Koudgevormde staalproductie:hoe het wordt gemaakt

Statistieken tonen aan dat staalproducenten in de Verenigde Staten in 2018 ruim 95 miljoen ton ijzer-koolstoflegering produceerden – het hoogste productieniveau in de sector in meer dan tien jaar. Het bestaat voornamelijk uit ijzer met ongeveer 0,03 tot 1% koolstof en is een veelzijdig metaal met enkele unieke eigenschappen. Staal heeft een hoge treksterkte en lage productiekosten, waardoor het bij productiebedrijven de voorkeur verdient boven andere metalen.

Maar niet alle staalproducenten gebruiken hetzelfde proces om staal te produceren. Sommige bedrijven gebruiken een warmvervormingsproces, terwijl andere een koudvervormingsproces gebruiken. De termen “warmvervormen” en “koudvervormen” zijn echter enigszins misleidend. In beide processen wordt ruw staal gesmolten bij hoge temperaturen tot wel 2.500 graden Fahrenheit. Niettemin vereist koudgevormd staal een andere productieaanpak dan zijn warmgevormde tegenhanger.

Wat is koudgevormd staal?

Koudgevormd staal, ook bekend als koudgewalst staal, wordt gekenmerkt door een afwerkingstechniek waarbij het gesmolten ruwe staal met behulp van rollen bij een relatief lage temperatuur wordt samengedrukt. Ter vergelijking:warmgevormd staal wordt samengeperst bij hoge temperaturen die het herkristallisatiepunt van het metaal overschrijden, dat voor de meeste staalsoorten doorgaans rond de 1000 graden Fahrenheit ligt. Bij beide processen wordt het ruwe staal eerst gesmolten en vervolgens door walsen gevoerd. Het verschil is dat warmgevormd staal tijdens het walsproces een hogere temperatuur met zich meebrengt dan koudgevormd staal.

Hoewel het gebruik van een lagere temperatuur om staal te walsen misschien contraproductief klinkt, is het feitelijk gunstig omdat het de sterkte van het metaal vergroot. Uit onderzoek blijkt zelfs dat koudgevormd staal ongeveer 20% sterker is dan warmgevormd staal.

De stappen voor de productie van koudgevormd staal

Om koudgevormd staal te produceren, smelten staalproducenten eerst ruw staal in een grote oven. Nadat het ruwe staal tot vloeistof is gesmolten, laat het iets afkoelen voordat het door een reeks rollen wordt gevoerd. Doordat het staal bij lage temperatuur door de walsen wordt geperst, wordt het zowel dunner als sterker.

Wanneer staal door de rollen wordt gevoerd, wordt het op natuurlijke wijze samengedrukt. En omdat dit bij koudvervormen bij een lagere temperatuur gebeurt dan bij warmvervormen, is koudgevormd staal sterker en duurzamer. Nadat het koudgevormde staal is afgekoeld – ja, het kan na het persen nog wat heet zijn – 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 kneedbaar, vooral niet bij lage of kamertemperatuur. In sommige gevallen kan koudvervormen om deze reden niet worden gebruikt. Maar bij warmvormen wordt het ruwe staal blootgesteld aan rollen bij hogere temperaturen, waardoor het soepeler wordt en gemakkelijker om mee te werken.

Ontdek wat het verschil is tussen koudgewalst staal en warmgewalst staal.