تفاوت ورق سرد و گرم چیست؟ معرفی ورق نورد سرد و گرم

ورق‌های فولادی در اشکال، مشخصات و پوشش‌های مختلف به دو روش نورد سرد و نورد گرم تولید می‌شوند. ورق‌هایی که با روش نورد سرد تولید می‌شوند، با نام تجاری ورق سرد و ورق‌هایی که با روش نورد گرم ساخته شده‌اند، با نام تجاری ورق گرم به بازار عرضه می‌شوند.

فرآیند نورد و تولید ورق‌های فولادی

نورد فرآیندی است که برای بهبود شکل، یکنواختی و خواص مکانیکی مواد فولادی استفاده می‌شود. این فرآیند شامل تغییر شمش‌های موجود و تبدیل آن‌ها به محصولات نهایی مانند ورق و میلگرد است. پس از تغییر نهایی شکل، ورق‌ها توسط دستگاه‌های قیچی و اره برش خورده و به محصولات مورد نظر تبدیل و وارد بازار می‌شوند. ورق‌های فولادی نورد سرد و گرم دارای خواص متمایزی هستند که آن‌ها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند.

اهمیت شناخت تفاوت بین ورق‌های نورد سرد و گرم

هریک از ورق‌های تولید شده با نورد سرد و گرم، برای مصارف خاص کاربرد دارند. خریداران باید قبل از خرید و استفاده از مواد فولادی در پروژه‌های خود، از تفاوت‌های موجود بین ورق سرد و گرم آگاه باشند. همچنین، شناخت مزایا و معایب هر کدام از این ورق‌ها به آن‌ها کمک می‌کند تا بهترین گزینه را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند. در این مقاله از وبلاگ همراه فلز توضیح مختصری درباره این دو ورق داده‌ایم و در پایان، آن‌ها را با هم مقایسه می‌کنیم. 

چرا باید تفاوت بین ورق‌های نورد سرد و گرم را بشناسید؟

شناخت تفاوت بین ورق‌های فولادی نورد سرد و گرم، هنگام انتخاب آن‌ها برای پروژه ضروری است. این دانش به شما کمک می‌کند تا در هزینه‌ها و زمان صرفه‌جویی کرده و از بروز خطا جلوگیری کنید. این مقاله از وبلاگ همراه فلز به توضیح تفاوت‌های میان ورق فولادی نورد گرم و نورد سرد، از جمله مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای آن‌ها می‌پردازد.

مقایسه ویژگی‌های ورق نورد گرم و نورد سرد

در ادامه به مقایسه ویژگی‌های ورق نورد گرم و نورد سرد پرداخته‌ایم:

ظاهر و کیفیت سطح

لبه‌ها و سطوح فولاد نورد گرم معمولاً ناهموار هستند، زیرا خنک شدن ناشی از دماهای شدید، بقایایی را روی سطح فولادی باقی می‌گذارد و باعث می‌شود که پوسته‌پوسته به نظر برسد. بنابراین، این سطوح ممکن است نیاز به کربن‌زدایی یا سایر عملیات سطحی داشته باشند. در مقابل، فولاد نورد سرد سطحی صاف و براق دارد، زیرا شامل استفاده از دماهای بسیار بالا نمی‌شود و برای استفاده در عملیات تولید بدون هیچ گونه عملیات سطحی ایده‌آل است.

 نقطه تبلور مجدد

یکی از نکات مهم در مقایسه فولاد نورد گرم و نورد سرد، نقطه تبلور مجدد است. نورد سرد زمانی اتفاق می‌افتد که مواد فلزی قادر به تشکیل «دانه‌های جدید» باشند. کار سرد روی فولاد ممکن است استحکام آن را کاهش دهد، بنابراین سازندگان مرحله نهایی آنیلینگ را اضافه می‌کنند. این فرآیند شامل حرارت دادن فولاد تا ۱۳۳۳ تا ۱۴۰۰ درجه فارنهایت (درست بالاتر از نقطه تبلور مجدد فولاد) است. خنک شدن فولاد به آرامی انجام می‌شود تا ریزساختار یکنواخت ایجاد شود. در مقابل، پردازش فولاد نورد گرم در دمای بالای ۱۷۰۰ درجه فارنهایت انجام می‌شود که بالاتر از نقطه تبلور مجدد فولاد است.

استحکام و سختی فولاد

فرآیند تشکیل فولاد نورد سرد یک ریزساختار یکنواخت به وجود می‌آورد که به ایجاد فلز با استحکام و سختی بالاتر کمک می‌کند. البته این فولاد خیلی سخت نیست، اما به راحتی چکش‌خوار می‌شود. در عوض، فرآیند نورد گرم شامل گرمای شدید و خنک‌سازی سریع است که از بازیابی دانه‌های تنش جلوگیری می‌کند و در نتیجه، فلز به دست آمده استحکام و سختی بیشتری نسبت به فولاد نورد سرد دارد.

استرس‌های درونی

استحکام و سختی فولاد به طور قابل توجهی تنش‌های داخلی را به مواد وارد می‌کند. بنابراین، فولاد نورد سرد با استحکام و سختی بیشتر، تنش‌های داخلی بیشتری نسبت به فولاد نورد گرم دارد. کاهش چنین تنش‌هایی قبل از پردازش مواد برای جلوگیری از تاب برداشتن محصول نهایی بسیار مهم است.

تحریف

فولاد نورد گرم دارای پیچیدگی جزئی است، زیرا فرآیند خنک‌سازی شکل‌ها باعث ذوزنقه‌ای شدن شکل ورق می‌شود. در حالی که فولاد نورد سرد دارای زوایای کاملاً مربعی و گوشه‌ها و لبه‌های مشخص است. لوله‌های تشکیل‌شده در فرآیند نورد سرد نیز یکنواختی متحدالمرکز و صافی بهتری دارند.

مقایسه هزینه فولاد نورد گرم و نورد سرد

فولاد نورد گرم معمولاً ارزان‌تر از فولاد نورد سرد است و دلیل این امر کاملاً واضح است. تولید فولاد نورد گرم نیازی به پردازش‌های اضافی ندارد و برخلاف نورد سرد، به گرم کردن و اصلاح مجدد نیز احتیاج ندارد. فرآیند نورد سرد معمولاً شامل مراحل دیگری مانند کشیدن سرد، تراشکاری، سنگ‌زنی و پرداخت است که این عملیات اضافی، هزینه فولاد نورد سرد را بالاتر می‌برد.

انتخاب بین فولاد نورد گرم و نورد سرد

انتخاب نوع فولاد برای ساخت ورق فلزی به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از موارد کلیدی که باید در هنگام تصمیم‌گیری بین فولاد نورد سرد و نورد گرم مد نظر قرار گیرد، کاربردهای محصول نهایی است. فولاد نورد گرم بیشتر برای اجزای سازه‌ای بزرگ که نیازی به دقت و الزامات زیبایی‌شناختی خاص ندارند، مناسب است.

در مقابل، اگر به قطعات کوچکی نیاز دارید که به دقت و کیفیت بالاتری احتیاج دارند، فولاد نورد سرد گزینه بهتری خواهد بود. همچنین، فولاد نورد سرد به طور کلی از فولاد نورد گرم قوی‌تر و سخت‌تر است، به همین دلیل برای شرایط پُراسترس و فشار بیشتر مناسب‌تر است. اگر هزینه برای شما اولویت دارد و می‌خواهید هزینه کمتری صرف کنید، فولاد نورد گرم گزینه‌ای اقتصادی‌تر خواهد بود، زیرا نسبت به فولاد نورد سرد ارزان‌تر است.

قبل از توضیحات دقیق درباره فولاد نورد گرم و فولاد نورد سرد نگاهی به جدول زیر بیندازید: 

ویژگی‌ها	ورق نورد گرم (Hot Rolled)	ورق نورد سرد (Cold Rolled)
فرایند تولید	نورد در دمای بالا (بالای ۹۰۰°C)	نورد در دمای محیط (پس از خنک شدن)
سطح ظاهری	زبر، دارای فلس و اکسید	صاف، براق و یکنواخت
دقت ابعادی	کمتر دقیق (تلرانس بیشتر)	بسیار دقیق و کنترل‌شده
استحکام	استحکام پایین‌تر نسبت به سرد	استحکام و سختی بیشتر
شکل‌پذیری	شکل‌پذیری بالا	شکل‌پذیری کمتر اما پایدارتر
قابلیت جوشکاری	بسیار خوب	خوب
قابلیت رنگ‌پذیری	نیاز به آماده‌سازی سطح	بهتر، آماده برای رنگ یا پوشش
کاربردها	سازه‌ها، تانکر، سوله، ریل، پل	خودروسازی، لوازم خانگی، تابلو برق
قیمت	ارزان‌تر	گران‌تر

ورق فولاد نورد گرم چیست؟ 

فولاد نورد گرم، به فولاد تولیدشده با عملیات حرارتی شدید اشاره دارد، یعنی تولید در دماهای شدید اتفاق می‌افتد. تولیدکنندگان با فلزات بزرگ و مستطیلی (بیلت) شروع می‌کنند، سپس شمش‌ها را قبل از ارسال، برای پردازش گرم می‌کنند. در این مرحله شمش‌ها به رول‌های بزرگ پهن تبدیل می‌شوند. 

فرآیند نورد گرم شامل فشار دادن فولاد مذاب در دمای بالای ۹۲۶ درجه سانتیگراد (۱۷۰۰ درجه فارنهایت) است، وجود این دمای بالا ضروری است زیرا فولاد به طور ایده‌آل بین ۷۵۰ درجه تا ۱۳۰۰ درجه فارنهایت تبلور مجدد می‌یابد و امکان شکل‌گیری و تغییر شکل آسان‌تر را فراهم می‌کند، پس از غلتاندن فولاد در آسیاب به شکل دلخواه، اجازه می‌دهیم تا خنک شود. 

ویژگی‌های ورق فولاد نورد گرم 

ویژگی‌های زیر به شما در شناسایی فولاد نورد گرم کمک می‌کند:  

•  سطح پوسته‌دار – خنک‌ شدن در اثر دماهای بالا، بقایایی را روی سطح فولادی باقی می‌گذارد، به همین دلیل سطح آن دارای پوسته‌ است.  
•  انحرافات جزئی - ورق‌های نورد گرم در طی خنک شدن، ذوزنقه‌ای‌شکل شده و مستطیل‌شکل نیستند.  
•  گوشه‌ها و لبه‌ها کمی گرد هستند - این نتیجه‌ی انقباض و دقت کمتر در طی فرآیند تولید است.  

مزایای ورق فولاد نورد گرم 

فولاد نورد گرم مزایای زیر را برای کاربردهای شما ارائه می‌دهد:  

•  هزینه کمتر: پردازش فولاد نورد گرم بسیار کمتر از فولاد نورد سرد است، همین امر باعث می‌شود قیمت ورق فولاد گرم ارزان‌تر باشد.  
•  تنش‌های داخلی کم یا بدون تنش: خنک شدن فولاد نورد گرم در دمای اتاق اتفاق می‌افتد و اساساً آن را عادی می‌کند. این بدان معنی است که تنش‌های داخلی کمی دارد یا به دلیل فرآیندهای سخت شدن یا خاموش کردن کار وجود ندارد.  
•  کارایی آسان‌تر: از آنجایی که فرآیند نورد گرم در دماهای بسیار بالا انجام می‌شود، فولاد به‌دست‌آمده راحت‌تر شکل می‌گیرد. رایج‌ترین شکل‌ها از فولاد نورد گرم می‌آیند، به عنوان مثال، UB، UC، RHS، SHS، تخت و غیره.  
•  برای برنامه‌هایی که تحمل در اولویت نیست، مقاطع فولادی نورد گرم ایده‌آل است.  

معایب ورق فولاد نورد گرم 

•  عیوب ابعادی ناشی از انبساط در حین گرم شدن و انقباض در هنگام سرد شدن.  
•  اغلب دارای یک بافت ناهموار بر روی سطح است که قبل از هر فرآیند تکمیلی باید برداشته شود یا پردازش شود.  
•  تحریفات جزئی  

کاربردهای رایج فولاد نورد گرم 

همانطور که قبلاً بحث شد، فولاد نورد گرم با سرد شدن کمی منقبض می‌شود. این امر باعث می‌شود که سازندگان کنترل کمتری بر شکل نهایی داشته باشند. بنابراین، کاربردهای فولاد نورد گرم معمولاً مواردی هستند که نیازی به تلرانس‌های سخت ندارند، از جمله موارد زیر:  

•  قطعات خودرو، به عنوان مثال، رینگ و فریم چرخ  
•  تجهیزات کشاورزی  
•  تجهیزات راه‌آهن، به عنوان مثال، خطوط و اجزای قطار  
•  مصالح و مواد ساختمانی

فولاد نورد سرد چیست؟ 

در اصل، فولاد نورد سرد، به فولاد نورد گرم اطلاق می‌شود که تحت پردازش بیشتر قرار گرفته است. همانطور که قبلا ذکر شد، نورد شامل طیف وسیعی از فرآیندهای درگیر در تشکیل فولاد، از جمله تراشکاری، سنگ‌زنی و پرداخت است. سایر عملیات، یک فولاد نورد گرم موجود را به یک محصول تصفیه‌شده‌تر تغییر می‌دهد. اصطلاح «نورد سرد» اساساً برای فولادهایی که تحت فشار قرار گرفته‌اند به کار می‌رود. 

در حالی که ساخت فولاد نورد گرم فقط شامل گرمایش در دمای بالا و سرد می‌شود، فولاد نورد سرد شامل یک فرآیند اضافی است. در آسیاب‌های کاهش سرما، تولید‌کننده فولاد را خنک می‌کند و آن را در دمای اتاق مجدداً با رولینگ سرد یا با ترمز فشاری رول می‌کند. این فرآیند به دستیابی به شکل و ابعاد دلخواه کمک می‌کند. 

خواص فولاد نورد سرد 

ویژگی‌های زیر به شما در شناسایی فولاد نورد سرد کمک می‌کند:  

•  سطح دارای کیفیت پرداخت بهتر و تحمل‌های محکم‌تر است.  
•  میله‌های مربعی دارای لبه‌های کاملا مشخص هستند.  
•  لوله‌ها اغلب دارای صافی بهتر و یکنواختی متحدالمرکز هستند.  
•  سطوح صاف معمولاً دارای سطح روغنی هستند. 

مزایای فولاد نورد سرد 

در اینجا برخی از مزایای استفاده از فولاد نورد سرد آورده شده است:  

•  ویژگی‌های سطح بهتر: قطعات ساخته‌شده با فولاد نورد سرد اغلب سطوحی صاف و براق دارند که بدون رسوب یا زنگ‌زدگی است. بنابراین، زمانی که شکل ظاهری محصول مهم است، باید از این ورق‌ها استفاده کرد.  
• استحکام بیشتر: فولاد نورد سرد معمولاً از فولاد نورد گرم قوی‌تر و سخت‌تر (تا ۲۰ درصد استحکام بیشتر) است. این امر باعث می‌شود آن‌ها در جاهایی که نیاز به استحکام مهم است، مفیدتر است.  
•  دقت بالاتر: از آنجایی که فولاد نورد سرد هنگام شکل‌گیری جمع نمی‌شود، امکان ساخت قطعات دقیق‌تر با شکل‌های منسجم و دقیق را فراهم می‌کند.  
• پشتیبانی بیشتر: از طیف گسترده‌ای از پرداخت‌های سطحی پشتیبانی می‌کند.  

معایب فولاد نورد سرد 

•  به دلیل پردازش اضافی، فولاد نورد سرد گران‌تر از فولاد نورد گرم است.  
•  به دلیل عملیات بیشتر تنش‌های داخلی در فولاد سرد ایجاد می‌شود که در برخی موارد منجر به تاب برداشتن می‌شود.  
•  فولاد نورد سرد تنوع کمتری نسبت به مقاطع فولادی نورد گرم دارد، به عنوان مثال، ورق‌ها و اشکال بخش جعبه.  

کاربردهای رایج فولاد نورد سرد 

کاربردهای ایده‌آل برای فولاد نورد سرد، مواردی است که به پرداخت بهتر سطح فلز و تحمل سخت‌تر نیاز دارند. نمونه‌هایی از چنین اجزایی شامل موارد زیر است:  

•  قطعات هوافضا  
•  اجزای مکانیکی  
•  لوازم خانگی  
•  میله‌ها، نوارها و ورق‌ها  
•  سازه‌های مبلمان فلزی

تاریخچه ورق نورد سرد و گرم در ایران 

صنعت تولید ورق‌های فولادی در ایران از دهه ۱۳۴۰ شمسی با تأسیس کارخانه‌های بزرگی مانند ذوب‌آهن اصفهان آغاز شد. اما نقطه عطف واقعی، راه‌اندازی فولاد مبارکه اصفهان در دهه ۱۳۷۰ بود که باعث شد ایران در تولید انواع ورق‌های فولادی، از جمله نورد سرد و گرم، به خودکفایی نسبی برسد. در سال‌های بعد، کارخانه‌هایی نظیر فولاد سبا، فولاد غرب آسیا، فولاد هرمزگان، فولاد کاویان، ورق خودرو چهارمحال و دیگر مجموعه‌ها نیز نقش کلیدی در گسترش این صنعت ایفا کردند.

ورق نورد گرم که با نام تجاری «ورق سیاه» نیز شناخته می‌شود، به‌دلیل استحکام بالا و قابلیت شکل‌پذیری مناسب، یکی از مواد اولیه اساسی در صنایع سنگین ایران محسوب می‌شود. در صنعت ساختمان‌سازی، از این نوع ورق برای تولید تیرآهن، ستون، سوله‌های صنعتی، سازه‌های فلزی و فونداسیون استفاده می‌شود. همچنین در پروژه‌های زیرساختی مانند پل‌ها، راه‌آهن و خطوط انتقال نفت و گاز، ورق گرم نقش مهمی ایفا می‌کند. در صنعت حمل‌ونقل و ماشین‌سازی، به‌ویژه در ساخت شاسی کامیون‌ها، تریلرها و ماشین‌آلات کشاورزی، این ورق به‌کار می‌رود. افزون بر این، صنایع مخزن‌سازی و تانکرسازی نیز برای تولید مخازن بزرگ ذخیره‌سازی آب، سوخت و مواد شیمیایی از ورق نورد گرم بهره می‌برند. کاربرد دیگر آن در صنایع دریایی است؛ جایی که برای ساخت بدنه کشتی‌ها، بارج‌ها و سکوهای دریایی از این ورق استفاده می‌شود.

ورق نورد سرد که در بازار ایران بیشتر با عنوان «ورق روغنی» شناخته می‌شود، به‌دلیل سطح صاف، ضخامت دقیق و کیفیت ظاهری بالا، در صنایع دقیق و ظریف کاربرد فراوانی دارد. مهم‌ترین مصرف آن در صنعت خودروسازی است، جایی که برای تولید بدنه خودروهای سواری، درب‌ها، سقف‌ها، کاپوت و قطعات داخلی استفاده می‌شود. همچنین در تولید لوازم خانگی نظیر یخچال، ماشین لباس‌شویی، اجاق گاز، هود و کولر نیز ورق سرد نقش کلیدی دارد. این نوع ورق در صنایع برقی برای ساخت تابلوهای برق، تجهیزات تهویه مطبوع، کانال‌های فلزی و قطعات ظریف الکترونیکی به‌کار می‌رود. در حوزه ساختمان‌سازی سبک نیز برای تولید پروفیل‌های سبک، درب‌های داخلی و سقف‌های کاذب از آن استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین کاربردهای ثانویه ورق نورد سرد، استفاده به‌عنوان پایه برای تولید ورق گالوانیزه و ورق رنگی است که در صنایع تزئینی، ساختمانی و لوازم خانگی جایگاه ویژه‌ای دارند.

نتیجه‌گیری 

این مقاله نگاهی خلاصه داشت بر تفاوت‌های اساسی فولاد نورد گرم و سرد و همچنین کاربردهای متفاوت آن‌ها در صنایع مختلف. هر نوع فولاد برای برخی از کاربردها نسبت به سایر فولادها مناسب‌تر است. بنابراین شناخت خواص، فواید و ضعف آن‌ها ضروری است. این دانش به طراحان و پیمانکاران پروژه کمک می‌کند تا از تکمیل کارآمد و موثر پروژه‌ها اطمینان حاصل کنند. هیچ راهی بهتر از همکاری با یک شرکت تولیدی با کیفیت بالا برای گرفتن بهترین نتایج وجود ندارد. همین امروز با تیم کارشناسان ما در همراه فلز تماس بگیرید! ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم.