در صنعت فولاد تعدادی از مقاطع هستند که جزو نیمه ساخته‌ها به شمار می‌روند؛ از جمله پروفیل، میلگرد، نبشی، ورق و شمش. ماده اولیه برای تولید این نیمه ساخته‌ها، بلوک‌های فولادی هستند که از ذوب فولاد به دست می‌آیند و سپس تحت عملیات نورد، پرس، کشش و آهنگری به صورت مقاطع نیمه ساخته به بازار عرضه می‌شوند. یکی از پرکاربردترین این نیمه ساخته ها، میلگردها هستند که به شکل‌های مختلف تولید می‌شوند. در ادامه، به فرآیند نورد میلگرد، این محصول پرکاربرد می‌پردازیم.

میلگرد چیست؟

میلگرد یا آرماتور، پروفیلی با سطح مقطع دایره توپر، فولادی است که در بتن برای جبران مقاومت کششی پایین آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. فولادی که به این منظور در سازه‌های بتن آرمه به کار می‌رود، به شکل سیم یا میلگرد می‌باشد و فولاد میلگرد نامیده می‌شود. البته نوع ساده میلگرد نیز که بدون آج تولید می‌شود، در صنعت کاربرد فراوانی دارد و در سایزهای مختلفی تولید می‌شود.

انواع دستگاه نورد

انواع دستگاه نورد، بیشتر برحسب نوع تولید محصول نهایی دسته بندی می‌شود. بر این اساس، انواع دستگاه‌های نورد عبارتند از دستگاه نورد شمش که برای نورد شمش خام حاصل از ریخته گری در قالب‌های تکی و تبدیل آن به شمش اولیه استفاده می‌شود. دستگاه نورد تختال که برای نورد شمش با مقطع مربع و تبدیل آن به شمش عریض با مقطع مستطیلی شکل استفاده می‌شود.

دستگاه نورد شمشال که برای نورد شمش با مقطع مربع به شمش باریک با مقطع مربعی شکل استفاده می‌شود. دستگاه نورد نوار یا تسمه و ورق که برای نورد تختال و تبدیل آن به ورق و تسمه یا نوار استفاده می‌شود و دستگاه نورد میلگرد و میله که در ادامه شرح داده می شود.

دستگاه نورد میلگرد و میله

این دستگاه برای نورد شمشال و تبدیل آن به میلگرد و میله استفاده می‌شود. دستگاه‌های نورد میلگرد معمولا محصولاتی با قطر حداقل نیم اینچ را تولید می‌کنند. سپس آن ها را کلاف پیچ کرده یا به تخت‌های خنک کاری می‌فرستند. در میلگردهای کلاف نشده حداکثر قطر به 11 اینچ می‌رسد، طول میلگرد 42 فوت است در حالی که میله‌ها اکثرا دارای سطح مقطع دایروی بوده و عموما برای تولید سیم در فرآیند کشش سیم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نورد میلگردها

برای تولید میلگرد ها با توجه به دقت ابعادی و مرغوبیت سطح مورد نظر از خطوط نورد پیوسته استفاده می شود. برای تولید میلگرد و سیم بیشتر از شمش های باریک با مقطع چهارگوش حاصل از ریخته گری مداوم یا محصولات نورد گرم استفاده می شود. کالیبرهای به کار برده شده برای تولید میلگرد و سیم اغلب به شکل چهارگوش – بیضی و یا گرد – بیضی با قفسه های نورد دو غلتکی یا سه غلتکی هستند.

تولید میلگرد با نورد گرم

در نورد گرم، بلوک‌های فولادی بایستی از بین دو غلتک یا استوانه گردان عبور داده شده تا به شکل مورد نظر درآیند. در این حالت، چون دمای محیط کار در این روش بین 800 تا 1200 درجه سانتیگراد است، به آن نورد گرم می‌گویند. در فرآیند نورد گرم ابتدا به علت فشارهای وارده از استوانه‌ها روی بلوک فولادی، مولکول‌های موجود در ساختار فلز به یکدیگر نزدیک می‌شوند که باعث استحکام بیشتر فولاد می‌شود. سپس طی مراحل کشش در سه مرحله، طول مقاطع افزایش و قطر آنها کاهش می‌یابد که اصطلاحا به آن مرحله رافینگ می‌گویند.

نورد میلگرد آجدار

پس از مراحل بالا، درصورت نیاز (برحسب نوع کاربرد و درخواست مشتری) روی سطح میلگرد، ناهمواری‌هایی به شکل‌های مختلف ایجاد می‌شود که به آن آج می‌گویند و محصول آن میلگرد آجدار است. سپس میلگردها وارد مرحله برش شده و درطول‌های مختلف بین 24 تا 36 متر برش زده و بسته بندی می‌شوند. امروزه برای تولید میلگردی با کیفیت بهتر مقاومتی و ظاهری، دربرخی کارخانجات از جمله کارخانه ذوب آهن اصفهان از روش نورد گرم پیوسته استفاده می‌کنند که درنتیجه امکان تغییر شکل میلگرد در این روش بیشتر خواهد بود.

تولید میلگرد با نورد سرد

نورد سرد یکی از روش‌های قدیمی تولید میلگرد است که درحین عملیات نورد، در دمایی کمتر از تبلور مجدد، به یکباره شمش عبوری از نوار را سرد می‌کنند. این باعث درهم شکستن و به هم ریختگی ساختار مولکولی مواد می‌شود. هم‌چنین موجب ایجاد یک ساختار کریستالی بی قاعده در میلگرد شده که بر شکل پذیری و مقاومت تسلیم مقطع فولادی اثر می‌گذارد.در نتیجه، سبب تولید آرماتورهایی می‌شود که داری مقاومت تسلیم بالا و شکل پذیری پایین می‌باشند.

جمع بندی

به طورکلی روش‌های نورد جزء فرآیندهای متداول و پرکاربرد تولید انواع میلگرد اعم از میلگرد ساده یا میلگرد آجدار هستند. یکی از دلایل آن کم هزینه بودن این روش‌ها و امکان حداکثر استفاده از حداقل دستگاه‌های موجود است و این که می‌توان سایز و ابعاد محصول را درآنها به خوبی کنترل کرد. هرچند امروزه روش‌هایی جدید توسط مهندسین این حوزه ارائه شده که کم و کاستی‌های روش‌های نورد را برطرف می‌سازد.