Blacha stalowa to jeden z podstawowych wyrobów hutniczych – stosowana jest powszechnie w branży budowlanej, motoryzacyjnej, a także w wielu innych gałęziach przemysłu. Choć dwa arkusze blachy mogą nie różnić się od siebie na pierwszy rzut oka, to pod względem parametrów technicznych będą dwoma zupełnie odmiennymi produktami. Wynika to nie tylko z właściwości stali, ale również techniki walcowania blachy.
Na czym polega walcowanie na zimno?
Podstawową różnicą między procesem walcowania blachy na zimno i na gorąco jest, jak łatwo się domyślić, temperatura w jakiej obie te procedury są wykonywane. Niemniej termin „walcowanie na zimno” może być nieco mylący, gdyż temperatura w jakiej jest ono wykonywane bynajmniej nie jest niska – może wynosić od 400 do nawet 600 stopni Celsjusza. Powodem, dla którego w metalurgii używa się właśnie takiego określenia na tę procedurę jest fakt, że do odkształcenia plastycznego stali dochodzi wciąż w temperaturze poniżej punktu rekrystalizacji stali. To przyczynia się do powstawania w strukturze metalu naprężeń uplastyczniających – materiał zostaje umocniony, co oznacza znaczne zwiększenie granicy jego plastyczności.
Właściwości i zastosowania blachy walcowanej na zimno
Stosunkowo niska temperatura w jakiej wykonywane jest walcowanie ma duży wpływ na właściwości ostatecznego produktu. Blachy zimnowalcowane odznaczają się przede wszystkim bardzo wysoką wytrzymałością przy jednoczesnym zachowaniu właściwości plastycznych. Tym samym wykazuje ona wysoką odporność na uszkodzenia powstające w wyniku rozciągania. Blacha produkowana metodą walcowania na zimno może mieć grubość od zaledwie 0,1 mm do około 6 mm – stosowana jest między innymi w przemyśle samochodowym, produkcji sprzętów AGD czy urządzeń grzewczych.
Czym jest walcowanie na gorąco?
Skoro walcowanie na zimno jest obróbką plastyczną w temperaturze poniżej progu rekrystalizacji, walcowanie na gorąco jest taką samą obróbka przeprowadzaną powyżej tego progu – średnia temperatura walcowanego w tej sposób materiału wynosi od 600 do nawet 1300 stopni. Oznacza to, że struktura krystaliczna stali zostaje w tym procesie nieodwracalnie zmieniona. Wpływa to na zwiększenie plastyczności stali, a tym samym sprawia, że do jej odkształcenia wymagana jest niższa siła nacisku.
Właściwości i zastosowanie stali walcowanej na gorąco
Obróbka prowadząca do rekrystalizacji stali sprawia, że staje się ona bardziej ciągliwa, lecz traci na właściwościach wytrzymałościowych. Blachy walcowane na gorąco mają większą grubość – do kilku do nawet kilkudziesięciu milimetrów – i w związku z tym wykorzystuje się je do produkcji masywnych elementów konstrukcji budowlanych (np. kształtowników używanych w budowie mostów i szkieletów hal), maszyn czy pojazdów.
Jaką blachę wybrać?
Jak widać, przebieg procesu produkcji w znacznym stopniu wpływa na właściwości blachy – blachy gorącowalcowane są bardziej plastyczne, z kolei zimnowalcowane nadrabiają podwyższoną wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne. Dlatego wybór między nimi podyktowany jest przede wszystkim ich przyszłym zastosowaniem. Bardzo ważnym aspektem jest również koszt – produkcja blach gorącowalcowanych jest prostsza, wymagająca mniej energii, stąd też wyroby te są zasadniczo tańsze od blach zimnowalcowanych. Z tego też powodu bardziej opłacalne jest stosowanie blach gorącowalcowanych w produkcji narażonych na duże obciążenia elementów konstrukcji, niż użycie blach zimnowalcowanych, nawet mimo faktu, że te drugie są znacznie mniej podatne na uszkodzenia.