منابع و ماخذ مقاله جهت گیری و پیشگیری


Widget not in any sidebars
در هنگام انتخاب ماده ای برای کشش، غالبا به ظاهر سطح بسیار توجه می شود. در حین ورقکاری ممکن است چندین نوع عیب سطحی ایجاد شود. یکی از آنها اثر پوست نارنجی است، که عبارت است از نوعی ناهمواری سطح در مقیاس اندازه دانه (شکل 21-2). چون دانه های مجاور روی سطح جهت گیری مختلف دارند، تمایل های متفاوت به ضخیم شدن یا نازک شدن در حین تغییر شکل سبب ایجاد سطحی ناهموار می شود. اثر پوست نارنجی تنها هنگامی مشاهده می شود که سطحی آزاد که با ابزار تماس نزدیک نداشته باشد، موجود باشد. بدیهی ترین روش برای کاهش دامنه این اثر استفاده از ماده ای ریزدانه است تا ناهمواری سطح آشکار نباشد، یا چنان اندک باشد که پس از رنگ کاری یا آبکاری دیده نشود. عیب سطحی دیگری که به این عیب مربوط می شود پشته ای شدن است که در فولادهای زنگ نزن فریتی دیده می شود. مشخصه این فولادها بافت دوگانه است. یعنی جهت گیری اغلب دانه ها به یکی از دو جهت گیری ایدئال نزدیک است. دانه هایی که جهت گیری مشابه دارند، گرد هم می آیند و خوشه هایی تشکیل می دهند که در امتداد نوردکاری طویل می شوند. هنگامی که ورق کشیده می شود دانه هایی که در یک جهت قرار گرفته اند، در سرتاسر ضخامت ورق، نسبت به دانه های واقع در جهت دیگر، نازک می شوند، در نتیجه نوعی ناهمواری سطحی به صورت پشته های نسبتا بزرگ موازی با امتداد نوردکاری ایجاد می شود.
اگر دانه ها به اندازه ای بزرگ باشند که در امتداد ضخامت ورق کمتر از پنج دانه وجود داشته باشد، ممکن است حد شکل دادن بسیار کاهش یابد. هنگامی که تعداد دانه ها در امتداد ضخامت تا این اندازه کم باشد، از لحاظ آماری بعضی از نواحی از نواحی دیگر ضعیفتر خواهند بود. اگر اندازه دانه ها یکنواخت باشد، و خوشه هایی از دانه های بزرگ وجود داشته باشد، وضع از این هم بدتر می شود. در بعضی از آلیاژهای آلومینیوم، وجود خوشه هایی از دانه های با جهت گیری مشابه می تواند سبب پشته ای شدن و کاهش حد شکل دادن شود.
کرنش های پیشرونده، عیبی از نوع دیگر است و در حقیقت همان نوارهای لودرز ناقص است که در حین شکل دادن در ورق ایجاد می شوند. مطابق شکل 22-2، این نوارها بیشتر در ناحیه هایی دیده می شوند که کرنش بسیار اندک است. کرنش های پیشرونده در موادی دیده می شوند که نقطه تسلیم مشخص دارند، یا بر اثر پیرسازی کرنشی (مانند فولادهای کم کربن)، نقطه تسلیم مشخص به دست می آورند. با استفاده از فولادهای پیر نشو، یا تخت کاری غلتکی ورق پیش از شکل دادن آن، این مشکل برطرف می شود. حساسیت منفی بعضی از آلیاژهای غیر آهنی به آهنگ کرنش نیز سبب ایجاد کرنش های پیشرونده می شود. هر گاه صافی سطح مهم باشد، ناهمواری سطح ورق های فولادی گرم نورد شده مانع مصرف آنها می شود.

شکل 21-2: نمونه ای از اثر پوست نارنجی]1[.

شکل 22-2: کرنش های پیش رونده در ورق فولاد 1008 که تا ورای نقطه تسلیم کشیده شده است]1[.
7-2- یکنواختی محصول
یکنواختی ضخامت و خواص نیز ممکن است به اندازه خود خواص اهمیت داشته باشد. هنگامی که قالب ها برای تولید قطعاتی از یک محموله ورق، با حداقل تعداد خرابی، تنظیم شدند، تغییر جنس ورق (حتی اگر خواص آن بهبود یابند) می تواند سبب شکست و خرابی قطعات شود. محصولات کارخانه های مختلف ممکن است به اندازه ای متفاوت باشند که در بعضی از قطعات مشکل ایجاد کنند. در سایر موارد، تغییراتی که از یک کلاف تا کلاف دیگر تولید شده در یک کارخانه مشاهده می شود نیز ممکن است مشکل آفرین شود. تغییرات در امتداد طول کلاف ممکن است از ناهمگنی شمش و سرعت نوردکاری گرم، و تغییرات دما در حین این عملیات ناشی شود. در امتداد پهنای ورق، از لبه تا مرکز، تغییرات چشمگیری دیده می شود. تغییرات خواص ممکن است بازتاب اختلاف در اندازه دانه، بافت یا ترکیب باشد.
جدانشینی در هنگام ریخته گری سبب می شود که ناخالصی ها، به ویژه آخال ها، در نزدیکی خط مرکزی شمش بیشتر تجمع یابند. اگر جدانشینی شدید باشد، می تواند مرکز شمش را تضعیف کند و ورق هایی که با نوردکاری این شمش تولید می شوند، در هنگام شکل دادن بعدی گرایش به لایه لایه شدن در طول خط مرکزی دارند. اغلب ماشین های مدرن ریخته گری پیوسته قالب خمیده دارند تا ارتفاع ماشین کاهش یابد. در تختال هایی که با این ماشین ها تولید می شوند، ممکن است آخال ها در طول خطی تمرکز یابند که نسبت به خط مرکزی جابجا شده است. در این صورت، لایه لایه شدن ناشی از جدانشینی نیز در طول همین خط رخ می دهد.
8-2- نگاهی اجمالی به روند کلی فرآیند نورد سرد در مجتمع فولاد مبارکه
شروع کارخانه نورد سرد با خط اسیدشویی می باشد. بدین ترتیب که یک قسمت از کلافهای خروجی از نورد گرم به انبار آورده شده و آنگاه خط اسیدشویی از همین انبار تغذیه می شود. هدف از استقرار این خط پوسته زدائی و زنگ زدایی ورق توسط اسید کلریدریک می باشد. این خط ممتد
شامل 3 قسمت ابتدایی (آماده سازی) ـ میانی (عملیات) و انتهائی (آماده سازی) می باشد. بعد از اتمام کلیه مراحل کویلها از انتهای این خط به انبار حد فاصل بین این خط و نورد تاندم رفته و انبار می شوند. کویلها پس از این مرحله به قسمت تاندم می روند و علت انتخاب این نام، پشت سر هم بودن پنج قفسه نورد سرد برای کاهش ضخامت ورق است. اگرچه ضخامت ورقهای خروجی از تاندم برای عملیات برش مطلوب می باشد، اما به دلیل سخت بودن زیاد از حد ورق ناشی از این قسمت و ناصاف بودن آن ، بایستی این ورقها و یا کویلها در عملیات بعدی به کیفیت مطلوب رسیده و آماده برای برش و غیره شوند. به همین دلیل کویلها پس از خروج به انبار مخصوص رفته و از آنجا به قسمت عملیات حرارتی بازپخت می روند تا ابتدا سختی آن گرفته شود در ضمن قسمت کمی از محصول تاندم برای گالوانیزه کردن پیش بینی شده است که مستقیماً از این قسمت به کارخانه مربوطه می رود[35].
در قسمت بازپخت، کویلها به طورعمودی درکوره های مخصوص قرار داده می شوند تا به وسیله حرارت دادن و سرد کردن آهسته سختی آنها کاهش یابد. پس از بازپخت جهت جلوگیری از پیری و پیشگیری از پدیده نقطه تسلیم ورقها تحت یک عملیات نورد سبک بنام نورد پوسته ای قرار می گیرند. این عملیات در دو واحد به نامهای اسکین پس و تمپر میل انجام می گردد. این دو واحد و قفسه چهار غلتکی به طور کلی سه عمل بر روی ورق انجام می دهند و کاهش ضخامت ورق در آنها وجود نداشته و اگر دارد قابل ملاحظه نیست، عملیات مختلف این دو دستگاه بعداً توضیح داده خواهد شد. تنها در این قسمت به تفاوت دو دستگاه اشاره می شود. علت انتخاب این دو نام برای این دو واحد این است که ورقهای با ضخامت کم از خط تمپر میل عبور نموده (که بیشترین استفاده این ورقها در خط قلع کاری می باشد) و ضخامتهای بیشتر از اسکین پس عبور می نمایند و از آنجا که در تمپر میل ورق با ضخامت کم در اثر فشار هردو طرف سطوح بالایی و پائینی آن سخت می شود، تقریباً لایه میانی نرم در آن وجود ندارد، بنابراین ورق را می توان کاملاً سخت شده نامید در حالیکه در اسکین پس لایه میانی سخت نشده و به صورت پوسته ای سخت می شوند[35].
بعد از عملیات بازگشت و اسکین پس ورقها به انبار رفته و از آنجا به خطوط مختلف تقسیم می شود. خطوط برش سبک و سنگین برای تبدیل نوارها به صفحات می باشند. پس از پایان عملیات، کلافها به صورت بسته هایی به بازار عرضه می شود. خط بعدی خط اصلاح ورق است، این خط از نظر کیفی مرغوبترین و گرانترین محصول کارخانه نورد می باشد و آخرین خط، برش است که نوارها به صورت طولی برش خورده و در عرضهای مختلف به شکل کویل به بازار عرضه می شود[35].

شکل 23-2: نمائی شماتیک از فرآیند تولید ورق نورد سرد[36].
1-8-2- اسید شویی
هدف از استقرار این خط پوسته زدائی و زنگ زدایی ورق توسط اسید می باشد. قبل از هر چیز لازم به یاد آوری است که اسید مورد نظر را می توان اسید سولفوریک، اسید کلریدریک و اسید نیتریک انتخاب نمود. اسید سولفوریک به علت تهیه آسانتر آن در قدیم بیشتر مورد استفاده قرار می گرفت و در مورد اسید نیتریک باید یادآوری کرد برای شستشوی ورقهای فولاد زنگ نزن که به اسید قویتری نیاز است مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه برای فولادهای معمولی از جمله در مجتمع فولاد مبارکه اصفهان از اسید کلریدریک استفاده می شود. در این مجموعه دستگاهی وجود دارد که هدفش خرد کردن اکسیده ها

شکل 24-2: نمائی از خط اسید شوئی[36].