انواع روش‌های ساخت تیرآهن کدامند؟
انواع روش‌های ساخت تیرآهن بسیار زیاد و قابل توجه هستند. هر فناوری، کاربرد و قابلیت خود را برای ساخت تیرآهن دارد. نبود هر نوع از فناوری موجود برای ساخت تیرآهن، بر روی میزان کیفیت تیرآهن، تاثیر بسیار زیادی را از خود به جا می‌گذارد.
از انواع فناوری کنترل دمای غلتک برای ساخت تیرآهن است. در اصل، برای فولاد نورد اچ، میزان ضخامت برای جان تیرآهن نسبت به ضخامت ایجاد شده برای باله، کمتر است.
تغییر در ضخامت، منجر به ایجاد تنش در حرارت می‌شود. به وجود آمدن تنش حرارتی، از اختلاف بین درجه حرارت بین باله و جان تیرآهن شکل می‌گیرد. البته این حالت، تنها با تفاوت موجود از ظرفیت حرارتی و همین طور تابش گرما شکل می‌گیرد. تفاوت در ظرفیت حرارت موجود و همین طور تابش گرما در مرحله نورد و همین طور خنک کنندگی آن می‌باشد.
انواع فن آوری و تنش ایجاد شده برای تیرآهن چیست؟
تنش‌های به وجود آمده، به عنوان، یک استرس می‌توان معرفی کرد. استرس تنش یا استرس فشرده شدن یا جمع شدن آن، با نام تنش شناخته می‌شود. اگر میزان استرس وارد شده به جان تیرآهن، بیش از اندازه باشد؛ خمش اتفاق می‌افتد.
با شکل گیری خمش ایجاد شده برای تیرآهن، در زمان خنک شدن آن، در قسمت جان تیرآهن شکل می‌گیرد. البته تغییرات به وجود آمده برای درجه حرارت و استرس حرارتی برای باله، در هنگام سرد شدن هوا انجام می‌شود. جان ایجاد شده برای تیرآهن نسبت به بال، ضخامت کمتری را به خود اختصاص می‌دهد.
بنابراین در سرعت کمتری خنک شده و همین طور تغییر دمای کمتر و متغیری نسبت به باله دارد.
سرعت خنک شدن در نورد به چه شکل است؟
ایجاد سرعت خنک کنندگی برای نورد، منقبض شدن حرارت به وجود آمده در باله و جان تیرآهن است. منقبض شدن در قسمت باله و جان تیرآهن، در هر زمان، قابلیت تغییر دارد.
ایجاد استرس حرارتی، در قسمت جان تیرآهن و بخش طولی آن، شکل می‌گیرد. ایجاد تنش حرارتی برای باله و میزان آن برای قسمت حرارتی جان، بسیار متفاوت است. در هنگامی که منتقل شدن گرما به وجود اختلاف دما کم می‌شود باید استرس حرارتی موجود در جان تیرآهن را کم کرد.
بنابراین استرس ایجاد شده به شکل فشاری، در جان تیرآهن شکل می‌گیرد. البته میزان استرس کششی را نباید فراموش کرد. با به وجود آمدن تغییر در شکل و ساختار تیرآهن، تعادل برای استرس در باله به شکل متفاوتی تغییر می‌کند.
تیرآهن و خمش جان برای آن
خمش جان برای تیرآهن، در ساختار‌هایی که دارای باله گسترده‌تری می‌باشند مناسب است. برای جلوگیری از میزان خم شدن جان تیرآهن، باید میزان تفاوت دما را به حداقل آن رساند.
به همین خاطر، از آب برای خنک کردن لوله بیرونی در قسمت نورد آن استفاده می‌شود. این میزان از خنک کنندگی، بادی به یک مقدار و اندازه مشخص شده‌ای برسد. بنابراین میزان خنک کنندگی بیش از اندازه با آب، منجر به ایجاد ساختار فشرده و همین طور سخت بر روی محصول می‌شود. در زمانی که دمای ایجاد شده برای نورد، به شکل قابل توجهی، کاهش پیدا کند؛ امکان ایجاد یک فاز دیگر وجود دارد.
فاز فریتی، منجر به افزایش مقاومت تسلیم می‌شود. البته در این نوع فن آوری، برای کنترل درجه حرارت برای نورد تیرآهن اچ، مراحلی برای کیفیت و عدم خم شدن جان تیرآهن وجود دارد.
انواع فن آوری اندازه نورد در ساخت تیرآهن
البته به کار بردن نورد و روش‌های آن برای تولید تیرآهن، ابتدا در دو دسته بندی قرار داده می‌شوند. دسته بندی فوق برای نورد تیرآهن، بستگی به نوع مواد در ساخت تیرآهن است. در ابتدا، از فرم‌های اچ شکل استفاده شده و بعد از آن از روش‌های دیگر برای اسلب‌های مستطیلی شکل بهره می‌برند.
از مزیت روش اول، فرماندهی موجود برای یکنواخت شدن محصول است. البته بلوک‌های استفاده شده برای محصول، به شکل نهایی انجام می‌شود. روش دوم، اسلب به شکل مستطیلی است. استفاده از روش مناسب بر روی کیفت نهایی محصول و قیمت تیر آهن تاثیر می‌گذارد.
در روش اسلب مستطیلی، برای ساخت محصولات سنگین‌تر بهره برده می‌شود.
روش اسلب مستطیلی
در روش اسلب مستطیلی، ابتدا بخش‌هایی که برای باله تیرآهن‌هاش و نورد سطح جانبی آن برای لبه شکل می‌گیرد. برای بالا بردن عرض محصول، از نورد با قطر با لبه‌های بیشتر استفاده می‌شود.
بنابراین غایت رسیدن به تولید محصول با عرض دلخواه، نتیجه روش اسلب مستطیلی است. بعد از انجام دادن نورد لبه دهنده، از یک ماده استفاده می‌شود. ماده کاربردی برای آن، یک ماده پیش فرم است. این ماده پیش فرم، ویژگی‌های نورد را به خود اختصاص داده است.
بنابراین برای انجام دادن فرم دهی به محصول از آن استفاده می‌شود. البته برای انجام دادن این نوع از فرم دهی، یک شیار نقش آفرینی خود را آغاز می‌کند. البته هر چه میزان شیار‌ها در غلتک محدود‌تر باشد؛ شاهد میزان کم شدن نورد لبه دهی می‌شویم. به دست آوردن عرض مناسب با توجه به اندازه محصول لازم و ضروری است.
برای به دست آوردن اسلب، شیوه‌های بسیار متعددی وجود دارد. از این نظر، به کار بردن این روش‌ها برای تولید کردن محصولات متنوع با توجه به ابعاد آن است. البته با توجه به این که در روش اسلب مستطیلی، فرایند انجام نورد پایدار نیست.
البته به کار بردن این روش، نسبت به روش بلوک‌های پیش فرم، مزیت کمتری را به خود اختصاص داده است. برای نورد لبه دهنده، به کار بردن مواد فولادی، باید به درستی به سمت مرکز شیار غلتک داده شوند. بنابراین با ندادن هدایت مورد نظر برای غلتک و مواد فولادی مورد نظر به شیار، ضخامت نادرست و نامتعادلی به وجود می‌آید. برای جلوگیری از به وجود آمدن این مشکل، موقعیت ایجاد شده برای نورد فولاد، همواره، بدون تغییر خواهد ماند. انتخاب درست برای شیار مناسب، بسیار مهم است. برای به دست آوردن کارآمدی بالا برای تیرآهن اچ، ابتدا باید صفحه‌های گرمایشی را در کوره گرم کننده توسط دو غلتک به شکل فشاری، انجام داد. البته برای لبه دهی نیز از غلتک‌های مخصوص به آن استفاده می‌شود. به این شکل، محصولات با کیفیت و مقاومی تولید می‌شود. البته در قسمت نورد میانی، ضخامت مورد نظر برای تیرآهن مشخص می‌شود. به کمک غلتک لبه آزاد، عرض و ابعاد تیرآهن شکل می‌گیرد.
