موضوع مقاله: نوردکاری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نوردکاری | مقدمه: در فلزکاری، نورد یک فرآیند تشکیل فلز است که در آن موجودی فلز، از یک یا چند جفت رول عبور داده می شود تا ضخامت کاهش یابد، ضخامت یکنواخت شود و یا یک ویژگی مکانیکی مطلوب به دست آید. | ## بخش 1: نوردکاری | اگر دمای فلز بیش از دمای تبلور مجدد آن باشد، این فرآیند به عنوان نورد گرم شناخته می شود . اگر دمای فلز زیر دمای تبلور مجدد آن باشد، این فرآیند به عنوان نورد سرد شناخته می شود. بیشتر کارخانه های تولید فولاد، دارای آسیاب های نورد هستند که محصولات ریخته گری نیمه تمام را به محصولات نهایی تبدیل می کنند. انواع بسیاری از فرآیندهای آلیاژ وجود دارد؛ از جمله نورد حلقه ای، نورد خم کاری، نورد تشکیل (شکل دهی)، نورد مقطعی ، و آلیاژهای کنترل شده. در سال 1783 ، حق ثبت اختراع برای هنری کورت برای استفاده از رول های شیاردار برای نورد میله های آهن صادر شد.R. گرچه کورت اولین کسی نبود که از رول های شیاردار استفاده می کرد ، اما اولین کسی بود که استفاده از بسیاری از بهترین ویژگی های فرآیند های مختلف ساخت آهن و شکل دهی را در آن زمان ترکیب کرد. با پیشرفت تکنولوژی در آسیاب های نورد ، اندازه آسیاب های نورد همراه با اندازه محصولات نورد شده به سرعت رشد کرد. یک نمونه از این موارد در نمایشگاه بزرگ لندن در سال 1851 بود ، جایی که بشقابی به طول 20 فوت ، عرض 3 فوت و ضخامت 16/7 اینچ و با وزن 1112 پوند توسط شرکت آهن Consett به نمایش درآمد . تکامل بیشتر آسیاب های نورد با معرفی آسیاب های سه مرحله در سال 1853 برای نورد قطعات سنگین به کار رفت. بعد از تغییر شکل دانه ها در حین پردازش ، آنها مجدداً تبلور می یابند که این امر باعث حفظ ریزساختار معادله ای و جلوگیری از سخت شدن فلزکاری می شود. مواد اولیه معمولاً قطعه های بزرگ فلزات مانند محصولات ریخته گری نیمه تمام مانند اسلب ، شمشه (فر) و شمش است . اگر این محصولات از یک عملیات ریخته گری مداوم حاصل شود ، محصولات معمولاً به طور مستقیم در دمای مناسب به آسیاب های نورد وارد می شوند. برای قطعات بزرگتر از گودال خیساندن و برای قطعه های کوچک تر ، از گرمایش القایی استفاده می شود. زمانی که عملیات نوردکاری انجام می شود ، درجه حرارت باید کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که بالای دمای تبلور مجدد باقی مانده است. این معمولاً 50 تا 100 درجه سانتیگراد (90 تا 180 درجه فارنهایت) بالاتر از دمای تبلور مجدد است. نورد گرم فلزات، معمولاً جهت گیری کمی در [خصوصیات مکانیکی] و تنشهای باقیمانده ناشی از تغییر شکل دارند . | ## بخش 2: نوردکاری | با این حال ، در موارد خاص ، اجزا غیرفلزی مقداری جهت دهی ایجاد می کنند و قطعات با ضخامت کمتر از 20 میلی متر (0.79 اینچ) اغلب دارای برخی از خصوصیات جهت دار هستند. همچنین خنک سازی غیر یکنواخت باعث ایجاد تنش های باقیمانده زیادی می شود که معمولاً در اشکال دارای مقطع غیر یکنواخت مانند پرتوهای I ایجاد می شوند . به نظر می رسد نورد گرم فولاد نسبت به نورد سرد فولاد، تحمل بیشتری برای مقدار کربن موجود دارد. نورد گرم عمدتا برای تولید ورق های فلزی یا مقاطع ساده مانند مسیرهای ریلی استفاده می شود. قاب های کامیون صفحه کلاچ خودرو ، چرخ و رینگ چرخ لوله و لوله آبگرمکن تجهیزات کشاورزی تسمه ها تمبرها پوسته های کمپرسور ساختمانهای فلزی ماشین های قیف راه آهن و اجزای واگن های ریلی درب و قفسه بندی دیسک ها ریل های محافظ برای خیابان ها و بزرگراه ها نورد سرد(Cold rolling) نورد سرد با فلز زیر دمای تبلور مجدد آن اتفاق می افتد (معمولاً در دمای اتاق) ، که مقاومت را از طریق سخت شدن کرنش تا 20٪ افزایش می دهد. به دلیل اندازه کوچکتر قطعه های کار و مقاومت بیشتر آنها ، در مقایسه با موجود نورد گرم ، از آسیاب های چهار طبقه یا خوشه ای استفاده می شود. ورق و نوارهای نورد سرد در شرایط مختلفی وجود دارد: کاملاً سخت ، نیمه سخت ، یک چهارم سخت و روکش پوستی . نورد کامل سخت 50٪ ضخامت را کاهش می دهد ، در حالی که موارد دیگر کاهش کمتری دارند. نورد پوستی ، همچنین به عنوان لایه پوستی شناخته می شود ، شامل کمترین میزان کاهش است: 0.5-1 % . این برای تولید یک سطح صاف ، ضخامت یکنواخت و کاهش پدیده نقطه عملکرد استفاده می شود. از مواد نورد لایه ای معمولاً در فرآیندهای سردسیری بعدی که به شکل پذیری خوبی نیاز است استفاده می شود. اشکال دیگر می توانند نیز می توانند نورد شوند به شرطی که سطح مقطع نسبتاً یکنواخت باشد و بعد عرضی آن نسبتاً کوچک باشد . اشکال نورد سرد به یک سری عملیات شکل دهی نیاز دارد ، که معمولاً با توجه به اندازه ، خرابی ، زبری ، نیمه خشن ، نورد نیمه تمام و پایان یافته است. کاربردهای معمول برای نورد سرد فولاد، شامل مبلمان فلزی ، میز تحریر ، کابینت ، میز ، صندلی ، لوله های خروجی موتور سیکلت ،و سخت افزار کامپیوتر ، لوازم خانگی و قطعات ، قفسه بندی ، وسایل روشنایی ، لولا ، لوله ، درام استیل ، ماشین چمن زنی ، بخاری آب ، ظروف فلزی ، پره های فن ، ماهی تابه ، کیت های نصب سقف دیواری و انواع محصولات مرتبط با ساخت و ساز می شود."Cold Rolled Steel". 3 فرآیند اصلی وجود دارد: 4 غلتکه ، 3 غلتکه و 2 غلتکه که هر کدام با توجه به مشخصات مورد نظر صفحه خروجی ، مزایای مختلفی دارند. مواد از بین دو غلتک، به نام رول های کار ، عبور داده می شود که در جهت مخالف چرخانده می شوند. | ## بخش 3: نوردکاری | اگر تغییر ضخامت خیلی زیاد باشد ، رولها فقط روی مواد می لغزند و آنها را به داخل نمی کشانند. برای کاهش نیاز به غلتک های کوچک ، از نوردکاری چندلایه (Pack rolling) استفاده می شود که چندین ورق را برای افزایش ضخامت شروع موثر ، نورد می کند. ورقه های فویل از طریق غلتک ها می آیند ، آنها را با چاقوهای دایره ای یا تیغ مانند کوتاه و بریده می کنند . کوتاه کردن، به لبه های فویل اشاره دارد ؛ در حالی که برش، شامل برش دادن آن به چندین ورق است. قطعه، بین دو رول قرار دارد ، یک رول ساکن داخلی و یک رول محرک ، که حلقه را از خارج فشار می دهد. قطرها می توانند به اندازه 8 متر (26 فوت) و ارتفاع صورت به اندازه 2 متر (79 اینچ) باشند. قطعه های معمول این فرآیند، شامل لاستیک های راه آهن ، یاتاقان ها ، چرخ دنده ها ، راکت ها ، توربین ها ،هواپیماها ، لوله ها و مخازن تحت فشار می باشند. شکل گیری غلتک و رول اشکال ساختاری با عبور از یک دستگاه نورد برای خم شدن یا تغییر شکل قطعه کار به شکل دلخواه با حفظ سطح مقطع ثابت است. اشکال ساختاری که می توان با این فرآیند تشکیل، فلز ایجاد کرد شامل پرتوهای I ، تیرهای H ، تیرهای T ، تیرهای U ، آهن زاویه دار ، کانال ها ، میله ها و ریل های راه آهن است. از گرمائی که قطعه را بالاتر از دمای تبلور مجدد می برد ، برای انجام عملیات حرارتی نیز استفاده می شود تا عملیات حرارتی بعدی غیرضروری باشد. کنترل ماهیت ، اندازه و توزیع محصولات مختلف تحول (مانند فریت ، آستنیت ، پرلیت ، بینیت و مارتنزیت در فولاد) و کنترل چقرمگی، برای دستیابی به این مهم باید کل فرآیند از نزدیک کنترل شود. متغیرهای متداول در نورد کنترل شده شامل ترکیب و ساختار مواد اولیه ، سطح تغییر شکل ، درجه حرارت در مراحل مختلف و شرایط خنک کننده است. از مزایای نورد کنترل شده می توان به خواص مکانیکی بهتر و صرفه جویی در مصرف انرژی اشاره کرد. نورد فورج (نورد کوبی Forge rolling) نورد فورج یک روند نورد طولی برای کاهش سطح مقطع میله های گرم یا شمش است که با هدایت آنها بین دو بخش رول چرخشی مخالف است. این فرآیند عمدتا برای تهیه توزیع بهینه مواد برای فرایندهای بعدی کوبیدن قالب استفاده می شود. | ## جمع‌بندی | غلتک فورج عمدتا برای پیش فرم دهی های مقیاس طولانی از طریق توزیع جرم هدفمند برای قطعات مانند میل لنگ ، میله های اتصال ، بندهای فرمان و محورهای خودرو استفاده می شود.