Warmgewalzter Stahl ist ein kostengünstiges Baumaterial. Dieser Werkstoff lässt sich gut verarbeiten und ist in großen Abmessungen - Coils, Bleche und Profile - erhältlich, was ihn zu einem Grundnahrungsmittel für viele Anwendungen macht.
In this blog, Weijunli Steel, a führender Stahllieferant und -verarbeiter, erklärt, was Sie über warmgewalzten Stahl wissen sollten.
Definition von warmgewalztem Stahl
Warmgewalzter Stahl ist ein Stahlerzeugnis, das durch Walzen bei Temperaturen hergestellt wird, die im Allgemeinen zwischen 1000°C und 1250°C liegen und damit über der Rekristallisationstemperatur des Stahls. Bei diesen Temperaturen ist das Metall weich und nicht sehr hart, um es zu dicken Blechen, breiten Coils und Strukturformen zu formen. Das Verfahren liefert Material, das kostengünstig in großen Mengen hergestellt werden kann und sich am besten für das Baugewerbe, schwere Maschinen und industrielle Fertigungen eignet.
Eigenschaften von warmgewalztem Stahl
Produktionstemperatur und -verfahren
Warmgewalzter Stahl wird durch Erhitzen von halbfertigen Stahlbrammen, Knüppeln oder Vorblöcken in einem Wiedererwärmungsofen hergestellt und durch Walzwerke geleitet, während die Rekristallisationstemperatur überschritten wird. Die hohe Temperatur ermöglicht eine rasche Dickenreduzierung mit weniger Kraftaufwand als bei Raumtemperatur erforderlich wäre. Nach dem Endwalzen wird das Material folgenden Verfahren unterzogen kontrollierte Abkühlung (häufig mittels laminarer Strömung), um die resultierende Mikrostruktur genau zu steuern, bevor sie zu Platten gewickelt oder geschnitten wird.
Oberflächen- und Abmessungsmerkmale
Das wichtigste sichtbare Merkmal von warmgewalztem Stahl ist Walzzunder-eine dunkle, oxidierte Schicht, die sich bei der Verarbeitung bei hohen Temperaturen bildet. Oberflächen können auch Folgendes aufweisen leichter Rost, Nisthöhlenmarkierungen (durch Spulenkontakt) oder leichte Grübchenbildung. Maßgeblich, hat das Material von Natur aus größere Toleranzen und ärmer Ebenheit als kaltgewalzte Äquivalente; daher sind Dickenschwankungen und geringer Verzug üblich, insbesondere bei dickeren Blechen.
Mikrogefüge und mechanische Eigenschaften
Aufgrund der oberhalb der Rekristallisationstemperatur stattfindenden Verformung weist warmgewalzter Stahl in der Regel ein gröberes Korngefüge auf, was zu einer höheren Duktilität und Dehnung, aber typischerweise zu einer niedrigeren Streckgrenze im Vergleich zu kaltgewalztem Stahl führt.
Verarbeitbarkeit und nachgelagerte Verarbeitung
Warmgewalzter Stahl lässt sich leicht verformen, scheren, schweißen und biegen und weist ein äußerst geringes Rissrisiko auf. Je nach Endverwendung wird warmgewalzter Stahl in der Regel weiterverarbeitet (Säurewaschen zur Entfernung von Oxidzunder, Verzinken zum Korrosionsschutz oder Kaltwalzen zur Erzielung engerer Toleranzen).
Vorteile und Nachteile von warmgewalztem Stahl
Die Kenntnis ihrer Vor- und Nachteile kann Ihnen bei der Auswahl geeigneter Materialien für Ihr Projekt helfen.
Vorteile
- Kosteneffizienz: Aufgrund der geringeren Anzahl von Präzisionsbearbeitungsvorgängen und der höheren Leistung sind die Tonnenkosten von warmgewalztem Stahl niedriger als die von kaltgewalztem Stahl.
- Großserienfertigung: Zur Herstellung von breiten Coils und dicken Blechen, die durch Kaltwalzen nicht wirtschaftlich hergestellt werden können.
- Gute Verformbarkeit und Schweißbarkeit: Seine hohe Duktilität ermöglicht das Biegen und Schweißen in der Strukturfertigung.
- Flexible Substratverarbeitung: geeignet zum Beizen, Verzinken, Lackieren oder zur anschließenden Kaltverarbeitung.
Benachteiligungen
- Schlechte Oberflächengüte: Die Oxidschicht und die Rauheit machen es für unbehandelte sichtbare oder dekorative Anwendungen ungeeignet.
- Große Abmessungstoleranz: Wenn genaue Dicke und Ebenheit erforderlich sind, ist eine zusätzliche Verarbeitung (Kaltwalzen, Bearbeitung) erforderlich.
- Mechanische Leistungsunterschiede: Die mechanischen Leistungsunterschiede zwischen einzelnen Coils oder Blechen können größer sein als bei streng kontrollierten kaltgewalzten Produkten.
Wann sollte man warmgewalzten Stahl wählen? Wenn Kosten, ein großer Querschnitt und die strukturelle Leistungsfähigkeit wichtiger sind als das Aussehen der Oberfläche und eine strenge Maßkontrolle.
Anwendungen von warmgewalztem Stahl
Warmgewalzter Stahl ist aufgrund der Kombination aus Verfügbarkeit von Größen, Erschwinglichkeit und mechanischen Eigenschaften in allen Branchen unverzichtbar:
- Bauwesen und Infrastruktur: Strukturelle Träger (I-Träger, H-Träger), Säulen, Platten für Brücken und Gebäuderahmen. Konstruktionsgüten (z. B. S235, S355-Äquivalente) sind üblich.
- Schwere Ausrüstung und Maschinen: Gestelle, Rahmen und Komponenten für landwirtschaftliche Geräte, Bergbaumaschinen und Industriemaschinen.
- Schiffbau und Offshore: Rumpfplatten, Decksplatten und Konstruktionsteile, bei denen Dicke, Schweißbarkeit und Zähigkeit erforderlich sind. Warmgewalzte Stähle in Marinequalität (z. B. AH36, DH36) werden nach entsprechender Zertifizierung verwendet.
- Automobil und Transport: Fahrwerkskomponenten, Querträger und bestimmte Stanzteile, bei denen die Oberflächengüte unkritisch ist.
- Rohre, Schläuche und Konstruktionsprofile: Warmgewalzte Coils sind häufig das Ausgangsmaterial für geschweißte Rohre und Konstruktionsrohre, die im Bauwesen und in der Infrastruktur verwendet werden.
- Energie und Speicherung: Stahlkonstruktionen für Kraftwerke, Druckbehälterrohlinge (nach Weiterverarbeitung) und Lagertanks.
Industrienormen für warmgewalzten Stahl
Die Herstellung und Klassifizierung von Warmgewalzter Stahl sind durch internationale und nationale Normen streng geregelt, um die Einheitlichkeit der chemischen Zusammensetzung, der mechanischen Eigenschaften und der Prüfverfahren zu gewährleisten. Die Kenntnis dieser Normen ist für globale Einkäufer und Ingenieure bei der Beschaffung von Materialien und der Überprüfung von Qualitätszertifikaten von entscheidender Bedeutung.
Hier sind einige der die weltweit anerkanntesten Normen für warmgewalzten Stahl:
| Region | Standard System | Gemeinsame Noten | Beschreibung / Anwendung |
|---|---|---|---|
| Vereinigte Staaten (ASTM / AISI) | ASTM A36, ASTM A1011, ASTM A572 | A36, A1011, A572 Gr.50 | Weit verbreitet im Bau-, Maschinen- und Automobilsektor. |
| Europa (EN) | EN 10025-2, EN 10111 | S235JR, S275JR, S355JR | Definiert Baustähle und Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und guter Schweißbarkeit. |
| China (GB) | GB/T 700, GB/T 3274 | Q235, Q345 | Umfasst warmgewalzte Bleche für allgemeine und strukturelle Zwecke. |
| Japan (JIS) | JIS G3101, JIS G3132 | SS400, SPHC | Wird in der Mechanik, im Bauwesen und in der Umformtechnik eingesetzt. |
| Internationale Organisation für Normung (ISO) | ISO 4948, ISO 3573 | – | Enthält allgemeine Definitionen und Klassifizierungen von Stählen. |
Jede dieser Normen legt fest:
- Chemische Zusammensetzung (Kohlenstoff, Mangan, Schwefel, Phosphor, usw.)
- Mechanische Eigenschaften (Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung)
- Maßtoleranzen und Oberflächenqualität
- Testmethoden für Schlagfestigkeit, Härte und Biegsamkeit
Schlussfolgerung
Warmgewalzter Stahl ist ein Werkstoff, der im Baugewerbe, in der Fertigung und in der Schwerindustrie verwendet wird, da er wirtschaftlich ist, in großen Abmessungen erhältlich ist und sich gut bearbeiten lässt. Zwar gibt es Einschränkungen bei der Oberflächenbeschaffenheit und der Maßhaltigkeit, doch können diese oft durch Nachbehandlungen wie Beizen, Verzinken oder Kaltveredelung überwunden werden. Die wichtigsten Schritte für Einkäufer und Planer bestehen darin, die richtige Norm und Güteklasse auszuwählen, auf einer ordnungsgemäßen Werksdokumentation zu bestehen und die Lieferungen auf Leistung und Konformität zu prüfen.
FAQ
F: Was ist der Unterschied zwischen warmgewalztem und kaltgewalztem Stahl?
A: Warmgewalzter Stahl wird bei hohen Temperaturen verarbeitet und hat eine rauere Oberfläche und größere Toleranzen; kaltgewalzter Stahl wird bei Raumtemperatur verarbeitet (oder bei kalten Temperaturen reduziert), um eine glattere Oberfläche und eine engere Maßkontrolle zu erzielen.
F: Kann warmgewalzter Stahl rosten?
A: Ja - Walzzunder bietet keinen langfristigen Korrosionsschutz. Verzinken, streichen oder ölen Sie zum Schutz.
F: Kann warmgewalzter Stahl für Präzisionsteile verwendet werden?
A: Nicht direkt. Für Präzisionsdicke, Ebenheit oder Oberflächengüte wählen Sie kaltgewalzten Stahl oder führen Sie eine sekundäre Bearbeitung/Fertigstellung durch.
F: Wie kann ich die Qualität von warmgewalzten Stahllieferungen überprüfen?
A: Verlangen Sie ein MTC, prüfen Sie die Wärmenummern, führen Sie visuelle Oberflächenkontrollen durch, messen Sie die Abmessungen an mehreren Punkten und verlangen Sie bei kritischen Anwendungen eine mechanische Musterprüfung.
F: Welche Dicken sind typisch für warmgewalzten Stahl?
A: Warmgewalzte Produkte reichen in der Regel von etwa 1,5 mm bis zu 100+ mm für Bleche; Coils und breite Bänder variieren je nach Kapazität des Walzwerks.
F: Welche Nachbearbeitungen werden bei warmgewalztem Stahl durchgeführt?
A: Beizen (saure Reinigung), Verzinken, Glühen (selten), Kaltwalzen (für bessere Toleranzen), Lackieren und Pulverbeschichten.
