Productie van koudgevormd staal: Hoe het gemaakt wordt

Statistieken tonen aan dat staalfabrikanten in de Verenigde Staten in 2018 meer dan 95 miljoen ton van het ijzer-koolstoflegering produceerden – het hoogste productieniveau in meer dan een decennium. Bestaande voornamelijk uit ijzer met ongeveer 0,03 tot 1% koolstof, is het een veelzijdig metaal met unieke eigenschappen. Staal heeft een hoge trekkracht en lage productiekosten, waardoor het bij productiebedrijven voorkeur geniet boven andere metalen.

Maar niet alle staalfabrikanten gebruiken hetzelfde productieproces. Sommige bedrijven gebruiken een warmvormproces, anderen een koudvormproces. De termen "warmvormen" en "koudvormen" zijn enigszins misleidend. In beide processen wordt rauw staal gesmolten bij hoge temperaturen tot 2.500 graden Fahrenheit. Toch vereist koudgevormd staal een andere aanpak dan warmgevormd staal.

Wat is koudgevormd staal?

Ook bekend als koudgewalst staal, wordt koudgevormd staal gekenmerkt door een afwerkingstechniek waarbij het gesmolten rauw staal met walsen wordt gecomprimeerd bij een relatief lage temperatuur. In vergelijking wordt warmgevormd staal gecomprimeerd bij hoge temperaturen boven het herkristallisatiepunt van het metaal, wat typisch rond de 1.000 graden Fahrenheit ligt voor de meeste staalsoorten. In beide processen wordt rauw staal eerst gesmolten en daarna door walsen gevoerd. Het verschil zit hem in de temperatuur tijdens het walsproces: bij koudvormen is die lager.

Hoewel het tegenstrijdig lijkt om staal bij lagere temperatuur te walzen, is het eigenlijk voordelig omdat het de sterkte van het metaal verhoogt. Onderzoek toont aan dat koudgevormd staal ongeveer 20% sterker is dan warmgevormd staal.

De stappen bij de productie van koudgevormd staal

Om koudgevormd staal te produceren, smelten staalfabrikanten eerst rauw staal in een grote oven. Nadat het rauw staal tot vloeistof is gesmolten, mag het iets afkoelen voordat het door een serie walsen wordt gevoerd. Terwijl het staal bij lage temperatuur door de walsen gedwongen wordt, wordt het zowel dunner als sterker.

Wanneer staal door de walsen wordt gevoerd, wordt het van nature gecomprimeerd. Omdat dit bij koudvormen op een lagere temperatuur gebeurt dan bij warmvormen, is koudgevormd staal sterker en duurzamer. Na afkoeling – ja, het kan nog steeds warm zijn na het pressen – wordt het uit de walsmachine gehaald.

Het nadeel van koudgevormd staal is dat het moeilijker te produceren is dan warmgevormd staal. Staal is niet bijzonder buigzaam, zeker niet bij koele of kamertemperaturen. In sommige gevallen kan koudvormen daarom niet worden toegepast. Warmvormen blootst het rauw staal aan walsen bij hogere temperaturen, waardoor het buigzamer en makkelijker te bewerken is.

Ontdek wat het verschil is tussen koudgewalst en warmgewalst staal.