Wie wirkt sich der Herstellungsprozess (Warm-Walzen vs. Kalt-Umformen) auf die Eigenschaften eines Q355B i-Trägerstahlprofils aus?

Q355B I-Träger werden ausschließlich im Warmwalzverfahren hergestellt. Es ist wichtig, dies vom Kalt-umformen (oder Kalt-walzen) zu unterscheiden, das für dünnere Blechprodukte verwendet wird, die dann zu leichten C--Profilen oder Z-Pfetten geformt werden, nicht zu schweren strukturellen I--Trägern. Die Prozesse haben grundsätzlich unterschiedliche Auswirkungen auf die Materialeigenschaften. Warmwalzen für Q355B I-Träger: Stahlblöcke (rechteckiger Querschnitt) werden auf eine hohe Temperatur (typischerweise über 1100 Grad im austenitischen Bereich) erneut erhitzt. Anschließend werden sie durch eine Reihe von Walzgerüsten geführt, um nach und nach die I-Form zu bilden. Die hohe Temperatur ermöglicht eine erhebliche plastische Verformung mit geringen Kräften und führt zu einer Rekristallisation, die die Austenitkorngröße verfeinert. Anschließendes kontrolliertes Abkühlen (häufig an der Luft) wandelt den Austenit in eine feine Ferrit--Perlit-Mikrostruktur um, die für die ausgewogene Festigkeit und Zähigkeit von Q355B sorgt. Der Prozess baut innere Spannungen ab, verbessert die Zähigkeit und erzeugt eine Zunderschicht (Oxidschicht) auf der Oberfläche. Die endgültigen mechanischen Eigenschaften sind isotrop (ähnlich in Längs- und Querrichtung, obwohl eine gewisse Anisotropie besteht), und die Streckgrenze entspricht der Definition in GB/T 1591. Kalt-Umformung (zum Vergleich): Dieser Prozess beginnt mit bereits gewalztem Stahlblech oder -band (das der Qualität Q355B entsprechen könnte, häufiger jedoch niedrigere Qualitäten wie S350GD). Es wird bei Raumtemperatur durch eine Reihe von Matrizen oder Walzen geformt. Die Kaltumformung erhöht die Streckgrenze durch Kaltverfestigung (Kaltverfestigung) drastisch, verringert jedoch die Duktilität und Zähigkeit deutlich. Das Material wird anisotrop, wobei die Eigenschaften je nach Richtung variieren. Kaltgeformte Abschnitte haben schärfere Ecken und engere Toleranzen, sind aber im Allgemeinen dünner und werden für leichtere Sekundärstrukturen verwendet. Sie können nicht die schweren Querschnitte oder die Kombination aus hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit erreichen, die für warmgewalzte Q355B-Profile charakteristisch ist.

*Tabelle: Vergleich von warm-gewalzten Q355B I--Trägern mit typischen kalt-umgeformten Stahlprofilen*