تفاوت ورق گرم و ورق سرد، حکایت از تفاوت در فرآیند تولید آنها دارد. از ابتدا تاکنون، فولاد طی روش های مختلف، فرآوری شده، تغییر شکل، ابعاد و سایز روی آن اعمال می گردید و مورد استفاده قرار می گرفت. در ابتدا بوسیله دو غلتک چدنی، فلزهایی مانند قلع و سرب را تغییر شکل می دادند و استفاده می کردند. سپس غلتک های بزرگتر به میان آمد که تامین نیروی چرخش آنها بوسیله نیروی اسب یا پره های آبی تامین می شد. کم کم نورد گرم پا به عرصه گذاشت و طی تجارب و آموزش، دریافتند که حمایت 2 غلتک بزرگ از 2 غلتک کوچک، نورد بهتری انجام می دهد و فرآیند نورد چهار غلتکه شد. در کنار غلتک های بزرگ و کوچک که به نورد سرد معروف گردید، کوره هایی در کارخانه ها و ریخته گری ساخته شد، که بوسیله آن شمش آهن و دیگر مواد اولیه را ذوب می کردند و تغییر شکل می دادند که آن هم به نورد گرم مرسوم گردید. حال یکی از سوالات متداول و رایج در بازار آهن و فولاد این است که، تفاوت بین ورق نورد گرم و ورق نورد سرد چیست؟ موضوعی که واضح است این است که این تفاوت، در فرآیند تولید نورد آنها می باشد و مربوط به تولید کارخانه و یا گرید آنها نیست.
ورق نورد گرم
ورق های نورد گرم در دماهای بالا (معمولاً بالاتر از 926 درجه سانتی گراد که بالاتر از دمای تبلور مجدد فولاد است) بوسیله غلتک های خط نورد، تولید می شوند. فولادهایی در این روش تولید می شوند که نسبت به تغییر شکل به روش نورد سرد و تحت کشش و فشار، مقاوم هستند و فقط طی مراحل نورد گرم، باید ذوب شوند و مجددا تغییر شکل یابند. با رساندن دمای فولاد به بالاتر از دمای تبلور، می توان آنرا به راحتی شکل و فرم داد و به سایزهای مختلف تبدیل نمود. نکته حائز اهمیت در دمای مورد نیاز برای نورد گرم، این است که دما باید به صورت یکنواخت در سطح فولاد پخش گردد تا غلتک زن و تغییر ضخامت آن نیز به صورت یکنواخت انجام پذیرد. در غیر این صورت، بخش هایی که گرمای بیشتری دیده نسبت به دیگر بخش ها، زودتر نورد شده و شکل یکنواختی بدست نمی آید. عمدتاً نورد گرم، هنگامی که دما به 50 تا 100 درجه سانتی گراد بیشتر از دمای تبلور برسد، متوقف می شود.
طی فرآیند نورد گرم، با حرکت غلتک ها روی فلز مذاب، طول آن را افزایش می دهد و از ضخامت آن می کاهد. اگر قرار باشد، ضخامت بسیار کمی به فلز داده شود، حرکت غلتک ها فلز را به جلو نمی راند بلکه به صورت رفت و برگشتی روی فلز حرکت می کند تا از ضخامت آن کاسته شود ولی هزینه های تواید به شدت افزایش پیدا می کند. فولاد نورد شده در شرایط نورد گرم نیاز به تسطیح بیشتری دارند، مانند گذر از آبکاری، یا افزایش مراحل تسطیح سازی تا انتهای خط نورد به منظور افزایش لایه گذاری (حجم) در کویل های دارای ظرفیت محدود. در مجموع، نورد گرم ممکن است نواقصی را بر روی سطح به جا بگذارد مانند فلس یا گود رفتگی هایی که نیاز به سمباده کشی و پرداخت های نهایی دارند تا به سطح صاف و یکدستی تبدیل شوند. از این رو کیفیت فولاد نورد گرم، پایین تر از فولاد نورد سرد می باشد. ورق های نورد گرم به دلیل تماس سطح آنها با اتمسفر هوا، سطحی غیربراق پیدا می کنند به همین علت در بازار به ورق سیاه نیز معروف هستند. مجتمع فولاد سبا، تولیدکننده ورق گرم، زیرمجموعه کارخانه فولاد مبارکه است که ورق های گرم در ضخامت 1.5 تا 12.5 میلی متر و عرض 800 تا 1560 میلی متر را تولید و عرضه می نماید. ورق فابریک یا شیت فابریک کارخانه، دارای لبه های اصلاح شده و مرتب می باشد و سایزهای استانداردی دارد که اگر همان سایزها بوسیله دستگاه برش در بازار آهن انجام شود، دقت کافی کارخانه را ندارد و کمی سایز آنها متفاوت است.
محصولاتی که با استفاده از ورق نورد گرم تولید می شوند و حتماً طی فرآیند دمای بالاتر از تبلور باید تولید شوند شامل قطعات ساختاری مانند تیرآهن های I و H، ریل ها، دستگاه های مهر زنی، قطعات خودرو و تجهیزات صنعتی می باشند. معمولاً متقاضیان ورق گرم نورد، اهمیتی به شکل و ظاهر ورق نمی دهند و بیشتر استحکام و ویژگی مکانیکی ورق برای آنها مهم است.
لیست ورق و کویل (رول) نورد گرم فولادی
بر طبق جدول استانداردهای آمریکا (ASTM A-1011 CS and DS) این مشخصات بیانگر کیفیت شیمیایی و کیفیت طراحی فولاد کربن دار نورد گرم می باشند. فولاد تجاری (CS) در چهار نوع مختلف عرضه می شود: A, B, C, D . فولاد کششی (DS) در دو نوع مختلف A و B عرضه می شود. مصالح فولادی DS برای قطعه هایی که ممکن است نیاز به خم شدن، شکل دهی، کشش، سوراخکاری، و یا جوشکاری داشته باشند در نظر گرفته می شود. فولاد تجاری حاوی مقادیر متنوعی از کربن است با حداکثر های کربن 0.08 درصد، 0.10 درصد، و 0.15 درصد. فولاد کششی حاوی آلیاژ آلومینیوم است و سطح کربن حداقلی دارد (در نوع B معادل 0.02 درصد). کاربردهای این مواد شامل تجهیزات کشاورزی، تجهیزات اتومبیل سازی، بشکه ها، طبل ها، و ساخت (ورق کاری) عمومی است. این گونه ماده فولادی قادر است برای خمکاری در دمای اتاق در هر راستایی تا 180 درجه تخت شدن بر روی خودش، بدون ترک و پاره گی بر روی سطح خارجی بخش خم شده استفاده شود. برای بهبود صافی سطح و بهبود انجام فرآیند، این نوع فولاد ممکن است در عبور از آبکاری، تسطیح قابل بسط، یا شرایط اسیدی یا روغنی تهیه شود. برای کاربرد هایی که نیاز به سطح یکپارچه تر و ترازتری برای رنگ آمیزی دارند سمباده سطح و پردازش های نهایی ویژه ای وجود دارند.
ورق نورد سرد
نورد سرد مرحله عملیات بعد از نورد گرم ورق فولادی است. البته قبل از ورود به فرآیند نورد سرد، یک مرحله اسیدشویی انجام میگیرد و یک لایه اکسیدی از سطح ورق برداشته می شود و سپس وارد غلتک زنی و کاهش ضخامت ورق می شود. نورد سرد ورق، مقاومتش را افزایش می دهد و نسبت مقاومت به وزنش را بالا می برد و ورق را قـادر می سازد تا در طی مراحل ساخت و ماشین کاری ضریب خطای کمتر و تحمل بیشتری داشته باشد. در مجمــوع، نورد سرد برای سمباده زنی و صاف کردن و پردازش سطح رویه فولاد گرم نورد و پولیش به کار می رود. فرآیند هایی که برای بهینه سازی پردازش سطح و اندازه کردن ورق محصول نورد سرد به کار می روند بطور خاص شامل فلس زدایی شیمیایی یا مکانیکی، نورد سرد یا سمباده زنی و پولیش کردن می باشد. این شیــوه همچنین سختی و مقاومت ورق را افزایش می دهد چرا که در دمای اتاق و زیر دمای تبلور مجــدد اجرا می شود.
ورق روغنی نامی است که به ورق های نورد سرد در بازار عنوان می شود. دلیلی این نام گذاری نیز، روغنی است که قبل از ورود به مرحله نورد سرد، به منظور جلوگیری از زنگ زدگی آن، به ورق زده می شود تا زمانی که به خریدار تحویل داده می شود از زنگ زدگی محافظت شود.
ورق های نورد سرد، ابعاد دقیق تر و زوایای صاف و منظمی نسبت به ورق های نورد گرم دارند. همچنین سختی ورق های نورد سرد بیشتر از ورق های نورد گرم می باشد از این رو بیشتر سطح مقطع آن، به شکل مدور، مسطح، مربع می باشد و شکل پذیری کمی نیز دارند. محصولات حاصل از نورد سرد، به صورت شیت یا رول می باشند.
محصولات تولید شده نورد سرد
مهمترین محصولات حاصل از نورد سرد، محصولات مفتولی، ورق، تسمه، میله و لوله فلزی هستند که طی فرآیند کشش سرد، نورد چرخشی، سمباده زنی و پولیش تولید می شوند. نورد سرد محصولات، موجب افزایش استحکام تسلیم می شود که شامل مزایای زیر است :
- کشش سرد : افزایش استحکام تسلیم استحکام کششی (البته این فرآیند، موجب افزایش هزینه و طولانی شدن نورد گرم می شود.)
- نورد چرخشی : حذف ناخالصی های سطوح
- سمباده زنی : باریک و کوچک شدن محدوده دارای ناخالصی و ناهمواری
- پولیش زدن : صیقلی شدن سطح و بهبود پوشش سطح
زمانی که بر اثر نورد سرد یا همان سمباده زنی، لایه محافظ اکسیده ای که بطور عادی روی سطح ورق های نورد گرم یافت می شود از بین می رود، سطحی را از خودش بجای می گذارد که فاسد شدنی است. برای همین باید در طی جابجایی، انبار، و حمل و نقل مراقبت زیادی از آن صورت گیرد تا این سطح نرم و صیقلی، آسیب ندیده و فاسد نشود.
کاربرد ورق فولادی نورد سرد
ورق فولادی نورد سرد برای تولیدات مهندسی شده ای که نیاز به تحمل فشار بالا و سطوح روکش خورده دارند استفاده می شود. قطعه هایی که نیاز به موج دار کردن و شیاردهی، خمکاری، آهنگری سرد (چکش خواری) و سایر انواع شکل دهی سرد دارند عموماً سرد نوردیده هستند.
این قطعات شامل:
- لوازم خانگی و آشپزخانه شامل اجاق ها، فر ها، یخچال ها، ماشین های شوینده، خشک کن ها و لوازم کوچک تر
- قطعات ظاهری و قابل نمایش اتوموبیل ها و هواپیما ها
- قاب های ساختمانی
- پوسته های عمیق کشیده شده
- قطعات کلیشه و مهر
تفاوت ورق گرم و ورق سرد
1-فرآیند تولید ورق
ورق نورد گرم طی فرآیند ذوب فلزات انجام می شود که محصول آن به صورت رول استخراج می گردد. در دمای بالای 1000 درجه سانتی گراد شکل می گیرد و برای محصولات فولادی بزرگ، استفاده می شود.
ورق نورد سرد، یکی از فرآیندهای فلز است که در دمای نزدیک به معمولی (اتاق) و با استفاده از غلطک ها انجام می گیرد. ضخامت ورق و صفحات فولادی را کاهش می دهد. سختی فولاد نورد سرد بیشتر از فولاد نورد گرم می باشد.
2-قیمت ورق گرم و ورق سرد
قیمت ورق سرد، دو برابر قیمت ورق گرم می باشد. جهت تولید ورق های سرد، یک مرحله نمک و روغن زنی وجود دارد تا ورق آماده ورود به مرحله نورد سرد شود که خود این عوامل موجب افزایش قیمت ورق سرد می شود. همچنین پولیش، کشش و سمباده زنی نیز از مراحلی است که موجب افزایش قیمت ورق نورد سرد می گردد.
3-ابعاد ورق سرد و ورق گرم
ورق سیاه بیشتر در ابعاد فابریک تولید و به فروش می رسند. ضخامت ورق های سیاه بین 15 تا 100 میلی متر می باشد. ابعاد رایج و فابریک کارخانه در ورق سیاه نیز عبارتند از : (1000×2000) – (1250×2500) – (1000×6000) – (1500×6000) – (2000×6000)
ورق های روغنی که همان ورق های نورد سرد هستند نیز در ضخامت های 1000، 1250، 1500 و 2000 میلی متر عرضه می شوند.
4-کاربرد ورق گرم و ورق سرد
ورق های نورد گرم، در تولید محصولات بزرگتر استفاده می شوند. ورق های نورد گرم به صورت رول آماده می شوند و برای تولید ورق های نورد سرد مورد استفاده قرار می گیرند. ورق های نورد گرم، انعطاف پذیری بیشتری نسبت به ورق های نورد سرد دارند و آن هم به دلیل درصد کربن کمتر آن می باشد.
5-آلیاژ ورق گرم و ورق سرد
ورق های نورد گرم با ورق سیاه از آلیاژ ST37 استفاده می کند. ورق های نورد سرد یا روغنی با توجه به آلیاژ آن به سه دسته تقسیم می شوند :
- ورق های معمولی با آلیاژ ST12
- ورق های نیمه کششی با آلیاژ ST13
- ورق های فوق کششی با آلیاژ ST14
برای آشنایی بیشتر با شرایط صادرات به شهر آهن بخش صادرات آهن آلات مراجعه کنید و درباره نحوه صادرات ورق بیشتر مطالعه کنید.
تهیه و تنظیم : مهندس شهره شریفی امینا
