.

می توان گفت، کاربرد نورد سرد کاهش ضخامت با دقت ابعادی موردنظر ورق های فولادی و نیز حذف نقطه تسلیم می باشد.

نقطه تسلیم چیست؟ نقطه تسلیم باعث بوجود آمدن شرایط تغییر شکل ناهمگن در فرآیند شکل دادن و به ویژه کشش عمیق می شود که حذف آن از موارد مهمی می باشد و انجام چندین کار مکانیکی توسط نورد که به آن نورد بازپخت می گویند باعث حذف نقطه ی تسلیم می گردد.

به طور کلی از نورد سرد می‌توان برای تولید ورق، تسمه، میله و میلگرد با سطوح فوق‌العاده صاف و ابعاد دقیق استفاده کرد. ورق و تسمه‌های نورد سرد شده را می‌توان در شرایط مختلفی تولید کرد، از جمله نورد پوسته، ربع-سخت، نیمه-سخت و تمام سخت.

نورد پوسته

در نورد پوسته، فلز نورد شده فقط به میزان ۰٫۵ تا ۱ درصد فشرده می‌شود. تا فقط یک سطح صاف و ضخامتی یکنواخت ایجاد گردد. همچنین این کار باعث از بین رفتن یا کاهش پدیده نقطه تسلیم (yield-point phenomenon) می‌شود. این ماده برای کار در حالت سرد که در آن به شکل‌پذیری خوبی نیاز است، بسیار مناسب است.

نورد ربع سخت و نیمه سخت

ورق و نوار ربع سخت، نیمه سخت و کاملاً سخت مقادیر بیشتری (تا ۵۰٪) کاهش ضخامت در حالت سرد را تجربه می‌کنند. نقاط تسلیم آنها بالاتر رفته، خواص آنها جهت دار شده و شکل‌پذیری کاهش می‌یابد.

مزایای نورد سرد

•   مقاومت فوق العاده در برابر فشار بالا
•    ساخت مصالح با کیفیت بالا و متریال کمتر
•    تنوع بالا در رنگ
•    تنوع بالا در اندازه
•    استحکام گسترده
•    روغن کاری راحت تر انجام می گردد.
•    در غیاب سرما و اکسیداسیون، تلورانس کمتر و پرداخت سطح بهتری حاصل می گردد.

کاربرد ورق های فولاد  نورد سرد

ورق های فولاد نورد سرد کاربردهای زیادی دارد که در زیر به مهمترین آنها اشاره شده است.

•     خودروسازی
•     لوازم خانگی
•     مبلمان اداری
•     ساخت انواع قفسه
•     ساخت پانل‌های غیرقابل انعطاف
•     مصالح ساختمانی
•     پوشش سقف شیروانی