نورد سرد یکی از انواع فرآیندهای شکل دهی است که علاوه بر کاهش ضخامت، باعث تغییر در ساختار فلزات و تغییر در خواص مکانیکی آنها می شود. همچنین به دلیل مزایای خوب آن، عموماً کمی گرانتر از فولاد نورد گرم است. برخلاف نورد گرم، این نورد در دمایی کمتر از تبلور مجدد فلز و معمولاً در دمای محیط و از طریق غلتک ها انجام می شود. فلز به مرور زمان فشرده می شود و قدرت تسلیم و سختی فلز افزایش می یابد. هدف از نورد سرد ایجاد ورق های نازک، دقت ابعادی و کیفیت سطح مناسب است. با نورد سرد ما به پرداخت های یکنواخت تر، ساختارهای مقاوم تر و متخلخل کمتری دست پیدا می کنیم. با این حال، تا زمانی که فلز در دمای بالا پردازش شود، مقاومت بیشتری در برابر خوردگی خواهد داشت. 

فرآیند نورد سرد چگونه انجام می‌شود؟

محصولات پس از تولید به روش نورد گرم وارد مرحله پردازش نورد سرد می شوند. روش کار بدین صورت است که پس از نورد گرم، فولاد تا دمای اتاق خنک می شود و پس از آن غلتک های نورد سرد با دمایی کمتر از تبلور از آن عبور می کنند تا ورق ها تا حد مناسبی نازک شوند.

این امر منجر به سختی بیشتر ورق از نظر قالب گیری می شود. به همین دلیل با عملیات بازپخت، پلاستیسیته و انعطاف پذیری ورق افزایش می یابد. ماشین های نورد سرد دارای بخشی به نام ضخامت سنج هستند که فولاد را هنگام خروج از غلتک ها بررسی می کند. ماشین های چند مرحله ای دارای 3 تا 6 جفت غلتک در یک سری هستند و برای رسیدن به ضخامت مورد نظر نصب می شوند. پس از تغییرات فراوان بالاخره محصولات فولادی با استفاده از ورق آهن تولید می شود، انواع پروفیل تولید می شود. قابل ذکر است که ورق روغن یکی از انواع مقاطع تولیدی نورد سرد می باشد. 

به طور معمول، عملیات رفت و برگشتی منجر به کاهش ضخامت بین 50 تا 90 درصد می شود. به دلیل وجود نیروهای فشار و اصطکاک زیاد، امکان و پتانسیل رسیدن دمای هر دور به 250 درجه سانتیگراد وجود دارد. بنابراین استفاده از خنک کننده برای سرد نگه داشتن غلتک ها و فلزات ضروری است.

برای این کار معمولا از روغن یا آب استفاده می شود. ضخامت فلز تولید شده بین 0.12 تا 2.5 میلی متر می باشد. این نازکی منجر به استفاده از این ورق در تولید اقلامی مانند قوطی نوشابه یا پنل خودروهای سبک، هواپیماهای سبک و ... می شود.

نورد سرد چه کاربردهایی دارد؟

فولاد نورد سرد به عنوان یک ماده خام کاربردهای گسترده ای در مهندسی پزشکی، هوافضا و خودرو دارد. بسیاری از محصولات و مقاطع فولادی به طور مستقیم یا غیر مستقیم از نورد سرد تهیه می شوند که می توان به موارد زیر اشاره کرد:

انواع پروفیل باز و بسته مانند زد، آبرو، کن و پروفیل
ورق روغنی
ورق گالوانیزه
ورق رنگی
ورق سقف

مزیای نورد سرد

نورد سرد به دلیل مزایای زیادی که دارد بسیار محبوب شده است. این مزایا شامل موارد زیر است:

برخلاف نورد گرم، محصولاتی با ابعاد دقیق به دست می آیند.
سختی محصولات تولید شده در این روش 20 درصد افزایش می یابد.
ورق سرد قابلیت شکل گیری را خواهد داشت.
انعطاف پذیری و مقاومت در نورد سرد بیشتر خواهد بود.
محصول تولید شده به روش نورد سرد دارای استحکام بسیار بالایی می باشد.

فرآیند شکل دهی و شکل دهی فلزات نورد را نورد می گویند و در طی آن از ضخامت فلزات کاسته و به طول آن ها اضافه می شود.نورد گرم یکی از انواع نوردهایی است که با هدف شکل دادن به فلزات انجام می شود. هنگامی که نورد در دمایی بالاتر از تبلور فلز انجام شود، نورد گرم خواهد بود. دمای تبلور مجدد دمایی است که در آن ساختار کریستالی ماده تغییر می کند. این دما نباید خیلی زیاد باشد. در غیر این صورت، فلز می سوزد و برای استفاده نامناسب می شود. این نورد با هدف تولید ورق هایی با ابعاد خاص، شکل دلخواه، خواص مطلوب و صافی سطوح مورد نیاز از ورق با ابعاد مشخص انجام می شود. مهمترین دلیل استفاده از نورد گرم، چکش خواری بالای آهن در دمای بالا است.

دمای نورد گرم

در نورد گرم کنترل دما اهمیت دارد، برای این منظور بهتر است دمای فلز به طور یکنواخت تا مقدار مشخصی افزایش یابد. فرآیند نورد نیاز به گرم نگه داشتن قطعه در دمای معین برای مدت طولانی دارد. اگر دمای قطعه یکنواخت نباشد، تغییر شکل ایجاد شده نیز غیر یکنواخت است. به عنوان مثال، اگر قطعه به اندازه کافی و یکنواخت گرم نشده باشد، سطوح بیرونی گرمتر از آنها به سطوح داخلی که سردتر و قوی تر هستند، نورد می شوند و اگر فلز پس از گرم شدن قطعه یا بین دو رول سرد شود، سطوح سرد شده مقاومت می کنند. تغییر شکل.

بنابراین هنگام تغییر شکل در قسمت داخلی که گرمتر و ضعیف تر است، احتمال ایجاد ترک یا شکستگی سطحی در قطعه وجود دارد.

در کارخانه هایی که تولید زیادی دارند معمولا از محصولات ریخته گری استفاده می کنند. پس از عملیات ریخته‌گری، خنک‌کاری به گونه‌ای کنترل می‌شود که می‌توانند محصول را بدون گرم کردن مجدد و جابجایی داخل دستگاه نورد گرم قرار دهند.

برای گرمایش برای تولیدات کوچکتر یا عملیات ثانویه، دمای مواد خام (شمش، بیلت یا دال) معمولاً دمای اتاق است. برای گرم کردن این قطعات تا دمای مناسب می توان آنها را در کوره های نفت سوز یا گاز سوز گرم کرد.

برای فولادهای کربنی ساده و فولادهای کم آلیاژ، حرارت معمولاً در حدود 1200 درجه سانتیگراد (2200 درجه فارنهایت) است. برای میلگردهای با قطر کوچک می توان از کوره های القایی برای گرمایش استفاده کرد.

نورد گرم معمولاً در حدود 50 تا 100 درجه سانتیگراد (100 تا 200 درجه فارنهایت) بالاتر از دمای تبلور مجدد متوقف می شود. پایان دادن به فرآیند نورد در این دمای نهایی از سخت شدن کرنشی مواد جلوگیری می کند و دانه های ریز و یکنواختی ایجاد می کند. قبل از تغییر شکل اضافی، لازم است قطعه دوباره گرم شود تا به شرایط مناسب برای نورد برسد.

مزایا و معایب نورد گرم

مزایا و معایب نورد گرم عبارتند از:
نیروی کمتری در طول فرآیند نسبت به نورد سرد مورد نیاز است
تجهیزات و وسایل کمتری برای نورد گرم مورد نیاز است
در طول فرآیند، کرنش سخت کمتری به قطعه وارد می شود.
قطعه فلزی تولید شده استحکام کمتری نسبت به محصولات نورد سرد دارد
نورد گرم برای شمش های بزرگ مناسب است