Blacha zimnowalcowana a gorącowalcowana – czym się różnią?
Obróbka cieplno-mechaniczna, zwana też cieplno-plastyczną, pozwala na kontrolowane odkształcenie blachy. Otrzymany efekt zależy od temperatury towarzyszącej procesowi, siły zgniotu oraz szybkości odkształcania materiału. Jakie właściwości ma blacha walcowana na zimno, a jakie walcowana na gorąco?
Interesuje Cię obróbka metali: walcowanie, gięcie blach, spawanie lub może wycinanie laserowe aluminium – jeśli tak
Blacha zimnowalcowana – właściwości
W przypadku blachy walcowanej na zimno odkształcenie plastyczne odbywa się poniżej temperatury rekrystalizacji i następuje poprzez dalsze chłodzenie. Dla stali temperatura ta wynosi średnio 600°C. Rekrystalizacja polega na przywróceniu odkształconemu metalowi wcześniejszej struktury krystalicznej. Nacisk wywoływany podczas procesu walcowania powoduje zmianę ziarnistości struktury materiału.
Stal zimnowalcowana cechuje się podwyższoną wytrzymałością, bez pogorszenia własności plastycznych. Ma również gładką, dokładnie wykończoną powierzchnię, którą jednak dość trudno poddać dalszej obróbce.
Dla blach stalowych zimnowalcowanych stosuje się najczęściej oznaczenia DC01-DC05 (zgodnie z normami EN 10130, EN 10131).
Blacha zimnowalcowana – zastosowanie
Blachy walcowane na zimno znajdują zastosowanie w branży przemysłowej do produkcji płaskich elementów oraz cienkich taśm, folii oraz rur czy prętów o niewielkich średnicach. Są wykorzystywane w przemyśle samochodowym i związanym ze sprzętem AGD. Tę metodę stosuje się, gdy tolerancja grubości blach jest mocno zawężona. Umożliwia bowiem uzyskanie półfabrykatów o konkretnych wymiarach, które nie ulegają znacznym zmianom podczas obróbki materiału w niskiej temperaturze.
Blachy zimnowalcowane – zalety i wady
Do największych zalet blach zimnowalcowanych należy znaczne zwiększenie własności wytrzymałościowych materiału oraz poprawiona granica plastyczności. Dodatkowym atutem jest również prędkość i wysoka wydajność takiej obróbki stali, a także możliwość wykonania blach przy uwzględnieniu różnych form przekroju. Proces ten pozwala również na otrzymanie dokładnie wykończonych, gładkich powierzchni.
Walcowanie blach na zimno i gorąco wiąże się jednak z powstawaniem naprężeń własnych w metalowych elementach. Nawet podczas niskiej temperatury obróbki, w zależności od siły użytej do formowania plastycznego, istnieje zagrożenie niepożądanym wypaczeniem, odkształceniem lub pęknięciem blachy. Aby dowiedzieć się więcej na temat walcowania metali, sprawdź nasz artykuł: walcowanie metali na zimno i na gorąco.
Blacha gorącowalcowana – właściwości
Podstawowa różnica między blachą gorącowalcowaną a zimnowalcowaną to udział wysokiej temperatury w procesie obróbki cieplnej. W tym przypadku odkształcenie plastyczne odbywa się powyżej temperatury rekrystalizacji (temperatura rekrystalizacji stali wynosi średnio 600°C, a procesu nawet 1300°C), co oznacza, że niemożliwe jest przywrócenie stali struktury krystalicznej sprzed obróbki. Pod wpływem ciepła blacha staje się bardziej plastyczna, dlatego siła zgniotu jest niższa, niż ma to miejsce w przypadku blachy zimnowalcowanej.
Stal gorącowalcowana cechuje się wysoką ciągliwością oraz plastycznością. Jednocześnie obiekt gorącowalcowany nieznacznie zmienia wcześniejsze właściwości wytrzymałościowe.
Dla blach stalowych zimnowalcowanych stosuje się najczęściej oznaczenia DD11-DD14 (zgodnie z normami EN 10111, EN 10051).
Blacha gorącowalcowana – zastosowanie
Gatunki stali walcowane na gorąco znajdują zastosowanie w branży przemysłowej w produkcji grubych blach stanowiących elementy konstrukcji mostów, maszyn czy pojazdów. Tolerancje grubości blach gorącowalcowanych są znacznie większe, niż w przypadku tych walcowanych na zimno, ponieważ rozżarzona stal zostaje na koniec poddana hartowaniu, podczas którego materiał kurczy się pod wpływem niskiej temperatury.
Blachy gorącowalcowane – zalety i wady
Największą zaletą walcowania blach na gorąco jest poprawienie ziarnistości stali, co przekłada się na znacznie lepsze właściwości mechaniczne materiału. Staje się on bardziej ciągliwy, a nacisk wywierany z udziałem wysokiej temperatury pozwala na eliminację wad mikrostrukturalnych. Łatwo poddaje się również dalszej obróbce.
Walcowanie na gorąco wiąże się jednak z zagrożeniem dotyczącym deformacji materiału. Jest ono znacznie wyższe niż w przypadku blach walcowanych na zimno. Naprężenia cieplne i strukturalne powodują zmiany wielkościowe i odkształcenia, natomiast wymiary oraz grubość blach gorącowalcowanych różnią się od rozmiarów wyjściowych przedmiotu.
Blacha zimnowalcowana czy gorącowalcowana – którą wybrać?
Mając do wyboru blachy gorącowalcowane a zimnowalcowane, decyzję należy podjąć w zależności od przeznaczenia materiału. Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę tolerancję grubości blach dlatego, jeśli konieczne jest zachowanie wymiarów wyjściowych, warto wybrać stal walcowaną na zimno. Jednym z najważniejszych aspektów są również własności wytrzymałościowe. Blachy walcowane na gorąco natomiast sprawdzą się wszędzie tam, gdzie akceptowalna jest zmiana struktury krystalicznej materiału.
