Walzstahl vs. Kohlenstoffstahl: Was sind die Unterschiede und Gemeinsamkeiten?

Im Bereich der Metallverarbeitung und Werkstoffkunde sind gewalzter Stahl und Kohlenstoffstahl zwei häufig genannte Begriffe, die jedoch unterschiedliche Aspekte repräsentieren. Gewalzter Stahl bezieht sich auf ein Verarbeitungsverfahren, während Kohlenstoffstahl eine bestimmte Art von Material bezeichnet.

一、Definitionen und Klassifizierungen

Gewalzter Stahl: Ein Verarbeitungsverfahren

         Gewalzter Stahl (Walzen) ist ein Druckverarbeitungsverfahren, das die Form von Stahlblöcken oder -knüppeln zwischen rotierenden Walzen verändert. Der Hauptzweck dieses Verfahrens ist es, die gewünschte Form und Größe zu erhalten, wie z. B. Stahlplatten, Bandstahl, Walzdraht und verschiedene Konstruktionsstähle. Darüber hinaus kann das Walzen die innere Qualität des Stahls verbessern und ihn für verschiedene Anwendungen besser geeignet machen.

Kohlenstoffstahl: Eine Materialart

         Kohlenstoffstahl ist ein legierter Stahl, dessen Hauptbestandteile Eisen und Kohlenstoff sind. Der Kohlenstoffgehalt beeinflusst die Härte, Festigkeit und Plastizität des Stahls. Basierend auf dem Kohlenstoffgehalt kann Kohlenstoffstahl in niedriggekohlten Stahl, mittelgekohlten Stahl und hochgekohlten Stahl eingeteilt werden.

• Niedriggekohlter Stahl: Mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25 % weist er eine gute Plastizität und Zähigkeit auf, wodurch er leicht formbar und schweißbar ist. Er wird häufig in Brücken, Baukonstruktionen und der Automobilherstellung verwendet.

• Mittelgekohlter Stahl: Mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,25 % und 0,60 % kombiniert er Festigkeit und Plastizität und eignet sich für die Herstellung von Schienen, Zahnrädern und Wellen.

• Hochgekohlter Stahl: Mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,60 % weist er eine hohe Härte und Festigkeit, aber eine geringere Plastizität und Zähigkeit auf, wodurch er sich für die Herstellung von Federn und hochharten Schneidwerkzeugen eignet.

二、Produktionsprozesse

Gewalzter Stahl: Der Walzprozess kann unterteilt werden in Warm-walzen und Kaltwalzen. Beim Warmwalzen werden Stahlknüppel auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann durch Walzwerke verarbeitet, um die gewünschten Abmessungen zu erreichen. Kaltwalzen hingegen verarbeitet Stahlplatten bei Raumtemperatur, was durch eine glatte Oberfläche und hohe Maßgenauigkeit gekennzeichnet ist.

Kohlenstoffstahl: Der Produktionsprozess umfasst die Eisenherstellung, die Stahlerzeugung und das Formen. Während der Stahlerzeugungsphase wird Stahl mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt erhalten durch Anpassen der Rohstoffanteile und der Schmelzbedingungen.

三、Eigenschaften und Anwendungen

Gewalzter Stahl: Stahl nach dem Walzen hat Vorteile wie hohe Ebenheit, Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Gewalzter Stahl hat ein breites Anwendungsspektrum in der modernen industriellen Produktion, einschließlich der Herstellung von verschiedenen Metallprodukten wie Stahlplatten, Schiffsplatten, Rohren und Schienen. Durch die Steuerung der Temperatur und des Walzprozesses können die Eigenschaften des Stahls angepasst werden, wodurch seine Festigkeit und Härte erhöht und seine Qualität und Lebensdauer verbessert werden.

Kohlenstoffstahl: Die Eigenschaften von Kohlenstoffstahl hängen nicht nur von seinem Kohlenstoffgehalt ab, sondern auch von anderen Elementen wie Mangan, Silizium, Schwefel und Phosphor. Mangan erhöht die Härte, verbessert die Schweißbarkeit und beeinflusst die Zähigkeit; Silizium erhöht die Festigkeit, aber übermäßige Mengen reduzieren die Plastizität und Zähigkeit; Schwefel und Phosphor sind typischerweise Verunreinigungen, die in übermäßigen Mengen die Stahlleistung beeinträchtigen. Kohlenstoffstahl ist aufgrund seiner relativ geringen Kosten und guten Verarbeitbarkeit eines der am häufigsten verwendeten Materialien in der Industrie und im Bauwesen. Seine Korrosionsbeständigkeit ist jedoch gering, aber Oberflächenbehandlungen wie Verzinken oder Beschichten mit Spezialfarben können seine Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen bis zu einem gewissen Grad verbessern.

四、Unterschiede und Verbindungen

Der Hauptunterschied zwischen gewalztem Stahl und Kohlenstoffstahl besteht darin, dass gewalzter Stahl ein Verarbeitungsverfahren ist, während Kohlenstoffstahl eine Art von Material ist.

Der Walzprozess kann auf verschiedene Stähle, einschließlich Kohlenstoffstahl, angewendet werden, um deren Form und Größe zu verändern und deren Eigenschaften zu verbessern. Kohlenstoffstahl ist ein häufig verwendetes Rohmaterial im Walzprozess.

In praktischen Anwendungen sind gewalzter Stahl und Kohlenstoffstahl oft miteinander verbunden. Beispielsweise müssen Kohlenstoffstahlknüppel aus Stahlwerken dem Walzprozess unterzogen werden, um zu qualifizierten Stahlplatten, Rohren und anderen Produkten zu werden. Gleichzeitig kann der Walzprozess die Eigenschaften von Kohlenstoffstahl anpassen, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.

Zusammenfassend spielen gewalzter Stahl und Kohlenstoffstahl, obwohl sie unterschiedliche Konzepte darstellen, beide wichtige Rollen in den Bereichen der Metallverarbeitung und Werkstoffkunde. Das Verständnis ihrer Unterschiede und Eigenschaften hilft, diese beiden Technologien besser zu verstehen und anzuwenden.