Warmgewalzter Stahl vs. kaltgewalzter Stahl: Erklärt

Der Unterschied zwischen warmgewalztem Stahl und kaltgewalztem Stahl

Warm- und Kaltwalzen sind Verfahren zur Umformung von Stahlblechen oder -profilen, die einen erheblichen Einfluss auf die Struktur und Leistung von Stahl haben.

Das Warmwalzen ist das wichtigste Verfahren zum Walzen von Stahl, während das Kaltwalzen in der Regel nur zur Herstellung von Stahl mit präzisen Abmessungen, wie z. B. von kleinformatigem Profilstahl und dünnen Blechen, eingesetzt wird.

Walzdraht

Walzdraht

Der Durchmesser von 5,5-40 mm, Spule, ist alles warmgewalztes Material.

Nach dem Kaltziehen ist es ein Kaltziehgut.

Stahlstab

In der Regel warmgewalzt zusätzlich zu feinen hellen Materialien mit präzisen Größe, hat auch Schmiedematerialien (die Oberfläche weist Schmiedespuren auf).

Flachstahl

Sowohl warm- als auch kaltgewalztes Material ist im Allgemeinen dünner.

Stahlplatte

Kaltgewalzte Bleche sind im Allgemeinen dünner, wie z. B. Autoplatten;

Warmgewalzt mittel Grobblechhaben die gleiche Dicke wie kaltgewalztes Stahlblech, aber das Aussehen ist offensichtlich anders.

Winkeleisen

Alles ist warmgewalzt.

Stahlrohr

Einschließlich Schweißen, Warmwalzen und Kaltziehen.

U-Stahl & H-Stahl

Warmgewalzt.

Bewehrungsstahl

Warmgewalzt.

Warmgewalzt Definition

Warmgewalzter Stahl

Barren und Knüppel sind bei Raumtemperatur sehr schwer zu verformen und zu bearbeiten, daher werden sie im Allgemeinen gewalzt, wenn sie auf 1100-1250℃ erwärmt werden, ein Walzverfahren, das Warmwalzen genannt wird.

Die Endtemperatur beim Warmwalzen liegt in der Regel bei 800-900℃, und der Stahl wird im Allgemeinen an der Luft abgekühlt, so dass der warmgewalzte Zustand einer Normalisierungsbehandlung entspricht.

Der meiste Stahl wird im Warmwalzverfahren gewalzt.

Aufgrund der hohen Temperatur bildet sich auf der Oberfläche des warmgewalzten Stahls eine Oxidschicht, die eine gewisse Korrosionsbeständigkeit gewährleistet und die Lagerung im Freien ermöglicht.

Die Oxidschicht führt jedoch auch dazu, dass die Oberfläche von warmgewalztem Stahl rau ist und die Abmessungen variieren. Stahl, der eine glänzende, saubere Oberfläche, genaue Abmessungen und gute mechanische Eigenschaften haben soll, muss daher als Halbzeug durch Warmwalzen oder als Fertigprodukt durch Kaltwalzen hergestellt werden.

Vorteile:

  • Schnelle Umformgeschwindigkeit, hohe Ausbeute und unbeschädigte Beschichtung, und kann in verschiedenen Querschnittsformen hergestellt werden, um die Anforderungen der Nutzungsbedingungen zu erfüllen.
  • Durch das Kaltwalzen kann der Stahl stark plastisch verformt werden, wodurch sich die Streckgrenze des Stahls erhöht.

Benachteiligungen:

  • Obwohl bei der Umformung keine thermoplastische Kompression auftritt, gibt es im Querschnitt immer noch Eigenspannungen, die die allgemeinen und lokalen Eigenschaften des Stahls beeinflussen können.
  • Kaltgewalzter Stahl hat im Allgemeinen einen offenen Querschnitt, was die freie Torsionssteifigkeit des Profils verringert. Er lässt sich beim Biegen leicht verdrehen und neigt unter Druck zur Faltenbildung. Seine Verwindungssteifigkeit ist gering.
  • Die Wandstärke von kaltgewalztem Stahl ist gering, und die Ecken des Blechs sind nicht verdickt, was zu einer schwachen Belastbarkeit bei lokalen Einzellasten führt.

Kaltgewalzt Definition

Kaltgewalzter Stahl

Beim Kaltwalzen wird der Stahl mit dem Druck von Walzen gepresst, um seine Form bei Raumtemperatur zu verändern.

Obwohl das Verfahren das Blech erwärmen kann, wird es immer noch als Kaltwalzen bezeichnet.

Genauer gesagt, wird beim Kaltwalzen ein warmgewalztes Stahlspirale als Rohmaterial und wird nach Entfernung der oxidierten Haut durch saures Waschen gepresst. Das fertige Produkt ist schwer zu walzen.

Im Allgemeinen muss kaltgewalzter Stahl, wie z. B. verzinkter und farbiger Stahl, geglüht werden, so dass die Plastizität und die Dehnungsrate besser sind, wodurch er in der Automobil-, Haushaltsgeräte- und Eisenwarenindustrie weit verbreitet ist.

Die Oberfläche des kaltgewalzten Blechs hat einen bestimmten Grad der Veredelung und fühlt sich glatt an, was durch das Waschen mit Säure erreicht wird.

Im Allgemeinen kann die Oberflächenglätte von warmgewalzten Blechen die Anforderungen nicht erfüllen, so dass warmgewalzte Stahlbänder kaltgewalzt werden müssen. Die Mindestdicke von warmgewalztem Stahl beträgt in der Regel 1,0 mm, während beim Kaltwalzen 0,1 mm erreicht werden können.

Unter Warmwalzen versteht man den Walzvorgang oberhalb der Kristallisationstemperatur, unter Kaltwalzen den Walzvorgang unterhalb der Kristallisationstemperatur.

Die Formänderung von kaltgewalztem Stahl ist eine kontinuierliche Kaltverformung, und die Kaltverfestigung dieses Prozesses führt zu einer Abnahme der Festigkeit, Härte und Zähigkeit des hartgewalzten Coils.

Für die Endverbraucher verschlechtert das Kaltwalzen die Stanzleistung, und das Produkt ist für einfache verformte Teile geeignet.

Vorteile

Es kann das Korn des Stahls verfeinern, Gefügefehler beseitigen und die Gussstruktur des Blocks zerstören. Das Ergebnis sind ein dichteres Stahlgefüge und bessere mechanische Eigenschaften.

Diese Verbesserung spiegelt sich vor allem in der Walzrichtung wider, so dass der Stahl bis zu einem gewissen Grad nicht mehr isotrop ist. Blasen, Risse und Porosität, die beim Gießen entstehen, können auch unter hoher Temperatur und hohem Druck geschweißt werden.

Benachteiligungen

  1. Nach dem Warmwalzen, nicht-metallisch Einschlüsse (hauptsächlich Sulfide und Oxide sowie Silikate) im Inneren des Stahls werden in dünne Scheiben gepresst und geschichtet.

Die Schichtung des Stahls in Richtung der Stahldicke kann stark beeinträchtigt werden, und durch die Schweißnahtschrumpfung kann ein laminarer Riss entstehen. Die durch die Schweißnahtschrumpfung hervorgerufene lokale Dehnung erreicht oft ein Mehrfaches der Streckgrenzendehnung, die viel größer ist als die durch die Last verursachte Dehnung.

  1. Eigenspannungen, die durch ungleichmäßige Abkühlung entstehen.

Eigenspannung ist die innere Gleichgewichtsspannung, die in einem Werkstoff verbleibt, ohne dass eine äußere Kraft einwirkt. Warmgewalzter Profilstahl verschiedener Querschnitte weist solche Eigenspannungen auf, und je größer die Querschnittsgröße des Normalstahls ist, desto größer sind die Eigenspannung.

Obwohl sich die Eigenspannungen selbst ausgleichen, haben sie dennoch einen gewissen Einfluss auf die Leistung von Stahlbauteilen unter äußeren Kräften. Zum Beispiel können Verformung, Stabilität und Ermüdung negative Auswirkungen haben.

Der Unterschied zwischen Kaltwalzen und Warmwalzen besteht hauptsächlich in der Temperatur des Walzprozesses.

Das "Kaltwalzen" erfolgt bei Raumtemperatur, während das "Warmwalzen" bei hoher Temperatur erfolgt.

Aus Sicht des Metalls sollte die Grenze zwischen Kalt- und Warmwalzen durch die Rekristallisationstemperatur bestimmt werden.

Das Kaltwalzen erfolgt bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur, während das Warmwalzen bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur erfolgt.

Die Rekristallisationstemperatur von Stahl beträgt 450~600℃.

Warmgewalzter Stahl vs. kaltgewalzter Stahl

Unterschiede zwischen warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl

Erscheinungsbild und Oberflächenqualität

Da die kaltgewalzten Bleche nach dem Kaltwalzverfahren hergestellt werden und das Kaltwalzen auch eine bessere Oberflächenbearbeitung ermöglicht, haben die kaltgewalzten Bleche eine bessere Oberflächenqualität (z. B. Oberflächenrauhigkeit) als die warmgewalzten Bleche.

Wenn also das Endprodukt eine hohe Beschichtungsqualität erfordert, wird im Allgemeinen eine Kühlplatte bevorzugt.

Darüber hinaus werden die warmgewalzten Bleche in gebeizte und ungebeizte Bleche unterteilt.

Die Oberfläche des Beizbretts hat aufgrund des Säurewaschens in der Regel eine normale Metallfarbe, ist aber nicht kaltgewalzt.

Die ungebeizte Platte hat in der Regel eine Oxidschicht, eine dunkle Farbe oder eine Schicht aus Trioxid.

Einfach ausgedrückt, ist es wie Braten mit Feuer, und es rostet in der Regel, wenn es nicht unter guten Umweltbedingungen aufbewahrt wird.

Leistung

Im Allgemeinen werden die mechanischen Eigenschaften von warmgewalzten und kaltgewalzten Blechen in der Technik als ähnlich angesehen, obwohl die Kaltgewalztes Blech durchläuft beim Kaltwalzen einen Härtungsprozess.

Wenn jedoch strenge mechanische Anforderungen gestellt werden, müssen die Platten anders behandelt werden.

Die Streckgrenze der Kühlplatte ist in der Regel etwas höher als die der Heizplatte, und die Oberflächenhärte ist ebenfalls höher, je nach dem Grad des Glühens der Kühlplatte.

Dennoch ist die Glühfestigkeit des kaltgewalzten Blechs immer noch höher als die des warmgewalzten Blechs.

Verformbarkeit

Da die Leistung von kalt- und warmgewalzten Blechen ähnlich ist, hängt der Faktor, der die Umformleistung beeinflusst, von den Unterschieden in der Oberflächenqualität ab.

Da die Oberflächenqualität von kaltgewalzten Blechen besser ist, ist der Umformeffekt von kaltgewalzten Blechen im Allgemeinen besser als der von warmgewalzten Blechen, wenn es sich um Stahlbleche aus demselben Material handelt.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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