Warmgewalzter vs. kaltgewalzter Stahl

Erfahren Sie die Vorteile der einzelnen Stahlsorten und welche Sie für Ihr Projekt auswählen sollten

Stahl gibt es in vielen Sorten, Spezifikationen, Formen und Oberflächen – die World Steel Association listet über 3.500 verschiedene Stahlsorten mit jeweils einzigartigen Eigenschaften auf. Die verschiedenen Arten bedeuten, dass Stahl in Infrastruktur, Geräten, Fahrzeugen, Windkraftanlagen und vielen weiteren Anwendungen weit verbreitet sein kann.

Die Optimierung der Stahleigenschaften für die jeweilige Anwendung geht jedoch über die Änderung der chemischen Zusammensetzung hinaus. Die Verarbeitung von Stahl kann auch erhebliche Auswirkungen auf Stahlprodukte haben – selbst wenn die Güten und Spezifikationen gleich sind. Ein wichtiger Unterschied zwischen vorgefertigten Stahlprodukten ist der Unterschied zwischen warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl.

Was ist der Unterschied zwischen warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl?

Es ist wichtig zu beachten, dass der Hauptunterschied zwischen warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl der Prozess ist. „Warmwalzen“ bezieht sich auf eine Verarbeitung, die mit Wärme durchgeführt wird. „Kaltwalzen“ bezieht sich auf Prozesse, die bei oder nahe Raumtemperatur durchgeführt werden. Obwohl diese Techniken die Gesamtleistung und Anwendung beeinflussen, sollten sie nicht mit formellen Spezifikationen und Stahlsorten verwechselt werden, die sich darauf beziehen metallurgische Zusammensetzung und Leistungswerte. Stähle unterschiedlicher Qualitäten und Spezifikationen können entweder warmgewalzt oder kaltgewalzt werden – einschließlich sowohl einfacher Kohlenstoffstähle als auch anderer legierter Stähle.

Es mag offensichtlich erscheinen, aber einige Stahlsorten sind für bestimmte Anwendungen besser geeignet. Zu wissen, was zu verwenden ist, kann dazu beitragen, übermäßige Ausgaben für Rohstoffe zu vermeiden. Es kann auch Zeit und Geld für die zusätzliche Verarbeitung sparen. Das Verständnis der Unterschiede zwischen heißem und kaltem Stahl ist wesentlich, um sich für einen der beiden zu entscheiden.

Warmgewalzter Stahl

Warmgewalzter Stahl ist Stahl, der bei sehr hohen Temperaturen gewalzt wurde – über 1.700 °F, was bei den meisten Stählen über der Rekristallisationstemperatur liegt. Dadurch lässt sich der Stahl leichter formen, was zu einfacher zu verarbeitenden Produkten führt.

Um warmgewalzten Stahl zu verarbeiten, beginnen die Hersteller zunächst mit einer großen, rechteckigen Metalllänge, die als Knüppel bezeichnet wird. Der Knüppel wird erhitzt und dann zur Vorverarbeitung geschickt, wo er zu einer großen Rolle flachgedrückt wird. Von dort wird es auf hoher Temperatur gehalten und durch eine Reihe von Walzen geführt, um seine endgültigen Abmessungen zu erreichen. Die weißglühenden Stahlstränge werden mit hoher Geschwindigkeit durch die Walzen geschoben. Für Bleche wird gewalzter Stahl zu Coils gesponnen und abkühlen gelassen. Für andere Formen, wie Stangen oder Platten, werden die Materialien geschnitten und verpackt.

Stahl schrumpft beim Abkühlen leicht. Da warmgewalzter Stahl nach der Verarbeitung gekühlt wird, ist seine endgültige Form weniger kontrollierbar, wodurch er für Präzisionsanwendungen weniger geeignet ist. Warmgewalzter Stahl wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen kleinste spezifische Abmessungen nicht entscheidend sind. Bei Eisenbahnschienen und Bauprojekten wird häufig warmgewalzter Stahl verwendet.

Warmgewalzter Stahl kann häufig anhand der folgenden Merkmale identifiziert werden:

• Eine schuppige Oberfläche – ein Überbleibsel der Abkühlung durch extreme Temperaturen
• Leicht abgerundete Kanten und Ecken für Stangen- und Plattenprodukte (aufgrund von Schrumpfung und weniger präziser Endbearbeitung)
• Leichte Verzerrungen, bei denen das Abkühlen zu leicht trapezförmigen Formen führen kann, im Gegensatz zu perfekt rechtwinkligen Winkeln

Was sind die Vorteile von warmgewalztem Stahl?

Warmgewalzter Stahl erfordert normalerweise viel weniger Verarbeitung als kaltgewalzter Stahl, was ihn viel billiger macht. Da warmgewalzter Stahl auf Raumtemperatur abkühlen kann, ist er im Wesentlichen normalisiert – das heißt, er ist frei von inneren Spannungen, die durch Abschreck- oder Kaltverfestigungsprozesse entstehen können.

Warmgewalzter Stahl ist ideal, wenn Maßtoleranzen nicht so wichtig sind wie die Gesamtmaterialfestigkeit und wenn die Oberflächenbeschaffenheit nicht von entscheidender Bedeutung ist. Wenn es auf die Oberflächenbeschaffenheit ankommt, kann Zunder durch Schleifen, Sandstrahlen oder Beizen im Säurebad entfernt werden. Nachdem die Verkrustung entfernt wurde, können auch verschiedene Bürsten- oder Spiegellacke aufgetragen werden. Entzunderter Stahl bietet auch eine bessere Oberfläche für Lackierungen und andere Oberflächenbeschichtungen.

Kaltgewalzter Stahl

Kaltgewalzter Stahl ist im Wesentlichen warmgewalzter Stahl, der einer Weiterverarbeitung unterzogen wurde. Nachdem der warmgewalzte Stahl abgekühlt ist, wird er bei Raumtemperatur erneut gewalzt, um genauere Abmessungen und bessere Oberflächenqualitäten zu erzielen.

Kalt „gewalzter“ Stahl wird oft verwendet, um eine Reihe von Veredelungsprozessen zu beschreiben, obwohl „kaltgewalzt“ technisch nur für Bleche gilt, die zwischen Walzen komprimiert werden. Gezogene Stahlformen wie Stangen oder Rohre werden „gezogen“, nicht gewalzt. Andere Kaltveredelungsverfahren umfassen Drehen, Schleifen und Polieren, die jeweils verwendet werden, um vorhandenes warmgewalztes Material in raffiniertere Produkte umzuwandeln.

Kaltgewalzter Stahl kann häufig anhand der folgenden Merkmale identifiziert werden:

• Bessere, fertigere Oberflächen mit engeren Toleranzen
• Glatte Oberflächen, die sich oft ölig anfühlen
• Balken sind echt und quadratisch und haben oft gut definierte Kanten und Ecken
• Rohre haben eine bessere konzentrische Gleichmäßigkeit und Geradheit

Was sind die Vorteile von kaltgewalztem Stahl?

Mit besseren Oberflächeneigenschaften als warmgewalzter Stahl ist es keine Überraschung, dass kaltgewalzter Stahl häufig für technisch präzisere Anwendungen oder dort verwendet wird, wo Ästhetik wichtig ist. Aufgrund der zusätzlichen Verarbeitung für kaltveredelte Produkte haben sie jedoch einen höheren Preis.

In Bezug auf die physikalischen Eigenschaften sind kaltgewalzte Stähle typischerweise härter und fester als standardmäßige warmgewalzte Stähle. Da das Metall bei niedrigeren Temperaturen geformt wird, werden die Härte des Stahls, der Widerstand gegen Spannungsbruch und der Widerstand gegen Verformung aufgrund der Kaltverfestigung erhöht.

Diese zusätzlichen Behandlungen können jedoch auch innere Spannungen innerhalb des Materials erzeugen. Dies kann zu unvorhersehbarem Verziehen führen, wenn der Stahl vor dem Schneiden, Schleifen oder Schweißen nicht entspannt wird.

Fertigung und Produktdesign

Je nachdem, was Sie bauen möchten, haben verschiedene Materialien jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile. Für 08/15-Projekte oder Einzelanfertigungen können Stahlwerkstoffe die Bausteine ​​für jede erdenkliche strukturelle Konfiguration liefern.

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