ساختمان های فولادی گرم نورد شده
نورد یک فرآیند شکل‌دهی فلز است که از یک سری غلتک برای تغییر شکل، بهبود یکنواختی و یا افزایش خواص مکانیکی مواد استفاده می‌کند. فولاد نورد شده را می توان به دو نوع فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد طبقه بندی کرد که هر نوع ویژگی های متمایزی را دارا بوده و آنرا را برای کاربردهای مختلفی مناسب می کند. هنگام انتخاب یک ماده فولادی نورد برای یک پروژه، مهم است که از تفاوت های بین این دو نوع و نحوه تأثیر آنها بر عملکرد آنها آگاه باشید.
تفاوت فولاد نورد گرم و نورد سرد چیست؟
“نورد گرم” به پردازش انجام شده با گرما اشاره دارد. “نورد سرد” به فرآیندهایی گفته می شود که در دمای اتاق یا نزدیک به آن انجام می شود. اگرچه این تکنیک‌ها بر عملکرد و کاربرد کلی تأثیر می‌گذارند، اما نباید آنها را با مشخصات رسمی و درجه‌های فولاد، که به ترکیب متالورژیکی و رتبه‌بندی‌های عملکرد مربوط می‌شود، اشتباه گرفت. فولادهای با گریدها و مشخصات مختلف می توانند نورد گرم یا نورد سرد باشند، از جمله فولادهای کربنی پایه و سایر فولادهای آلیاژی.
ممکن است واضح به نظر برسد، اما برخی از انواع فولاد برای کاربردهای خاص مناسب تر هستند. دانستن اینکه از کدام یک استفاده کنید می تواند به جلوگیری از خرج کردن بیش از حد مواد خام کمک کند. همچنین می تواند در زمان و هزینه پردازش اضافی صرفه جویی کند.
فولاد نورد گرم
فولاد نورد گرم فولادی است که در دماهای بسیار بالا بیش از 926.67 درجه سانتیگراد که برای اکثر فولادها بالاتر از دمای تبلور مجدد است، رول پرس شده است. این امر باعث می شود که فولاد راحت تر شکل بگیرد و در نتیجه محصولاتی تولید می‌شود که کار با آنها آسان تر است.
برای پردازش فولاد نورد گرم، تولیدکنندگان ابتدا با یک فلز بزرگ و مستطیلی به نام بیلت شروع می کنند. بیلت حرارت داده می شود و سپس برای پیش پردازش فرستاده می شود و در آنجا به شکل یک رول بزرگ پهن می شود. از آنجا، آن را در دمای بالا نگه داشته و از طریق یک سری غلتک عبور می کند تا به ابعاد نهایی خود برسد. رشته های فولادی سفید داغ با سرعت بالا از میان غلتک ها رانده می شوند. برای ورق فلز، فولاد نورد شده را به صورت کلاف می‌چرخانند و می‌گذارند تا خنک شود. برای اشکال دیگر، مانند میله ها یا صفحات، مواد برش داده شده و بسته بندی می شوند.
فولاد با سرد شدن کمی کوچک می شود. از آنجایی که فولاد نورد گرم پس از پردازش سرد می شود، کنترل کمتری بر شکل نهایی آن وجود دارد و آن را برای کاربردهای دقیق مناسب تر می کند. فولاد نورد گرم اغلب در کاربردهایی استفاده می‌شود که ابعاد خاص بسیار مهم نیستند. خطوط راه آهن و پروژه های ساختمانی اغلب از فولاد نورد گرم استفاده می‌کنند.
فولاد نورد گرم اغلب با مشخصات زیر قابل شناسایی است:
-سطحی ناصاف که نتیجه خنک شدن در دمای شدید است.
-لبه ها و گوشه های کمی گرد برای محصولات میله و صفحه (به دلیل جمع شدگی و پرداخت دقیق تر).
-اعوجاج جزئی، که حین سرد شدن ممکن است مقطع به شکل‌های ذوزنقه‌ای شکل در مقایسه با زوایای کاملاً مربعی منجر شود.
فواید نورد گرم فولاد چیست؟
-ارزان تر: فولاد گرم نورد معمولاً به پردازش بسیار کمتری نسبت به فولاد سرد نورد نیاز دارد که آن را بسیار ارزان تر می‌کند.
-کارایی بهتر: از آنجایی که فرآیند نورد گرم در دماهای بالا اتفاق می‌افتد، مواد پردازش شده به راحتی شکل می‌گیرند و شکل می‌گیرند.
تنش داخلی کم یا بدون تنش: فرآیند نورد گرم شامل خنک شدن تدریجی فولاد است که به مواد اجازه می دهد اساساً ساختار خود را راحت کنند و از تنش های داخلی عاری شوند
معایب
– عیوب ابعادی ناشی از گرم شدن (بسط) و سرد شدن (کوچک شدن، تاب برداشتن)
– بافت زبر روی سطح، قبل از رنگ آمیزی باید برداشته و صاف شود.
– تحریفات جزئی
ساختمان های با فولاد گرم نورد شده
فولاد گرم نورد در جایی مناسب است که تلورانس های ابعادی (تغییر در مشخصات ابعادی و ضخامتی) به اندازه استحکام کلی مواد مهم نیستند، و در جایی که پرداخت سطح یک نگرانی مهم نیست.
در جایی که پرداخت سطح مورد توجه است، پوسته پوسته شدن را می توان با آسیاب کردن، سند بلاست یا حمام اسیدی از بین برد. هنگامی که پوسته پوسته های سطوح برداشته شد، می توان با برس زنی سطح صاف تری ایجاد نمود. رسوب زدایی فولاد سطح بهتری را برای رنگ آمیزی و سایر پوشش های سطحی ارائه می دهد.
ساختمان های فولادی نورد گرم با وزن های مختلف فولاد از 13 کیلوگرم بر متر تا 388 کیلوگرم بر متر بسته به کاربرد آن ساخته می شوند. این فولاد معمولاً برای جلوگیری از زنگ زدگی و افزایش طول عمر به صورت شات بلاست و رنگ آمیزی یا گالوانیزه می شود.
ساختمان های فولادی نورد گرم از 40 تا 60 سال دوام خواهند داشت، بنابراین شما می توانید از ساختمان خود استفاده زیادی کنید و گزینه‌ای بادوام و طولانی مدت را انتخاب کنید.
ساختمان‌های نورد گرم برای ساختمان‌های مزرعه و صنایع سنگین مناسب هستند، جایی که اسکلت فولادی ممکن است نیاز به بارگیری در دیواره‌های جانبی داشته باشد یا زمانی که از جرثقیل دروازه‌ای استفاده می‌شود. آنها همچنین برای ساختمان های تجاری یا عمومی مانند ادارات، مدارس و بیمارستان ها ایده آل هستند زیرا استحکام قاب باعث امنیت و دوام بهتر به خصوص برای ساختمان های بزرگتر می شود.
کاربردهای فولاد نورد گرم
از آنجایی که فولاد نورد گرم در مرحله سرد شدن کمی منقبض می شود، کنترل کمتری بر شکل نهایی آن وجود دارد. به همین دلیل، معمولاً در برنامه‌هایی استفاده می‌شود که به تلرانس‌های بسیار شدید نیاز ندارند، مانند:
-تجهیزات کشاورزی
-قطعات خودرو (به عنوان مثال:قاب و رینگ چرخ)
-مصالح ساختمانی (به عنوان مثال: تیرهای I)
-تجهیزات راه آهن (به عنوان مثال: ریل و اجزای واگن ریلی)
فولاد سرد نورد شده
فولادهای سرد کار معمولاً سخت تر و محکم تر از فولادهای گرم نورد استاندارد هستند.
فولاد سرد نورد اساساً فولاد گرم نورد است که در مرحله پردازش بیشتر قرار گرفته است. هنگامی که فولاد گرم نورد سرد شد، سپس در دمای اتاق دوباره نورد می شود تا ابعاد دقیق تر و کیفیت سطح بهتری بدست آید.
فولاد سرد “نورد شده” اغلب برای توصیف طیف وسیعی از فرآیندهای تکمیل استفاده می شود، اگرچه از نظر فنی “نورد سرد” فقط برای ورق هایی اعمال می شود که بین غلتک ها تحت فشار قرار می گیرند. قالب‌های فولادی که کشیده می‌شوند، مانند میله‌ها یا لوله‌ها، «کشیده می‌شوند»، نه نورد. سایر فرآیندهای تکمیل سرد شامل تراشکاری، سنگ زنی و پرداخت می شود که هر کدام برای اصلاح مواد نورد گرم موجود به محصولات تصفیه شده تر استفاده می شود.
فولاد نورد سرد اغلب با ویژگی های زیر قابل شناسایی است:
-سطوح بهتر و کامل تر با تلورانس های نزدیک تر
-سطوح صاف که اغلب در لمس چرب هستند
-میله ها درست و مربع هستند و اغلب لبه ها و گوشه های مشخصی دارند
-لوله ها یکنواختی متحدالمرکز و صافی بهتری دارند
مزایای فولاد نورد سرد چیست؟
-از نظر مشخصات فیزیکی، فولادهای نورد سرد معمولاً سخت‌تر و قوی‌تر از فولادهای نورد گرم استاندارد هستند. همانطور که فلز در دماهای پایین‌تر شکل می‌گیرد، سختی فولاد، مقاومت در برابر شکستگی کششی و مقاومت در برابر تغییر شکل به دلیل سخت شدن کار افزایش می‌یابد.
-در طول فرآیند تولید، فولاد نورد سرد برش خورده و با تلورانس های بسیار دقیق شکل می گیرد. این به کاهش هزینه و ضایعات هنگام ساخت اعضای فولادی کمک می کند.
معایب ساختمان های با فولاد سرد نورد شده
– به دلیل پردازش اضافی برای محصولات آماده سرد، قیمت بالاتری دارند.
-برخی از فرآیند ها می‌توانند استرس داخلی را نیز در مواد ایجاد کنند. اگر از تنش فولاد قبل از برش، سنگ زنی یا جوشکاری کاسته نشود؛ می تواند باعث تاب خوردگی غیرقابل پیش بینی شود.
-گران تر هستند.
– اشکال کمتری در دسترس نورد سرد.
– درمان های اضافی می تواند استرس داخلی را در مواد ایجاد کند. اگر فولاد قبل از برش، سنگ زنی یا جوشکاری از تنش کاسته نشود، می تواند باعث تاب خوردن غیرقابل پیش بینی شود.
ساختمان های فولادی نورد سرد
به دلیل سبک تر بودن ساختار نسبت به ساختمان های فولادی گرم نورد سنتی؛ هزینه ها معمولاً بر روی عنصر پایه قرارداد صرفه جویی می شود، زیرا آنها وزن کمتری را بر روی فونداسیون وارد می کنند. در ساختمان‌های فولادی نورد گرم سنتی، ممکن است نیاز به انباشته کردن پایه‌ها باشد که منجر به هزینه‌های گران قیمت زمین‌سازی می‌شود.
-فولاد نورد سرد با روکش گالوانیزه تولید می شود تا از زنگ زدگی محافظت کند.
-مقاطع نورد سرد در یک ساختمان فولادی تا 30+ سال دوام خواهند داشت.
-با ویژگی‌های سطحی بهتر از فولاد نورد گرم، جای تعجب نیست که فولاد نورد سرد اغلب برای کاربردهای فنی دقیق‌تر یا جاهایی که زیبایی‌شناسی مهم است استفاده می‌شود.
-فولاد نورد سرد هنگام استفاده به عنوان طراحی قاب پورتال، به دلیل میزان فولاد مصرفی، مقرون به صرفه تر از فولاد نورد گرم است. نازک‌تر و سبک‌تر است، در حالی که همچنان قوی است، به فولاد کلی کمتری برای ایجاد استحکام یکسان یا مشابه برای یک ساختمان نورد گرم نیاز دارد. قاب های پورتال از دو ستون تشکیل شده است که توسط یک عضو سوم، به طور کلی یک تیر، به هم متصل شده اند.
-فولاد نورد سرد نیز سبک وزن است و مونتاژ قطعات را در محل آسان تر می کند. این بدان معناست که در فرآیند تولید، هزینه حمل و نقل و نصب در محل صرفه جویی می شود.
ساختمان‌های نورد سرد برای کارگاه‌ها، ساختمان‌های ذخیره‌سازی، واحدهای صنعتی، نمایشگاه‌های اتومبیل و غیره ایده‌آل هستند، جایی که از سازه خواسته نمی‌شود عملکرد دیگری را انجام دهد.
کاربردهای فولاد نورد سرد
فولاد نورد سرد در کاربردهایی استفاده می شود که تلورانس ها، شرایط سطح، متمرکز بودن و صافی عوامل هستند. همچنین سطح زیبایی شناختی و بصری جذاب تری را ارائه می دهد. کاربردهای دیگر عبارتند از:
-لوازم خانگی
-مبلمان فلزی
-اجزای ساختاری هوافضا
-قطعات خودرو
تفاوت های کلیدی بین فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد
تفاوت های کلیدی بین فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد
همانطور که در بالا اشاره شد، تفاوت اصلی بین فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد دمایی است که آنها در آن پردازش می شوند. فولاد نورد گرم در حالت خمیری ولی فولاد نورد سرد زیر دمای تبلور مجدد مواد ، نورد می شود. گذشته از این کیفیت، چند تمایز دیگر بین این دو ماده وجود دارد، از جمله در موارد زیر:
-از لحاظ کیفیت سطح. فولاد نورد گرم تمایل دارد لبه ها و سطوح ناهمواری داشته باشد که برای آماده سازی آن برای استفاده در عملیات تولید بعدی، نیاز به کربن زدایی یا سایر عملیات دارد. در مقابل، فولاد نورد سرد به طور کلی دارای سطحی براق و صاف است که امکان استفاده از آن را در عملیات تولید به همان صورت که هست می دهد.
-بلحاظ سختی ، فرآیند نورد سرد فولادی با استحکام و سختی بسیار بالاتر از فولاد تولید شده توسط فرآیند نورد گرم تولید می کند.
-از جهت مقایسه تنش های داخلی ،استرس درونی استحکام و سختی بیشتر مواد که توسط فرآیند نورد سرد ایجاد می شود، تنش های داخلی بیشتری را به همراه دارد. این تنش ها باید قبل از پردازش مواد از بین بروند. در غیر این صورت ممکن است قطعه یا محصول نهایی دچار تاب خوردگی شود.
-این دو نوع فولاد را نباید با مشخصات فنی یا گریدهای مورد استفاده برای طبقه بندی فولاد بر اساس ترکیب یا ویژگی های فیزیکی اشتباه گرفت. فولاد بدون توجه به مشخصات متالورژیکی یا درجه آن می تواند نورد گرم یا نورد سرد شود.
هنگام ارزیابی گزینه های فولادی برای یک پروژه، مهم است که به خاطر داشته باشید که برخی از مواد برای اهداف خاص بهتر از سایرین کار می کنند. درک اینکه کدام نوع فولاد خواص مناسبی را برای یک کاربرد معین ارائه می دهد، می تواند از مصرف بیش از حد مواد خام جلوگیری کند و در دراز مدت در زمان صرفه جویی کند.
نتیجه
در نتیجه، نورد گرم و سرد هر دو دارای مزایا و معایب خود هستند. در نظر گرفتن نیازهای خاص پروژه برای تعیین اینکه کدام نوع فولاد مناسب‌تر است، مهم است. صرف نظر از انتخاب، ساختمان های فولادی گزینه ای بادوام، مقرون به صرفه و همه کاره برای بسیاری از کاربردهای ساختمانی هستند.
اگرچه در ساختمان‌های بزرگتر و پیچیده‌تر گران‌تر دیده می‌شود، فولاد نورد گرم می‌تواند مقرون به صرفه‌تر باشد، زیرا برای ایجاد چنین سازه‌های پیچیده‌تری در چنین مقیاس‌های بزرگی به فولاد کمتری نیاز است.
با توجه به دوام فولاد نورد گرم، در مقایسه با ساختمان های نورد سرد که بیشتر در معرض آسیب یا تغییر شکل در حین حمل و نقل هستند، تلاش کمی در طول حمل و نقل مورد نیاز است.
فولاد نورد گرم بیشتر از فولاد نورد سرد در دسترس است، بنابراین به طور کلی ارزان تر است.
