فرایند نورد تخت

هدف مکانیکی نورد تخت کاهش ضخامت قطعه کاری از ضخامت اولیه به ضخامت نهایی از پیش تعیین شده است.

این کار در خط نورد توسط غلتک های کاری انجام می شود که خلاف یکدیگر می چرخند و قطعه کاری را به داخل فضای بین غلتک ها می کشند و با اعمال نیرو مقدار کاهش ضخامت را ایجاد می کنند.

در طول این فرایند خواص مکانیکی ماده تغییر می کند. این تغییر همچنین موجب تغییر خواص متالوژیکی فلز می شود تا جایی که محصول مورد نظر ایجاد شود.

اجزای اصلی خط نورد گرم ورق عبارتند از:
کوره پیش گرم:
در کوره پیش گرم تختال تا دمای حدود 1250-1200 درجه سانتی گراد گرم می شود تا عناصر آلیاژی حل شده و عیوب ساختاری حاصل از ریخته گری حذف گردند.

انتخاب دمای بهینه پیش گرم بسیار مهم است تا هم از هزینه اضافی برای افزایش دمای بیش از حد جلوگیری شود و هم تشکیل رسوب سختی که ناشی از دمای پیش گرم پایین است به حداقل برسد.

قفسه های نورد خشن (نورد اولیه):
تختال ها پس از پیش گرم توسط فشار آب پوسته زدایی شده و وارد قفسه های خشن کار می شوند.

تختال ها در چندین مرحله نورد تا حدود 75 درصد از ضخامت اولیه آن ها کاسته می شود. در هر مرحله کاهش ضخامت موجب افزایش عرض ورق می شود که توسط غلتک های عمودی کنترل می گردد.

سرعت غلتک های نورد در مرحله خشن کار بین 1 تا 5 متر بر ثانیه و قطر غلتک ها حدود 1000 میلی متر است. خطوط نورد خشن تک قفسه ای یا چند قفسه ای هستند و قفسه های نورد می توانند دو غلتکه یا چهار غلتکه باشند.

دمای مرحله خشن کار معمولا به اندازه ای زیاد است که به تختال ها اجازه تبلور مجدد کامل را می دهد بنابراین اغلب تأثیر قابل ملاحظه ای در ساختار دانه وجود ندارد.

پس از این مرحله ورق وارد جعبه کلاف شده و یا به صورت مستقیم وارد قفسه های نورد نهایی می شود.

جعبه کلاف:
جعبه کلاف در میز انتقال بین قفسه های خشن و نورد نهایی قرار دارد.

هدف اصلی جعبه کلاف طول خط نورد است. مزایای دیگر جعبه کلاف عبارتند از: شکستن پوسته ها، همگن سازی دمای ورق که موجب ایجاد خواص مکانیکی یکنواخت در ورق می شود و همچنین افزایش ظرفیت تولید.

در انتهای میز انتقال ورق از حالت کلاف خارج شده و قبل از ورود به قفسه های نورد نهایی پوسته زدایی می شود.

قفسه های نورد نهایی (ظریف کار):
خط نورد نهایی از پنج تا هفت قفسه نورد پشت سر هم تشکیل شده است.

هنگامی که ورق به دمای مناسب رسید وارد اولین قفسه نورد نهایی می شود و به صورت پیوسته از سایر قفسه ها عبور می کند.

سرعت ورق در این قفسه ها بین 10 تا 20 متر بر ثانیه است و ضخامت ورق را بین 4 تا 1 میلی متر و یا کمتر کاهش می دهند.

همانند قفسه های خشن کار، این قفسه ها هم معمولا چهار غلتکه هستند. در ورود به خط نهایی دمای ورق و در خروج از خط، دما و ضخامت ورق اندازه گیری می شود.

در این مرحله ضخامت توسط سیستم خودکار کنترل ضخامت و دما توسط تغییر سرعت نورد کنترل می شود.

واحد خنک کاری:
هنگامی که ورق ها از قفسه های نورد نهایی خارج شد، تحت شرایط کنترل شده بر روی میز خنک کننده خنک می شود.

هدف این مرحله، کاهش دمای ورق از 850 درجه سانتی گراد تا دمای مرحله کلاف پیچی یعنی حدود 580 درجه سانتی گراد است.

به علاوه کنترل دقیق ریز ساختار در این مرحله مهم است. طول میز خنک کننده در حدود 150 تا 200 متر است.

بعد از مرحله خنک کاری ورق در کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید و اجازه کاهش دما به آن داده می شود تا برای بارگیری آماده شود.

کلاف پیچ:
بعد از خروج از واحد خنک کاری دمای ورق اندازه گیری شده و ورق در واحد کلاف پیچ به صورت کلاف در می آید.

پارامترهای خط نورد گرم:
پارامترهای اصلی هر یک از قسمت های خط نورد گرم عبارت است از:

پارامترهای کوره پیش گرم:
دما و ریزساختار تختال خروجی از کوره، مهم ترین پارامترهای کوره پیش گرم محسوب می شوند.

پارامترهای قفسه های خشن کار:
مشخصات هندسی، دما و ریزساختار مطلوب در گذر تختال از هر قفسه پارامترهای این بخش هستند.

پارامترهای قفسه های ظریف کار:
پارامترهای اصلی طراحی قفسه های ظریف کار مشابه خشن کار است.

پارامترهای واحد خنک کاری:
ریز ساختار ورق خروجی تنها پارامتر اصلی مد نظر در این بخش است. البته دمای خروجی نیز باید طی این مرحله به حد کافی کاهش یافته باشد که تغییرات متالوژیکی پس از کلاف گردن اتفاق نیفتد.

پارامترهای وابسته:
ظرفیت قابل حصول کوره، نیروها، گشتاورها و … که به پارامترهای اصلی وابسته هستند.

پارامترهای مربوط به غلتک های نورد:
قطر و طول غلتک ها، جنس غلتک ها، زبری سطح غلتک ها، چقرمگی و سختی غلتک ها

پارامترهای مربوط به فلز نورد:
ترکیب شیمیایی، اندازه دانه و رسوبات

مزایای استفاده از ورق سیاه:

• خواص مکانیکی بهبود یافته.
• مقاومت کششی بالا.
• مقاومت ارتجاعی مناسب.
• خاصیت چکش خواری بالا.
• چقرمگی بالا ( استحکام و سختی).
• حذف تنش پس مانده در اثر عملیات حرارتی در تولید ورق های سیاه.
• مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با ورق های روغنی ( ورق های نورد سرد).

ورق های فولادی جز پرکاربردترین مصالح در صنایع گوناگون هستند اما گستردگی و گوناگونی ورق های فولادی باعث سردرگمی صاحبان پروژه و خریداران شده است.

شناخت دقیق انواع مختلف ورق های فولاد و کاربردهای هر یک می تواند در تصمیم گیری و انتخاب صحیح بسیار مؤثر باشد.