Warm- und Kaltwalzen von Edelstahl
Warm- und Kaltwalzen sind Verfahren zur Bildung von Stahlplatten. Sie haben einen großen Einfluss auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Stahl. Das Walzen von Stahl erfolgt hauptsächlich durch Warmwalzen, und das Kaltwalzen wird nur zur Herstellung von kleinem Stahl und dünnen Blechen verwendet. Warmwalzen von Edelstahl Vorteile: Es kann die Gussstruktur des Barrens zerstören, das Korn des Stahls verfeinern und die Fehler der Mikrostruktur beseitigen, um die Stahlstruktur zu verdichten und ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Die Verbesserung erfolgt hauptsächlich entlang der Walzrichtung, so dass der Stahl teilweise nicht mehr isotrop ist. Beim Gießen entstehende Blasen, Risse und Lockerungen können auch unter hohen Temperaturen und Druck geschweißt werden.
Nachteile:
1. Nach dem Warmwalzen werden nichtmetallische Einschlüsse (hauptsächlich Sulfide und Oxide sowie Silikate) im Inneren des Stahls in dünne Abschnitte gepresst, wodurch eine Schichtung (Zwischenschicht) entsteht. Delamination verschlechtert die Zugeigenschaften von Stahl in Dickenrichtung stark und kann zu Rissen während der Schweißkontraktion führen. Die durch Schweißnahtkontraktion induzierte lokale Dehnung erreicht oft ein Mehrfaches der Dehnung an der Streckgrenze und ist viel größer als die durch die Last verursachte.
2. Eigenspannungen durch inhomogene Abkühlung. Die Eigenspannung ist die innere Eigenphasen-Gleichgewichtsspannung ohne äußere Kraft, und alle Arten von warmgewalzten Stahlprofilen haben diese Art von Eigenspannung. Je größer der allgemeine Stahlquerschnitt ist, desto größer ist die Restspannung. Obwohl die Eigenspannung selbst ausgeglichen ist, hat sie einen gewissen Einfluss auf die Leistung von Stahlbauteilen unter äußerer Krafteinwirkung. Wie Verformung, Stabilität, Anti-Ermüdung und andere Aspekte können sich nachteilig auswirken.
3. Kaltwalzen bezieht sich auf die Verarbeitung von Stahlplatten oder -bändern zu verschiedenen Stahlsorten durch Kaltziehen, Kaltbiegen, Kaltziehen und andere Kaltverarbeitung bei Raumtemperatur. Vorteile: schnelle Formgeschwindigkeit, hohe Produktion und keine Beschädigung der Beschichtung, es kann in eine Vielzahl von Querschnittsformen gebracht werden, um den Anforderungen der Verwendungsbedingungen gerecht zu werden; Kaltwalzen kann eine große plastische Verformung von Stahl verursachen, wodurch die Streckgrenze von Stahl verbessert wird.
Nachteile:
1) Obwohl es beim Umformprozess keine thermische Plastizitätskompression gibt, gibt es immer noch Restspannungen im Querschnitt, die unweigerlich die Gesamt- und lokalen Beuleigenschaften von Stahl beeinflussen.
2) Das kaltgewalzte Stahlprofil ist im Allgemeinen ein offenes Profil, was die freie Torsionssteifigkeit des Profils verringert. Beim Biegen tritt leicht Torsion auf, unter Druck treten leicht Biegung und Torsion auf, und der Torsionswiderstand ist schlecht.
3) Die Wandstärke von kaltgewalztem Formstahl ist gering und es gibt keine zusätzliche Stärke in der Ecke, an der das Blech zusammentrifft. Die Fähigkeit, lokale Punktlasten zu tragen, ist schwach.
3. Die Hauptunterschiede zwischen Warmwalzen und Kaltwalzen sind wie folgt:
1) Im Bereich des kaltgewalzten Formstahls ist lokales Beulen zulässig, damit die Tragfähigkeit des Stabes voll ausgenutzt werden kann; Ein lokales Beulen von warmgewalzten Stahlprofilen ist jedoch nicht zulässig.
2) Die Eigenspannungen von warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl haben unterschiedliche Gründe, daher ist auch die Verteilung auf dem Profil sehr unterschiedlich. Die Eigenspannungsverteilung auf dem kaltumgeformten dünnwandigen Stahlprofil ist gekrümmt, während die Eigenspannungsverteilung auf dem warmumgeformten oder geschweißten Stahlprofil ein dünner Film ist.