Gewalst staal versus koolstofstaal: wat zijn de verschillen en overeenkomsten?

Op het gebied van metaalbewerking en materiaalkunde zijn gewalst staal en koolstofstaal twee veel genoemde concepten, maar ze vertegenwoordigen verschillende aspecten. Gewalst staal verwijst naar een bewerkingsmethode, terwijl koolstofstaal een specifiek type materiaal aanduidt.

一、Definities en classificaties

Gewalst staal: Een bewerkingsmethode

         Gewalst staal (staalwalsen) is een drukverwerkingsmethode die de vorm van stalen blokken of knuppels verandert tussen roterende rollen. Het primaire doel van dit proces is om de gewenste vorm en grootte te verkrijgen, zoals stalen platen, stripstaal, draadstaven en diverse constructiestaalsoorten. Bovendien kan walsen de interne kwaliteit van staal verbeteren, waardoor het geschikter is voor diverse toepassingen.

Koolstofstaal: Een materiaalsoort

         Koolstofstaal is een gelegeerd staal waarvan de belangrijkste componenten ijzer en koolstof zijn. Het koolstofgehalte beïnvloedt de hardheid, sterkte en plasticiteit van staal. Op basis van het koolstofgehalte kan koolstofstaal worden ingedeeld in staal met een laag koolstofgehalte, staal met een gemiddeld koolstofgehalte en staal met een hoog koolstofgehalte.

• Staal met een laag koolstofgehalte: Met een koolstofgehalte van minder dan 0,25% vertoont het een goede plasticiteit en taaiheid, waardoor het gemakkelijk te vormen en te lassen is. Het wordt vaak gebruikt in bruggen, bouwconstructies en de automobielindustrie.

• Staal met een gemiddeld koolstofgehalte: Met een koolstofgehalte tussen 0,25% en 0,60% combineert het sterkte en plasticiteit, geschikt voor de productie van rails, tandwielen en assen.

• Staal met een hoog koolstofgehalte: Met een koolstofgehalte van meer dan 0,60% heeft het een hoge hardheid en sterkte, maar een lagere plasticiteit en taaiheid, waardoor het geschikt is voor de productie van veren en snijgereedschappen met een hoge hardheid.

二、Productieprocessen

Gewalst staal: Het walsen kan worden verdeeld in warm walsen en koud walsen. Warm walsen omvat het verwarmen van stalen knuppels tot een bepaalde temperatuur en vervolgens ze verwerken door walserijen om de gewenste afmetingen te bereiken. Koud walsen, daarentegen, verwerkt stalen platen bij kamertemperatuur, gekenmerkt door een glad oppervlak en een hoge maatnauwkeurigheid.

Koolstofstaal: Het productieproces omvat ijzerbereiding, staalbereiding en vormgeving. Tijdens de staalbereidingsfase wordt staal met verschillende koolstofgehaltes verkregen door de verhoudingen van de grondstoffen en de smeltomstandigheden aan te passen.

三、Eigenschappen en toepassingen

Gewalst staal: Staal na het walsen heeft voordelen zoals een hoge vlakheid, hardheid, sterkte en corrosiebestendigheid. Gewalst staal heeft een breed scala aan toepassingen in de moderne industriële productie, waaronder de productie van diverse metalen producten zoals stalen platen, scheepsplaten, buizen en rails. Door de temperatuur en het walsen te controleren, kunnen de eigenschappen van staal worden aangepast, waardoor de sterkte en hardheid toenemen en de kwaliteit en levensduur worden verbeterd.

Koolstofstaal: De eigenschappen van koolstofstaal hangen niet alleen af van het koolstofgehalte, maar ook van andere elementen zoals mangaan, silicium, zwavel en fosfor. Mangaan verhoogt de hardheid, verbetert de lasbaarheid en beïnvloedt de taaiheid; silicium verhoogt de sterkte maar overmatige hoeveelheden verminderen de plasticiteit en taaiheid; zwavel en fosfor zijn typisch onzuiverheden die, in overmaat, de prestaties van staal verminderen. Koolstofstaal is een van de meest gebruikte materialen in de industrie en de bouw vanwege de relatief lage kosten en goede verwerkbaarheid. De corrosiebestendigheid is echter slecht, maar oppervlaktebehandelingen zoals verzinken of coaten met speciale verven kunnen de weerstand tegen omgevingsfactoren tot op zekere hoogte verhogen.

四、Verschillen en verbanden

Het belangrijkste verschil tussen gewalst staal en koolstofstaal is dat gewalst staal een bewerkingsmethode is, terwijl koolstofstaal een type materiaal is.

Het walsen kan worden toegepast op verschillende staalsoorten, waaronder koolstofstaal, om hun vormen en afmetingen te veranderen en hun eigenschappen te verbeteren. Koolstofstaal is een veelgebruikte grondstof in het walsen.

In praktische toepassingen zijn gewalst staal en koolstofstaal vaak met elkaar verbonden. Zo moeten koolstofstalen knuppels van staalfabrieken het walsen ondergaan om gekwalificeerde stalen platen, buizen en andere producten te worden. Tegelijkertijd kan het walsen de eigenschappen van koolstofstaal aanpassen om aan verschillende toepassingsvereisten te voldoen.

Samenvattend, hoewel gewalst staal en koolstofstaal verschillende concepten vertegenwoordigen, spelen ze beide een belangrijke rol op het gebied van metaalbewerking en materiaalkunde. Het begrijpen van hun verschillen en kenmerken helpt om deze twee technologieën beter te begrijpen en toe te passen.