Soorten, kwaliteiten, eigenschappen

Het meeste staal wordt tegenwoordig continu gegoten, waarbij de gestolde gieteling in plakken (breedte ca. 1250mm, dikte ca. 225mm) gesneden wordt. Een dergelijke plak wordt vanaf ca. 1200°C warmgewalst tot dikten van 1,5mm tot 25mm. Voor koudgewalst staal wordt meestal uitgegaan van warmgewalst staal met een dikte van ca. 2mm. Nadat de aanwezige oxidehuid van het warmband is weggebeitst, wordt het staal koudgewalst tot de gewenste einddikte (tot ca. 0,10mm). Vervolgens wordt het hardgewalste staal zachtgegloeid en licht nagewalst (skin pass) waarbij door keuze van de walsrollen de gewenste oppervlakteruwheid wordt gecreëerd. In de dikteoverlapping tussen warmband en koudgewalst (1,5mm – 3,0mm) zal alleen voor koudgewalst gekozen worden wanneer nauwere diktetoleranties en/of betere oppervlaktegesteldheid vereist worden.

In het verre verleden is voor koudgewalst staal een onderscheid gemaakt in breedband (breedte > 600m) en smalband (breedte <600mm). Het ligt voor de hand dat bij het koudwalsen van breedtes <600mm nauwere diktetoleranties te realiseren zijn dan bij koudwalsen van breedtes >600m. In de materiaalnormen blijkt dan ook dat de mechanische eigenschappen voor breedband (EN-10130) volledig overeenkomen met die voor smalband (EN-10139), maar dat maattoleranties voor breedband (EN-10131) duidelijk afwijken t.o.v. die voor smalband (EN-10140). In principe is breedband enigszins goedkoper dan smalband, maar bij op maat gesneden strip is nauwelijks te herleiden of dit uit breedband of uit smalband komt.

In het recente verleden is een duidelijke verschuiving van blank staal naar voorbedekt staal opgetreden. Tegenwoordig wordt het grootste gedeelte van het koudgewalste staal als thermisch verzinkt (senzimir) of als elektrolytisch verzinkt (zincor) geleverd. Aangemerkt dient te worden dat na thermisch verzinken de vervormings eigenschappen duidelijk inferieur zijn aan blank koudgewalst, maar dat de vervormingseigenschappen door electrolytisch verzinken nauwelijks beïnvloed worden.

Materiaalsoorten

Koudgewalst staal wordt voornamelijk gekozen voor omvormen en wordt in oplopende vervormingkwaliteiten (DC01, DC03 → DC06) vervaardigd.
DC01 wordt aangeduid als de handelskwaliteit vervormingstaal. De moderne staaltechnologie heeft ertoe geleid dat steeds meer vervormingsproducten met de standaard kwaliteit DC01 probleemloos gerealiseerd kunnen worden.
DC03 is de dieptrekkwaliteit vervormingstaal. Evenals DC01 heeft deze kwaliteit meestal een equiaxiale korrelstruktuur.
DC04 wordt aangeduid als extra dieptrekkwaliteit en vertoont een pancake struktuur.
Het aluminium (<0,05%) dat in het staal zit vormt samen met de stikstof in het staal Aluminiumnitrides, die zich bij voorkeur uitscheiden op korrelgrenzen. Bij een lage ophaspeltemperatuur (580°C) na warmwalsen blijven aluminium en stikstof in oplossing en gaan pas bij het zachtgloeien na het koudwalsen uitscheiden.
Bij het koudwalsen zijn zeer langgerekte korrels ontstaan en omdat de aluminiumnitrides op deze langgerekte korrelgrenzen uitscheiden gaan deze aluminiumnitrides de korrelgroei vooral in de dikterichting remmen. Hierdoor ontstaat een korrelstruktuur die erg lijkt op een willekeurige opeenstapeling van pannekoeken (pancake struktuur). Een dergelijke struktuur neigt ertoe om in tangentiele richting gemakkelijker te deformeren dan in de dikterichting en dit is iets dat bij dieptrekken de voorkeur geniet. Deze vervormingsvoorkeur wordt gekwantificeerd door de R-waarde. Hoewel deze R-waarde evenwijdig en loodrecht t.o.v. de walsrichting duidelijk hoger is dan bij een equiaxiale struktuur blijft de R-waarde45° t.o.v. de walsrichting duidelijk achter, waardoor bij het dieptrekken van ronde produkten zogenoemde oren ontstaan. Het verwijderen van deze oren beperkt de effectiviteit van deze pancake struktuur.
DC05 vertoont eveneens deze pancake struktuur maar bevat iets minder koolstof en mangaan hetgeen het vervormingsvermogen ten goede komt.
DC06 bevat nog minder koolstof (<0,02%) en mangaan en er is titaan (max. 0,30%) toegevoegd. Dit titaan zorgt ervoor dat alle nog aanwezige vrije koolstof en stikstof gebonden worden tot titaancarbide/nitride, waardoor een zeer lage rekgrens ontstaat (<180N/mm2). Het materiaal vertoont tevens een hoge R-waarde (Rgemiddeld =1,8), welke nu in alle richtingen dit hoge niveau heeft. Een rond dieptrekprodukt vertoont daarom geen noemenswaardige oorvorming.
Mechanische eigenschappen vervormingsstaal
EN 10152
Rp0.2
Rm
A80
r90
n90
Re
Re
N/mm2
N/mm2
%
aanduiding
max.
min.
min.
min.
DC01+ZE
280
270-410
28
DC03+ZE
240
270-370
34
1,3
DC04+ZE
220
270-350
38
1,6
0,16
DC05+ZE
190
270-330
40
1,9
0,19
rgemidd
ngemidd
DC06+ZE
190
270-350
37
1,8
0,20
* Deze kwaliteiten zijn ook in koudnagewalste uitvoeringen genormeerd:
DC01A; DC01 C290; DC01 C340; DC01 C390; DC01 C440; DC01 C490;
DC01 C­540.
DC03A; DC03 C290; DC03 C340; DC03 C390; DC03 C440; DC03 C490;
DC03 C­540;
DC04A; DC04 C290; DC04 C340; DC04 C390; DC04 C440; DC04 C490; DC04 C­540.
Specifieke eigenschappen van koudgewalst staal
Koudgewalst staal.
Dichtheid
kg/m3
7,85
Uitzettingscoefficient 20°C - 100°C
(x10-6K)
12
Specifieke warmte
J/(kg.K)
460
Thermische geleiding
W/(m.K)
55
Electrische weerstand
(x10-9) Ohm.m
110
Magnetische verzadiging
Tesla
2,15
Inhoudsopgave: EN 10130 Koudegewals staal
Inhoudsopgave
EN 10130 Koudgewalst staal
blz.
Voorwoord4
1Onderwerp en toepassingsgebied5
2Normatieve verwijzingen5
3Termen en definities5
4Aanduiding5
5Eisen
5.1Staalbereiding en vervaarding van het product5
5.2Desoxidatiewijze6
5.3Chemische samenstelling6
5.4Leveringstoestand6
5.5Keuze van eigenschappen6
5.6Mechanische eigenschappen6
5.7Oppervlakte-eigenschappen6
5.7.1Algemeen6
5.7.2Oppervlakte kwaliteit6
5.7.3Oppervlakteaspect6
5.8Vloeilijnen7
5.8.1Algemeen7
5.8.2Nagewalste producten7
5.8.3Niet nagewalste producten7
5.9Geschiktheid voor deklaag op het oppervlak7
5.10Lasbaarheid7
5.11Toleranties op afmetingen en vorm7
6Keuring en beproeving7
6.1Algemeen7
6.2Keuringseenheden7
6.3Aantal beproevingen7
6.4Monsterneming7
6.5Beproevingsmethoden7
6.6Herhalingsproeven7
6.7Keuringsdocument
7Merken7
8Verpakking7
9Klachten na levering7
10Door de koper verstrekken gegevens bij de bestelling8
Bijlage A(normatief)Werkwijze ter bepaling van de plastische-anisotropiecoëfficiënt r11
Bijlage B(normatief)Werkwijze ter bepaling van de verstevigingsexponent n13
Bijlage C(informatief)Lijst van nationale normen die overeenkomen met EURONORMEN,
waarnaar wordt verwezen15
Bijlage D(informatief)Lijst van staalsoorten die overeenkomen met vroegere nationale16
aanduidingen
Bijlage E(informatief)Bibliografie17