Wie wirkt sich der Kaltwalzprozess auf die mechanischen Eigenschaften von witterungsbeständigem SPA{1}H-Stahlblech aus?

 

Kaltwalzen induziertKaltverfestigung bei Raumtemperaturdurch plastische Verformung, die zu Kornverzerrungen und zur Ansammlung von Versetzungen in der Stahlmatrix führt. Dadurch erhöht sich die Streckgrenze um 20–30 % (auf 415–450 MPa) und die Zugfestigkeit um 15–25 % (auf 550–600 MPa); Die Brinell-Härte erhöht sich ebenfalls um 15–25 % (auf 210–270 HBW), wodurch die Oberflächenverschleiß- und Kratzfestigkeit verbessert wird.

 

Die kaltverfestigte Mikrostruktur beeinträchtigt die plastische Verformungsfähigkeit drastisch: Die Bruchdehnung sinkt vom warm-gewalzten ≥20 % auf ≤15 % für kalt-gewalztes SPA-H. Der Stahl verliert die Fähigkeit zum Biegen mit engem Radius, zum Tiefprägen und zur komplexen Formgebung und ist nur noch für die Flachbearbeitung oder sanftes Biegen mit großem Radius ohne Rissbildung geeignet.

 

Kaltwalzen hat nur geringe Auswirkungen auf die Zähigkeit bei Umgebungstemperatur, führt jedoch zu einer geringfügigen Verschlechterung der Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen (Umgebungen unter Null). Die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegenüber Stößen bei niedrigen Temperaturen und Sprödbruch wird verringert, obwohl diese Änderung für die meisten normalen atmosphärischen Außenanwendungen von kaltgewalztem SPA{{6}H (1,6–6 mm Stärke) vernachlässigbar ist.

 

Eine ungleichmäßige plastische Verformung beim Kaltwalzen führt zu erheblichen Schädeninnere Eigenspannungin der Stahlplatte, die ohne Hochtemperaturglühen in der Matrix eingeschlossen ist. Diese Spannung kann beim anschließenden Schneiden, Schweißen oder bei der Weiterverarbeitung zu leichten Verwerfungen oder Verformungen führen, wenn sie nicht durch eine Entspannungsbehandlung bei niedrigen Temperaturen ordnungsgemäß abgebaut wird.

 

Der Kaltwalzprozess bringt keine wesentliche Verbesserung oder Verringerung der Ermüdungsfestigkeit von SPA-H. Die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegen zyklische Belastungsermüdung bleibt mit der von warmgewalztem SPA-H vergleichbar, da die Ermüdungsleistung hauptsächlich durch die Zusammensetzung der Grundlegierung und nicht durch durch Kaltumformung verursachte physikalische Strukturänderungen bestimmt wird.