Sowohl Warmwalzen als auch Kaltwalzen sind Verfahren zur Umformung von Stahlplatten oder -profilen und haben großen Einfluss auf die Struktur und Eigenschaften von Stahl.
Beim Walzen von Stahl handelt es sich hauptsächlich um Warmwalzen, während Kaltwalzen normalerweise nur zur Herstellung von Stahlprodukten mit präzisen Abmessungen wie kleinen Profilen und dünnen Blechen eingesetzt wird.
Übliche Kalt- und Warmwalzbedingungen für Stahl:
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Draht: 5,5-40 mm Durchmesser, gewickelt, vollständig warmgewalzt. Nach dem Kaltziehen handelt es sich um ein kaltgezogenes Material.
Rundstahl: Neben blanken Werkstoffen mit genauen Maßen werden sie in der Regel warmgewalzt, es gibt aber auch geschmiedete Werkstoffe (mit Schmiedespuren auf der Oberfläche).
Bandstahl: Sowohl warmgewalzte als auch kaltgewalzte und kaltgewalzte Produkte sind im Allgemeinen dünner.
Stahlblech: Kaltgewalzte Bleche sind im Allgemeinen dünner, wie zum Beispiel Automobilbleche; Es gibt viele warmgewalzte mitteldicke Bleche, von denen einige eine ähnliche Dicke wie kaltgewalzte Bleche haben und offensichtlich anders aussehen.
Winkelstahl: komplett warmgewalzt.
Stahlrohr: Sowohl geschweißt, warmgewalzt als auch kaltgezogen.
Kanalstahl und H-Träger: warmgewalzt.
Stahlstange: warmgewalztes Material.
warmgewalzt
Per Definition sind Stahlbarren oder Knüppel bei Raumtemperatur schwer zu verformen und zu verarbeiten und werden zum Walzen im Allgemeinen auf 1100-1250 Grad erhitzt. Dieser Walzvorgang wird Warmwalzen genannt.
Die Endtemperatur des Warmwalzens beträgt im Allgemeinen 800-900 Grad und wird dann im Allgemeinen an der Luft abgekühlt, sodass der Warmwalzzustand einer Normalisierungsbehandlung entspricht.
Die meisten Stahlprodukte werden im Warmwalzverfahren gewalzt. Aufgrund der hohen Temperatur weist der im warmgewalzten Zustand gelieferte Stahl eine Oxidschicht auf der Oberfläche auf, sodass er eine gewisse Korrosionsbeständigkeit aufweist und im Freien gelagert werden kann.
Diese Schicht aus Eisenoxidzunder macht jedoch auch die Oberfläche des warmgewalzten Stahls rau und die Größe schwankt stark. Daher ist Stahl mit glatter Oberfläche, genauer Größe und guten mechanischen Eigenschaften erforderlich, um warmgewalzte Halbzeuge oder Fertigprodukte als Rohstoffe zu verwenden und diese dann für die Produktion kaltzuwalzen.
Vorteil:
Die Umformgeschwindigkeit ist hoch, die Leistung hoch und die Beschichtung wird nicht beschädigt. Es kann in verschiedenen Querschnittsformen hergestellt werden, um den Anforderungen der Einsatzbedingungen gerecht zu werden; Kaltwalzen kann zu einer starken plastischen Verformung des Stahls führen und dadurch die Streckgrenze des Stahls erhöhen.
Mangel:
1. Obwohl während des Umformprozesses keine thermische plastische Kompression stattfindet, gibt es dennoch Restspannungen im Abschnitt, die sich zwangsläufig auf die gesamten und lokalen Knickeigenschaften des Stahls auswirken;
2. Die Art von kaltgewalztem Profilstahl ist im Allgemeinen ein offenes Profil, so dass die freie Torsionssteifigkeit des Profils gering ist. Es ist anfällig für Torsion, wenn es gebogen wird, und es kann leicht knicken, wenn es zusammengedrückt wird, und seine Torsionsleistung ist schlecht;
3. Die Wandstärke des kaltgewalzten Formstahls ist gering und es gibt keine Verdickung an der Ecke, an der die Platten verbunden sind, und die Fähigkeit, lokalen konzentrierten Belastungen standzuhalten, ist schwach.
Kaltwalzen
Kaltwalzen bezieht sich auf das Walzverfahren, bei dem Stahl unter dem Druck von Walzen bei Raumtemperatur extrudiert wird, um die Form des Stahls zu ändern. Obwohl bei diesem Prozess auch das Stahlblech erhitzt wird, wird er immer noch Kaltwalzen genannt. Insbesondere werden warmgewalzte Stahlcoils als Rohmaterial für das Kaltwalzen verwendet, und nach dem Beizen wird eine Druckbearbeitung durchgeführt, um Zunder zu entfernen, und das Endprodukt sind hartgewalzte Coils.
Im Allgemeinen muss kaltgewalzter Stahl wie verzinkter und farbiger Stahl geglüht werden, damit auch die Plastizität und Dehnung gut sind, und er wird häufig in der Automobil-, Haushaltsgeräte-, Eisenwaren- und anderen Industriezweigen verwendet. Die Oberfläche des kaltgewalzten Blechs weist einen gewissen Grad an Glätte auf und fühlt sich vor allem aufgrund des Beizens glatter an. Im Allgemeinen kann die Oberflächenbeschaffenheit des warmgewalzten Blechs die Anforderungen nicht erfüllen, daher muss das warmgewalzte Stahlband kaltgewalzt werden und die dünnste Dicke des warmgewalzten Stahlbands beträgt im Allgemeinen 1.0 mm, und das kaltgewalzte Stahlband kann 0,1 mm erreichen. Beim Warmwalzen wird über den Kristallisationstemperaturpunkt gewalzt, beim Kaltwalzen wird unter dem Kristallisationstemperaturpunkt gewalzt.
Die Formänderung von Stahl durch Kaltwalzen gehört zur kontinuierlichen Kaltverformung. Die durch diesen Prozess verursachte Kalthärtung erhöht die Festigkeit und Härte hartgewalzter Coils und verringert die Duktilitäts- und Plastizitätsindikatoren.
Für den Endgebrauch verschlechtert Kaltwalzen die Stanzleistung und das Produkt eignet sich für Teile mit einfacher Verformung.
Vorteil:
Es kann die Gussstruktur des Stahlbarrens zerstören, die Körner des Stahls verfeinern und die Defekte der Mikrostruktur beseitigen, sodass die Stahlstruktur dicht ist und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Diese Verbesserung spiegelt sich vor allem in der Walzrichtung wider, so dass der Stahl nicht mehr in gewissem Maße isotrop ist; Die beim Gießen entstehenden Blasen, Risse und Lockerheiten können auch unter hoher Temperatur und hohem Druck verschweißt werden.
Mangel:
1. Nach dem Warmwalzen werden die nichtmetallischen Einschlüsse (hauptsächlich Sulfide und Oxide sowie Silikate) im Inneren des Stahls zu dünnen Blechen gepresst und es kommt zu einer Schichtung. Durch die Delaminierung werden die Zugeigenschaften des Stahls über die gesamte Dicke hinweg erheblich beeinträchtigt, und es besteht die Möglichkeit eines interlaminaren Reißens, wenn die Schweißnaht schrumpft. Die durch die Schrumpfung der Schweißnaht verursachte lokale Dehnung erreicht oft ein Vielfaches der Dehnung an der Streckgrenze, die viel größer ist als die durch die Belastung verursachte Dehnung;
2. Eigenspannung durch ungleichmäßige Abkühlung. Restspannung ist die innere Selbstgleichgewichtsspannung ohne äußere Kraft. Warmgewalzte Stahlprofile verschiedener Querschnitte weisen diese Art von Eigenspannung auf. Im Allgemeinen ist die Restspannung umso größer, je größer die Querschnittsgröße des Profilstahls ist. Obwohl sich die Eigenspannung im Selbstgleichgewicht befindet, hat sie dennoch einen gewissen Einfluss auf die Leistung des Stahlbauteils unter Einwirkung äußerer Kräfte. Beispielsweise kann es negative Auswirkungen auf Verformung, Stabilität, Ermüdungsbeständigkeit usw. haben.
Zusammenfassen:
Der Unterschied zwischen Kaltwalzen und Warmwalzen besteht hauptsächlich in der Temperatur des Walzprozesses. „Kalt“ bedeutet normale Temperatur und „heiß“ bedeutet hohe Temperatur.
Aus metallologischer Sicht sollte die Grenze zwischen Kaltwalzen und Warmwalzen durch die Rekristallisationstemperatur unterschieden werden. Das heißt, Walzen unterhalb der Rekristallisationstemperatur ist Kaltwalzen und Walzen oberhalb der Rekristallisationstemperatur ist Warmwalzen. Die Rekristallisationstemperatur von Stahl beträgt 450-600 Grad.
Die Hauptunterschiede zwischen Warmwalzen und Kaltwalzen sind:
1. Aussehen und Oberflächenbeschaffenheit:
Da die Kaltplatte nach dem Kaltwalzvorgang durch die Warmplatte erhalten wird und gleichzeitig eine gewisse Oberflächenveredelung durchgeführt wird, ist die Oberflächenqualität (z. B. Oberflächenrauheit) der Kaltplatte besser als die der Warmplatte Wenn also an das Produkt höhere Anforderungen an die Beschichtungsqualität gestellt werden, z. B. beim anschließenden Lackieren, werden im Allgemeinen kalte Platten ausgewählt und heiße Platten in gebeizte Platten und nicht gepflückte Platten unterteilt. Die Oberfläche des gebeizten Blechs hat durch das Beizen eine normale metallische Farbe, diese ist jedoch nicht vorhanden. Die Oberfläche ist kaltgewalzt, daher ist die Oberfläche immer noch nicht so hoch wie die des kalten Blechs, was die Oberfläche des ungebeizten Blechs normalerweise hat eine Oxidschicht, Schwärzung oder eine schwarze Schicht aus Eisen(III)-Eisentetroxid. Für den Laien sieht es so aus, als wäre es durch Feuer gebacken worden, und wenn die Lagerumgebung nicht gut ist, weist es normalerweise etwas Rost auf.
2. Leistung: Im Allgemeinen gelten die mechanischen Eigenschaften von heißen Platten und kalten Platten in der Technik als nicht unterscheidbar, obwohl es beim Kaltwalzprozess zu einer gewissen Kaltverfestigung von kalten Platten kommt (die strengen Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften gelten jedoch nicht). ausgeschlossen. , dann muss es anders behandelt werden), die Streckgrenze der kalten Platte ist in der Regel etwas höher als die der heißen Platte, und auch die Oberflächenhärte ist höher, die konkrete Art und Weise hängt vom Glühgrad der Platte ab Kühlplatte. Aber in jedem Fall ist die Festigkeit der geglühten kalten Platte höher als die der heißen Platte.
3. Umformbarkeit Da die Leistung von Warm- und Kaltblech grundsätzlich nicht allzu unterschiedlich ist, hängen die Einflussfaktoren der Umformbarkeit von der unterschiedlichen Oberflächenqualität ab. Da die Oberflächenqualität von Kaltplatten, im Allgemeinen Stahlplatten aus dem gleichen Material, besser ist, ist die Umformwirkung der Kaltplatte besser als die der Heizplatte.
