فولاد گرم نورد شده چیست و چه کاربردی دارد؟

آفتاب نیوز :

نورد یک فرآیند شکل دهی فلز است که از چند غلتک برای تغییر شکل، بهبود یکنواختی و یا افزایش خواص مکانیکی مواد استفاده می کند. فولاد نورد شده را می توان به دو نوع – فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد – طبقه بندی کرد. هرکدام از این روش ها ویژگی های متمایزی را در فولاد ایجاد می کنند که آن را برای کاربرد های مختلف مناسب می کند. هنگام انتخاب یک ماده فولادی نورد شده برای یک پروژه، مهم است که از تفاوت های بین این دو فرایند و نحوه تاثیر آن ها بر عملکرد فولاد آگاه باشیم. در این مقاله تعریفی از فولاد گرم نورد شده و کاربرد های آن ارایه خواهد شد.

فولاد گرم نورد شده چیست و چه کاربردی دارد؟

فولاد نورد گرم فولادی است که فرآیند نورد را در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود (معمولاً 1700 درجه فارنهایت [حدود 930 درجه سانتی گراد]یا بیشتر) پشت سر گذاشته است. در مقایسه با فولاد فرآوری نشده، فولادی که نورد گرم شده، شکل پذیری و کارپذیری بیشتری از خود نشان می دهد که کار با آن را در عملیات پردازش بعدی آسان تر می کند.

فرآیند نورد گرم با یک قطعه بزرگ و مستطیلی از فلز که به آن بیلت (اسلب، شمش یا بلوم) می گویند، شروع می شود. ابتدا شمش یا همان بیلت، گرم شده و به صورت یک رول بزرگ فشرده می شود. در حالی که شمش هنوز گرم است، از چند غلتک چرخان عبور می کند تا به ابعاد مورد نظر برسد. در عملیات تولید ورق فلز، فولاد نورد شده سپس به رول های کلاف پیچیده شده و فرصت می دهند تا خنک شود. پس از آن در واحد های تولیدی اشکال دیگر فولاد را به تولید می رسانند، مواد فرآوری شده در واحد های مشخص شده بریده و بسته بندی می شود.

ویژگی های فولاد نورد گرم

فرایند نورد گرم سبب ساخت فولادی می شود که قوی تر و بادوام تر از سایر انواع فولادهاست. فولاد نورد گرم اغلب در کاربرد های ساختمانی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

برخی از خواص کلیدی فولاد نورد گرم عبارتند از:

• استحکام: فولاد نورد گرم بسیار قوی است و می تواند بار های سنگین را تحمل کند. این امر آن را برای استفاده در تیرها، تیرچه ها و سایر اعضای سازه ای ایده آل می کند.
  قابلیت ارتجاعی: فولاد نورد گرم بسیار انعطاف پذیر است. به این معنی که می تواند بدون شکستن خم شود. این امر آن را برای استفاده در کاربرد هایی که نیاز به شکل دهی یا خم شدن دارند، مانند قاب های خودرو و پانل های بدنه مناسب می کند.
• مقاومت در برابر سایش: مقاومت فولاد نورد گرم در برابر سایش، آن را برای استفاده در کاربرد هایی که در معرض اصطکاک زیادی هستند، مانند ریل ها و چرخ دنده ها به گزینه مناسبی تبدیل می کند.
• مقاومت در برابر آتش: این ویژگی، فولاد نورد گرم را برای استفاده در کاربرد هایی که نیاز به مقاومت در برابر آتش دارند، مانند سازه های ساختمانی و درب های آتش نشانی ایده آل می کند.

مزایای فولاد نورد گرم

فولاد نورد گرم مزایایی دارد که تولید و مصرف آن را توجیه می کند:

• هزینه کمتر: فولاد نورد گرم نسبت به فولاد نورد سرد ارزانتر است، زیرا برای تولید، فرایند کمتری را طی می کند.
• عملکرد بهتر: همانطور که اشاره شد، نورد گرم در دمای خیلی بالا انجام می شود. به این ترتیب شکل پذیری و انعطاف پذیری فولاد را افزایش داده و عملکرد بهتری از آن را ارایه می دهد.
• تنش داخلی کم: در فرایند نورد گرم، فولاد را به تدریج خنک می کنند، بنابراین ماده فرصت پیدا می کند تا ساختار خود را عادی کند. به این ترتیب به ساختار اصلی فولاد شوک وارد نشده و از تنش های داخلی عاری می شود.

کاربرد های فولاد نورد گرم

از آنجایی که فولاد نورد گرم در مرحله سرد شدن کمی منقبض می شود، کنترل کمتری بر شکل نهایی آن می توان داشت. به همین دلیل، معمولاً در ساخت ابزار هایی استفاده می شود که به تلرانس های بسیار شدید نیاز ندارند، مانند:

• تجهیزات کشاورزی
• قطعات خودرو (رینگ چرخ های ماشین)
• مصالح ساختمانی (تیر های I)
• تجهیزات راه آهن (ریل و اجزای واگن ریلی)

فولاد گرمکار چیست؟

فولاد های گرمکار نوعی از فولاد های گرم نورد شده هستند که در دمای بالاتر از 316 درجه سانتی گراد نورد می شوند. این فولاد ها که به فولاد ابزاری نیز شهرت دارند، توانایی حفظ خواص خود در دما های بالا را دارند. به این ترتیب فولاد گرمکار برای ساخت انواع قالب و ابزار در صنعت و در دمای بسیار بالا مناسب هستند. این فولاد مقاومت به سایش بالایی داشته و زمانی که در دمای بالا قرار می گیرند، هیچ تغییر شکل یا نرمی از خود نشان نمی دهند. همچنین به دلیل وجود عنصر کروم در ساختار آن، در برابر اکسایش در دما های بالا نیز مقاوم هستند.

انواع فولاد گرمکار

فولاد های گرمکار به دو دسته تقسیم می شوند که عناصر اصلی هر دسته سبب تقسیم بندی این فولاد شده اند:

• فولاد تنگستن دار: وجود عنصر تنگستن در ساختار این فولاد، سبب انتخاب این نام برای این دسته از فولاد ها شده است. تنگستن مقاومت به سایش، مقاومت گرمایی و سختی فولاد را افزایش می دهد. همانطور که اشاره شد، از آنجایی که کروم در ترکیبات شیمیایی این فولاد وجود دارد، مقاومت به اکسایش و خوردگی نیز در این فولاد به چشم می خورد. ناگفته نماند که فولاد تنگستن دار دارای چقرمگی پایینی است، بنابراین موارد کاربرد محدودی دارد. فولاد های 1.2542، 1.2567 و 1.2581 جزء فولاد های گرمکار تنگستن دار محسوب می شوند.
• فولاد مولیبدن دار: وجود عنصر مولیبدن در این فولاد سبب بهبود ساختار ریزدانه فولاد شده و مقاومت حرارتی آن را افزایش می دهد. علاوه بر این مولیبدن سبب افزایش قابلیت جوشکاری، مقاومت تسلیم و مقاومت به شوک الکتریکی در این دسته از فولاد های گرمکار می شود. فولاد های 1.2344، 1.2767، 1.2714 جزء فولاد های گرمکار مولیبدن دار محسوب می شوند.