روغن کاری فلزات

چرا عملیات اسید شویی و روغن کاری فلزات را انجام می دهند؟
همان طور که گفته شد مراحل اسید شویی فلزات به این دلیل انجام می شود که تمام آلودگی های احتمالی موجود روی سطح فلز از روی سطح آن پاک شود.

در صورت عدم انجام عملیات اسید شویی فلزات، این آلودگی ها مانع از انجام باکیفیت عملیات بعدی روی فلز می شود.

مثلاً وقتی فلزی اسید شویی نشده باشد، عملیات جوشکاری روی آن به خوبی انجام نمی شود و تأثیر جوش را به شدت کاهش می دهد.

مثلاً اگر روی سطح فلزی که عملیات اسید شویی فلزات روی آن انجام نگرفته است را بخواهند رنگ بزنند، این آلودگی ها مانع چسبندگی کافی رنگ بر روی سطح فلز می شود و رنگ لایه لایه می گردد.

یکی دیگر از دلایل استفاده از روش اسید شویی فلزات نیز آماده سازی قطعه فلزی برای قرار گرفتن تحت عملیات نورد سرد است.

پس از نورد گرم، سطح فلز دچار آلودگی می شود و وجود این آلودگی ها، اگر زدوده نشوند، فرآیند نورد سرد را دچار اختلال می کند.

به این صورت که موجب آسیب رساندن به غلتک های نورد سرد و کاهش کارایی آن ها و در نهایت کاهش کیفیت قطعه فلزی پس از نورد سرد می شود.

در مورد روغن کاری فلزات نیز همان طور که اشاره شد، چون از زمان ساخت یک قطعه فلزی و فولادی تا زمان استفاده از آن فلز در صنایع مختلف، زمان زیادی لازم است.

و این قطعات فلزی باید در انبار نگهداری شوند، عملیات روغن کاری فلزات را انجام می دهند تا کمترین میزان اکسید شدن و پوسیدگی در درون فلز انجام شود و برای استفاده در آینده مناسب باقی بماند.

زمان مناسب برای انجام عملیات اسید شویی و روغن کاری فلزات:
عملیات اسید شویی و روغن کاری فلزات را معمولاً در آخرین مرحله از عملیات روی فلزات انجام می دهند.

زیرا اگر مراحل دیگری بعد از این عملیات انجام شود، احتمال این وجود دارد که دوباره تجهیزات مختلف مانند غلتک ها و غیره آلودگی را بر روی سطح فلز منتقل کنند.

در این مورد یک استثنا وجود دارد و آن وقتی است که بنابر شرایط مورد نظر و پس از قرارگیری تحت عملیات نورد گرم، نیاز باشد که فلز عملیات نورد سرد را نیز تحمل کند.

در این شرایط، لازم و ضروری است که نورد سرد روی فلزی انجام شود که تمام آلودگی های آن توسط فرآیندهای اسید شویی و روغن کاری فلزات از بین رفته باشد.

فلزات مختلفی نیاز به اسید شویی و روغن کاری دارند که برخی از آن ها عبارتند از:

آلیاژهای برنج، برنز و مس:
گاهی اوقات آلیاژهای آلومینیوم برای مصارف خاصی نیاز به اسید شویی و روغن کاری دارند.

اکثر آلیاژهای فولاد، مخصوصاً فولاد ضد زنگ برای این که کارایی بهتری داشته باشند به عملیات اسید شویی و روغن کاری نیاز دارند ولی باید دقت شود که هر چه میزان عناصر آلیاژی در فولاد بالاتر باشد، نیاز به استفاده از اسید قوی تری است.

به طور کلی مراحل نورد به صورت زیر می باشد:

ریخته گری پیوسته شمش:
در اولین مرحله نورد با استفاده از روش ریخته گری پیوسته تختال هایی به طول 4.5 تا 10 متر و ضخامت 20 سانتی متر تولید می گردند.

پس از ریخته گری تختال به واحد خنک کننده منتقل می گردد تا دمای آن به دمای محیط نزدیک شود.

نورد گرم:
هدف از نورد گرم تولید ورق با ابعاد معین، شکل دلخواه، خواص مطلوب و صافی سطح مورد نیاز از یک تختال با ابعاد مشخص می باشد.

دلیل اصلی استفاده از نورد گرم مقاومت کم فولاد در مقابل تغییر شکل در درجه حرارت بالاست. فولاد کم کربن در دمای بالاتر از 890 درجه سانتی گراد در فاز آستنیت قرار دارد.

در صورتی که تمامی تغییرات در فاز آستنیت انجام شود می توان گفت که فرایند نورد به صورت همگن خواهد بود.

با توجه به اینکه دمای خروجی تختال از کوره پیش گرمکن به تلفات حرارتی حین عملیات نورد وابسته است،

بنابراین تختال می بایست در کوره به دمایی برسد تا با دمایی بیش از 890 درجه سانتی گراد از آخرین مرحله نورد نهایی خارج شود.

کوره پیش گرم:
در کوره پیش گرم تختال با نرخ معین حرارت داده می شود تا به دمای مورد نیاز در نورد گرم برسد.

در طول این مدت برای جلوگیری از ناهمگونی در تغییر شکل توزیع دما در تمامی نقاط تختال می بایست به گونه ای یکنواخت باشد.

بدین منظور از کوره های هم دماساز استفاده می شود تا دمای تختال در هنگام خروج از کوره به گونه ای یکنواخت در آید.

این دما به ابعاد تختال، شرایط نورد، نوع فولاد، تعداد مراحل نورد، دمای ورق در مرحله پایانی و عوامل دیگر بستگی دارد.

این دما برای فولاد کم کربن در حدود 1300 درجه سانتی گراد می باشد.

نکته مهم در طی این مرحله مدت زمان نگهداری تختال در کوره پیش گرمکن می باشد زیرا طولانی شدن این زمان علاوه بر اتلاف انرژی باعث خوردگی بیش از اندازه تختال و حتی سوزاندن کربن موجود در فولاد می گردد.

تختال پس از خروج از کوره پیش گرمکن پوسته زدایی می گردد تا قابلیت ورود به مراحل بعدی نورد را داشته باشد.

نورد مقدماتی یا خشن:
به منظور تولید ورق لازم است تا در ابتدا ضخامت تختال ریخته گری شده در طی 2 تا 3 مرحله نورد مقدماتی کاهش یابد.

ضخامت تختال در این مرحله از 250 الی 350 میلی متر به 25 الی 35 میلی متر کاهش می یابد. این عملیات عموما توسط قفسه های رفت و برگشتی یونیورسال انجام می گیرد.

پس از خروج تختال از مرحله نورد مقدماتی تختال مجددا پوسته زدایی می گردد. دما در این مرحله تا حدود 1100 درجه سانتی گراد کاهش می یابد.

میز انتقال:
در کارخانه نورد گرم با آرایش همزمان برای هماهنگی و جلوگیری از برخورد تختال های عبوری، از یک میز انتقال در فاصله میان مراحل نورد مقدماتی و نهایی استفاده می شود.

استفاده از این میز باعث هماهنگ شدن سرعت بالای تختال در هنگام نورد مقدماتی و سرعت پایین آن در مرحله قیچی و اولین مرحله نورد نهایی می شود.

با توجه به طول زیاد میز انتقال اتلاف حرارت قابل توجهی از سطح تختال صورت می گیرد که باعث ناهمگونی دما در تختال و در نتیجه کاهش مرغوبیت فولاد تولیدی، افزایش استهلاک قطعات، افزایش هزینه سوخت، کاهش راندمان کارخانه و افزایش آلودگی محیط زیست می گردد.

با توجه به این مساله اتلاف حرارت در چند دهه اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است.

آن ها روش های مختلف را برای کاهش اتلاف انرژی در فاصله نورد مقدماتی و نهایی به کار گرفته اند. تختال پس از عبور از میز انتقال وارد مرحله نورد نهایی می شود.