نورد یکی از فرآیندهای اساسی در صنعت فولاد است که برای شکل دهی، کاهش ضخامت و بهبود خواص مکانیکی فلزات استفاده می شود. این فرآیند در دو روش اصلی یعنی “نورد گرم” و “نورد سرد” انجام می شود که هر یک ویژگی ها و کاربردهای متفاوتی دارند. شناخت تفاوت های این دو روش، به انتخاب بهتر ورق فولادی و صرفه جویی در هزینه و زمان کمک می کند. در این مقاله به بررسی تفاوت فولاد نورد گرم و نورد سرد، مزایا، معایب و کاربردهای آن ها می پردازیم.
ورق فولادی نورد گرم چیست؟
ورق های فولادی به روش های مختلفی تولید می شوند. فولاد نورد گرم (Hot Rolled Steel) به فولادی گفته می شود که در دماهای بالا تولید شده است. در این فرآیند، بیلت یا شمش های فولادی ابتدا تا دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد حرارت داده می شوند و سپس از میان غلتک های نورد عبور کرده و به ورق یا رول های بزرگ تبدیل می شوند.
در فرآیند نورد گرم، فولاد تحت تأثیر دمایی بیش از 926 درجه سانتی گراد قرار می گیرد. این دما باعث نرم شدن فولاد و افزایش شکل پذیری آن می شود. پس از عبور از غلتک ها، فولاد به تدریج خنک شده و به محصول نهایی تبدیل می شود.
ویژگی های فولاد نورد گرم
- سطح پوسته دار: خنک شدن تدریجی باعث ایجاد بقایایی روی سطح می شود که با روش هایی مانند اسیدشویی، سایش یا سندبلاست اصلاح می شود.
- ریزساختار نرمال: به دلیل سرد شدن تدریجی، تنش های داخلی کاهش یافته و ریزساختار فولاد یکنواخت تر می شود.
- شکل پذیری بالا: به دلیل فرآیند حرارتی، فولاد نورد گرم انعطاف پذیری و چکش خواری بالایی دارد.
- انحرافات ابعادی: در حین خنک شدن، امکان تغییرات جزئی در ابعاد و گرد شدن لبه ها وجود دارد.
مزایای فولاد نورد گرم
- هزینه کمتر: فرآیند نورد گرم نسبت به نورد سرد هزینه کمتری دارد.
- تنش داخلی کمتر: به دلیل سرد شدن طبیعی، فولاد نورد گرم تنش های داخلی کمتری نسبت به نورد سرد دارد.
- کارایی بالا: این نوع فولاد به راحتی شکل گرفته و برای تولید انواع پروفیل ها، تیرآهن، تسمه و مقاطع فولادی مناسب است.
معایب فولاد نورد گرم
- دقت ابعادی کمتر: انبساط و انقباض در حین نورد و خنک شدن، باعث ایجاد تغییرات ابعادی جزئی می شود.
- کیفیت سطحی پایین: سطح زبر و ناصاف نیاز به فرآیندهای تکمیلی مانند سنگ زنی و پرداخت دارد.
انواع محصولات تولید شده با نورد گرم و نورد سرد
فرآیندهای نورد گرم و نورد سرد برای تولید انواع مختلفی از محصولات فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. هر یک از این روش ها بسته به ویژگی های خود، برای تولید محصولاتی خاص مناسب تر هستند. در ادامه، محصولات اصلی تولید شده با این دو روش را معرفی می کنیم.
۱. محصولات تولید شده با نورد گرم
فولاد نورد گرم به دلیل انعطاف پذیری بیشتر و هزینه تولید پایین تر، برای تولید محصولاتی که دقت ابعادی بالا نیاز ندارند، مناسب است. مهم ترین محصولات شامل موارد زیر هستند:
الف) ورق نورد گرم ورق سیاه
- ضخامت بیشتر و سطح زبرتر
- استفاده در صنایع ساختمانی، مخازن، پل سازی و کشتی سازی
- رایج ترین گرید: ST37، ST52
ب) تیرآهن و مقاطع فولادی ساختمانی
- شامل تیرآهن (IPE، INP، IPB)، ناودانی، نبشی و سپری
- کاربرد در سازه های فلزی، برج ها و سوله ها
ج) میلگرد ساده و آجدار
- میلگرد ساده: برای ساخت شفت ها، قطعات ماشین کاری و جوشکاری
- میلگرد آجدار: مورد استفاده در سازه های بتنی برای افزایش استحکام کششی
د) لوله های فولادی بدون درز (مانیسمان
- تولید شده از شمش های فولادی نورد گرم
- کاربرد در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و انتقال سیالات تحت فشار
هـ) ورق های ضخیم صنعتی
- برای تولید مخازن تحت فشار، دیگ های بخار، تجهیزات صنعتی و کشتی سازی
۲. محصولات تولید شده با نورد سرد
فولاد نورد سرد به دلیل استحکام بالاتر، دقت ابعادی بیشتر و کیفیت سطحی بهتر، برای تولید محصولاتی که نیاز به ظرافت و دقت بالا دارند، مناسب است.
الف) ورق نورد سرد ورق روغنی
- سطح صاف و براق
- استفاده در تولید لوازم خانگی، قطعات خودرو، کابینت ها و تجهیزات الکتریکی
ب) ورق گالوانیزه
- ورق روغنی پوشش داده شده با روی (Zn)
- کاربرد در صنعت ساختمان، سقف های شیروانی، صنایع خودروسازی و لوازم خانگی
ج) ورق رنگی و استیل ضدزنگ
- دارای پوشش رنگی برای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی
- مورد استفاده در صنایع تزئینی، دکوراسیون و لوازم آشپزخانه
د) پروفیل و لوله های دقیق
- شامل پروفیل های مربع و مستطیل برای مصارف صنعتی و ساختمانی
- لوله های دقیق برای صنایع خودروسازی و ساخت قطعات حساس
کاربردهای فولاد نورد گرم
- قطعات داخلی خودرو مانند شاسی و اجزای سیستم تعلیق
- تجهیزات کشاورزی و راه سازی
- مصالح ساختمانی و پروفیل های فولادی
- خطوط راه آهن و اجزای قطار
ورق فولادی نورد سرد چیست؟
ورق فولادی نورد سرد (Cold Rolled Steel) همان ورق نورد گرم است که پس از خنک شدن، تحت فرآیندهای بیشتری قرار گرفته تا خواص مکانیکی و کیفیت سطحی آن بهبود یابد. این ورق در دمای محیط و با عبور از غلتک های نورد سرد کاهش ضخامت می دهد و در برخی موارد تحت عملیات حرارتی آنیلینگ قرار می گیرد.
ویژگی های فولاد نورد سرد
- سطح صاف و براق: فولاد نورد سرد کیفیت سطحی بهتری دارد و برای کاربردهایی که ظاهر محصول مهم است، مناسب تر است.
- دقت ابعادی بالا: تولید این ورق با تلورانس ابعادی دقیق تر انجام می شود.
- استحکام بالاتر: فرآیند نورد سرد باعث افزایش سختی و استحکام فولاد می شود.
- یکنواختی بیشتر: محصول نهایی دارای ابعاد یکنواخت و کیفیت بالاتری است.
مزایای فولاد نورد سرد
- استحکام بیشتر: فولاد نورد سرد نسبت به فولاد نورد گرم مقاومت مکانیکی بالاتری دارد.
- دقت ابعادی بالا: برای تولید قطعات حساس و دقیق ایده آل است.
- ظاهر زیبا: به دلیل سطح صاف و پرداخت شده، در کاربردهایی که زیبایی اهمیت دارد، استفاده می شود.
معایب فولاد نورد سرد
- قیمت بالاتر: فرآیندهای اضافی تولید باعث افزایش هزینه این محصول می شود.
- تنش داخلی بیشتر: تنش های داخلی می توانند باعث تاب برداشتن محصول در فرآیندهای بعدی شوند.
کاربردهای فولاد نورد سرد
- قطعات دقیق در صنایع هوافضا
- اجزای مکانیکی با تلورانس بالا
- لوازم خانگی مانند یخچال و ماشین لباسشویی
- بدنه و قطعات خارجی خودرو
- مصنوعات فلزی و دکوراتیو
مقایسه فولاد نورد گرم و نورد سرد
| ویژگی ها | نورد گرم | نورد سرد |
| دمای تولید | بالاتر از 926 درجه سانتی گراد | دمای محیط |
| کیفیت سطحی | پوسته دار و زبر | صاف و براق |
| دقت ابعادی | پایین تر | بالا |
| استحکام و سختی | کمتر | بیشتر |
| قیمت | ارزان تر | گران تر |
| کاربردها | مصالح ساختمانی، قطعات خودرو، تیرآهن | قطعات دقیق، لوازم خانگی، بدنه خودرو |
تأثیر فرآیند نورد بر خواص مکانیکی فولاد
۱. استحکام و سختی
- نورد سرد باعث افزایش استحکام و سختی فولاد می شود که برای قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا دارند، مفید است.
- نورد گرم، فولاد را انعطاف پذیرتر و چکش خوارتر می کند که آن را برای عملیات شکل دهی بعدی مناسب تر می سازد.
۲. چقرمگی و انعطاف پذیری
- فولاد نورد گرم انعطاف پذیری بیشتری دارد و برای کاربردهایی که نیاز به تغییر شکل زیاد دارند، مناسب است.
- فولاد نورد سرد سخت تر بوده و کمتر مستعد تغییر شکل است.
۳. تنش های داخلی
- در نورد گرم، به دلیل سرد شدن آهسته، تنش های داخلی کمتر هستند.
- در نورد سرد، به دلیل اعمال فشار بدون حرارت دهی، تنش های داخلی بیشتری وجود دارد که ممکن است منجر به اعوجاج در هنگام برش یا جوشکاری شود.
کدام نوع فولاد برای کاربرد شما مناسب تر است؟
- اگر قیمت پایین تر و انعطاف پذیری بالا مهم است → فولاد نورد گرم انتخاب بهتری است.
- اگر دقت ابعادی، استحکام بیشتر و کیفیت سطحی بالا مورد نیاز است → فولاد نورد سرد گزینه بهتری خواهد بود.
فولادهای نورد گرم و سرد هر کدام مزایا و محدودیت های خود را دارند. انتخاب بین این دو به کاربرد نهایی محصول، نیازهای مکانیکی و هزینه ها بستگی دارد. درک تفاوت های این دو روش می تواند به شما در انتخاب مناسب ترین نوع فولاد کمک کند و از هزینه های اضافی جلوگیری نماید.
کدام نوع فولاد برای شما مناسب تر است؟
انتخاب بین فولاد نورد گرم و نورد سرد به کاربرد نهایی محصول بستگی دارد. اگر به دنبال فولادی ارزان و قابل شکل دهی هستید، نورد گرم گزینه مناسبی است. اما اگر دقت ابعادی و کیفیت سطحی بالا برای شما مهم است، فولاد نورد سرد بهترین انتخاب خواهد بود.
نتیجه گیری
تفاوت فولاد نورد گرم و نورد سرد بررسی شد، هر دو کاربردهای منحصربه فرد خود را دارند. در پروژه هایی که نیاز به استحکام بالا، دقت و کیفیت سطحی دارند، فولاد نورد سرد انتخاب بهتری است. اما برای سازه های بزرگ و قطعاتی که تلرانس ابعادی کمتری نیاز دارند، فولاد نورد گرم گزینه ای اقتصادی تر محسوب می شود.
برای مشاوره و انتخاب بهترین نوع فولاد، می توانید از متخصصان این حوزه کمک بگیرید تا بهترین تصمیم را متناسب با نیاز خود بگیرید. برای اطلاع از قیمت ورق گالوانیزه و انواع محصولات فولادی با کارشناسان تماس بگیرید.