فرآیند نورد پوسته ای و تاثیرات آن بر خواص ورق فولادی

نورد پوسته ای (Skin pass rolling) یا نورد تمپر (temper rolling) یک فرآیند دما پایین است که روی ورق فولادی انجام می‌شود. به دلیل تاثیرات این فرآیند روی پوسته‌ی بیرونی ورق، با نام نورد پوسته ای شاخته می‌شود.

ورق پس از طی کردن مراحل اصلی نورد و رسیدن به ضخامت تقریبی در حالت آنیل شده قرار دارد. در این حالت ورق فولادی در پایین‌ترین سطح استحکامی خود قرار دارد.

نورد پوسته‌ای با ایجاد تغییر شکل پلاستیک و کار سرد در سطح ورق باعث تغییر مورفولوژی و دانه بندی ورق می‌شود. در دیدگاه میکروسکوپی با انجام فرآیند اسکین پس ، دانه‌های ورق شکسته و ریز می‌شوند. مورفولوژی ریز دانه باعث افزایش استحکام و چقرمگی ورق فولادی می‌شود.

همچنین به دلیل ظرافت فرآیند اسکین پس ضخامت ورق در تمام طول آن با خطای بسیار کمی یکسان می‌شود، بنابراین دقت ابعادی محصول اسکین پس شده بسیار بالاتر است.

فرآیند نورد پوسته ای

فرآیند نورد پوسته معمولا در یک قفسه یا دو قفسه انجام می‌شود. در هر قفسه فرآیند به کمک ۴ غلتک، انجام می‌شود. از ۴ غلتک موجود در هر قفسه دو غلتک قطرشان بسیار کم است که به غلتک‌های کاری معروف هستند. دو غلتک هم با قطرهای بزرگتر وجود دارد که به غلتک پشتیبان مصطلح اند.

دلیل تعبیه قطر کم غلتک کاری کم شدن سطح تماس ورق و غلتک است، به این ترتیب اصطکاک به حداقل می‌رسد. غلتک‌های پشتیبان برای جلوگیری از خمیدگی غلتک کاری تعبیه شده اند. در صورت بروز خمیدگی در غلتک کاری ضخامت ورق دچار خطا و در طول و عرض متغیر خواهد شد. تغییر شکل در فرآیند اسکین پس بسیار جزئی است، درصد کاهش سطح مقطع ورق فولادی در طول فرآیند اسکین پس بین ۰/۵ تا ۱ درصد است. در شکل زیر شماتیکی از یک قفسه اسکین پس آورده شده است:

فرآیند نورد پوسته‌ای

هر چند کاهش ضخامت ورق در این فرآیند اندک است اما سبب نوعی کشیدگی در ورق می‌شود. کششی که به وجود می‌آید باعث افزایش طول ورق می‌شود. بنابراین با مقایسه طول ورق در شرایط پیش و پس از نورد پوسته‌ای، می‌توان اندازه کشش ایجاد شده در فرآیند را اندازه گرفت. امروزه نورد پوسته‌ای بوسیله قفسه‌های سازمند با سرعت و دقت بالا انجام می‌پذیرد. از این رو کنترل اتوماتیک و رایانه‌ای پارامترهای حساس، در این فرآیند اجتناب ناپذیر است.

فرآیند نورد پوسته‌ای یا به صورت پیوسته و در ادامه خط نورد انجام می‌شود یا به صورت یک واحد جداگانه ایفای نقش می‌کند.

مزایای نورد پوسته‌ای

به طور کلی می‌توان مزایای فرآیند اسکین پس را در موارد زیر خلاصه کرد:

افزایش استحکام ورق فولادی

کار سرد باعث ریز شدن دانه‌های ورق فولادی می‌شود. در این حالت مرز دانه‌ها تعدادشان زیاد می‌شود و این موضوع باعث افزایش استحکام ماده می‌شود.

افزایش چقرمگی و قابلیت کشش عمیق

به دلیل کار سردی که روی ورق انجام می‌شود دانه‌های فولاد ریز می‌شوند. این ریز دانگی باعث افزایش چقرمگی و قابلیت کشش عمیق ورق می‌شود.

بهبود میزان زبری سطح

این فرآیند با تغییر شکل موضعی که در پوسته‌ی بیرونی ورق ایجاد می‌کند باعث از بین رفتن زبری سطح تا حد بسیار خوبی می‌شود.

بهبود دقت ابعادی ورق فولادی

نورد پوسته ای این امکان را فراهم می‌کند که ورق فولادی با ضخامت دقیق‌تری تولید شود.

یکنواختی ضخامت ورق در تمام طول آن

با توجه به ظرافت نورد پوسته‌ای ضخامت با تلورانس بسیار کمی در تمام طول ورق یکسان می‌شود.

بهبود قابلیت رنگ پذیری ورق

برای مثال ورق گالوانیزه اسکین پس شده قابلیت رنگ پذیری بهتری دارد.