Wat is het verschil tussen warmgewalst en koudgevormd staal?

Wat is het verschil tussen warmgewalst en koudgevormd staal?

Warmgewalst staal en koudgevormd staal verschillen voornamelijk in de temperatuur waarop het staal wordt vervormd tijdens het productieproces. Warmgewalst staal wordt gevormd boven de herkristallisatietemperatuur van staal, terwijl koudgevormd staal bij omgevingstemperatuur mechanisch wordt vervormd.

Dit verschil heeft invloed op de maatvastheid, toleranties, oppervlaktekwaliteit, restspanningen, vloeigrens, treksterkte, vervormbaarheid en toepassingsmogelijkheden van het materiaal. Binnen de staalindustrie, constructiebouw, funderingstechniek, machinebouw en buizenbranche is het onderscheid belangrijk omdat de productiemethode direct invloed heeft op de prestaties van het eindproduct.

Wie zoekt naar het verschil tussen warmgewalst en koudgevormd staal wil meestal weten welke staalsoort het meest geschikt is voor stalen buizen, constructieprofielen, funderingspalen, staalconstructies of andere technische toepassingen.

Wat is warmgewalst staal?

Warmgewalst staal ontstaat wanneer staal bij hoge temperatuur wordt vervormd. Meestal gebeurt dit tussen ongeveer 900 °C en 1.250 °C. Tijdens dit proces bevindt het materiaal zich boven de herkristallisatietemperatuur, waardoor het staal relatief eenvoudig vervormd kan worden.

Het staal wordt door een reeks walsen geleid totdat de gewenste afmetingen zijn bereikt. Omdat het materiaal tijdens het proces warm blijft, kunnen grote doorsneden, dikke wanddiktes en zware profielen efficiënt worden geproduceerd.

Tijdens het afkoelen kunnen kleine maatverschillen ontstaan. Ook vormt zich aan het oppervlak een oxidehuid, vaak aangeduid als walshuid of walshuidlaag.

Warmgewalst staal wordt veel toegepast voor:

• constructiestaal;
• H-profielen en I-profielen;
• U-profielen;
• hoeklijnen;
• stalen platen;
• funderingsbuizen;
• buispalen;
• damwandconstructies;
• bruggen;
• zware staalconstructies;
• offshore constructies.

Binnen funderingsprojecten worden warmgewalste en warmgevormde producten vaak gekozen vanwege hun hoge belastbaarheid en robuuste eigenschappen.

Wat is koudgevormd staal?

Koudgevormd staal wordt geproduceerd door staal op kamertemperatuur te vervormen. Dit kan gebeuren door koudwalsen, profileren, buigen, trekken of rollen.

Tijdens deze vervorming treedt koudversteviging op. Hierdoor neemt de vloeigrens van het materiaal vaak toe. Tegelijkertijd kunnen interne spanningen of restspanningen ontstaan.

Een belangrijk voordeel van koudgevormd staal is de hoge maatnauwkeurigheid. Ook heeft het materiaal doorgaans een gladder oppervlak dan warmgewalst staal.

Koudgevormde producten worden veel toegepast voor:

• kokerprofielen;
• rechthoekige profielen;
• vierkante profielen;
• precisiebuizen;
• dunwandige constructiebuizen;
• machineonderdelen;
• lichtgewicht staalconstructies;
• prefab systemen;
• modulaire bouwsystemen;
• technische installaties.

Voor toepassingen waarbij nauwkeurige toleranties belangrijk zijn, wordt vaak gekozen voor koudgevormde stalen profielen of koudgevormde stalen buizen.

Belangrijkste verschillen tussen warmgewalst en koudgevormd staal

Deze eigenschappen maken duidelijk dat de keuze tussen warmgewalst staal en koudgevormd staal afhangt van de technische eisen van een project.

Hoe beïnvloedt het productieproces de materiaaleigenschappen?

Het verschil tussen warmwalsen en koudvormen heeft directe invloed op de microstructuur van het staal.

Bij warmgewalst staal kunnen korrels zich tijdens het afkoelen opnieuw vormen. Dit proces van herkristallisatie vermindert spanningen die tijdens het vervormen ontstaan.

Bij koudgevormd staal vindt deze herkristallisatie niet plaats. Daardoor blijven vervormingsspanningen aanwezig en ontstaat koudversteviging. Hierdoor kunnen eigenschappen zoals vloeigrens en treksterkte toenemen.

Voor constructeurs zijn daarom niet alleen de afmetingen belangrijk, maar ook materiaaleigenschappen zoals:

• vloeigrens;
• treksterkte;
• rek bij breuk;
• taaiheid;
• vermoeiingsgedrag;
• lasbaarheid.

Deze factoren spelen een belangrijke rol bij constructieberekeningen volgens Eurocode 3.

Verschillen in maatvastheid en toleranties

Een veelgezocht onderwerp is het verschil in maatvoering tussen beide productiemethoden.

Warmgewalst staal krimpt tijdens het afkoelen. Hierdoor zijn de toleranties doorgaans ruimer. Bij zware funderingsconstructies of grote staalconstructies vormt dit meestal geen probleem.

Koudgevormde producten worden met een hogere nauwkeurigheid geproduceerd. Daardoor zijn de afmetingen consistenter en beter reproduceerbaar.

Dit maakt koudgevormde profielen geschikt voor:

• machinebouw;
• apparatenbouw;
• modulaire constructies;
• staalframebouw;
• prefab staalconstructies;
• technische installaties.

Wanneer nauwkeurige passing essentieel is, biedt koudgevormd staal vaak voordelen.

Oppervlaktekwaliteit en conservering

Ook de oppervlakteafwerking verschilt aanzienlijk.

Warmgewalst staal heeft meestal een donkere walshuid die ontstaat door oxidatie bij hoge temperaturen. Voor bepaalde conserveringssystemen kan deze laag eerst worden verwijderd door stralen of andere oppervlaktebehandelingen.

Koudgevormd staal heeft doorgaans een gladder oppervlak en wordt daarom vaak toegepast wanneer een hoogwaardige coating, poedercoating, verzinking of lakafwerking gewenst is.

Binnen de staalindustrie spelen oppervlakte-eisen een belangrijke rol bij:

• thermisch verzinken;
• duplexsystemen;
• industriële coatings;
• corrosiebescherming;
• offshore toepassingen.

Welke staalsoort is sterker?

De vraag welke staalsoort sterker is, heeft geen eenvoudig antwoord.

Koudgevormd staal heeft vaak een hogere vloeigrens doordat koudversteviging optreedt tijdens de vervorming. Daardoor kan het materiaal meer spanning opnemen voordat plastische vervorming begint.

Warmgewalst staal heeft daarentegen vaak voordelen op het gebied van ductiliteit, vervormbaarheid en taaiheid. Bij dynamische belastingen, wisselende belastingpatronen of zware constructieve toepassingen kunnen deze eigenschappen belangrijk zijn.

Sterkte wordt daarom niet uitsluitend bepaald door de productiemethode, maar ook door:

• de staalsoort;
• de chemische samenstelling;
• de wanddikte;
• de productnorm;
• de leveringsconditie;
• de toepassing.

Warmgevormde en koudgevormde stalen buizen

Binnen de buizenindustrie wordt onderscheid gemaakt tussen warmgevormde en koudgevormde holle profielen.

Warmgevormde constructiebuizen vallen doorgaans onder EN 10210. Koudgevormde constructiebuizen vallen onder EN 10219.

Deze normen worden veel toegepast voor:

• ronde stalen buizen;
• vierkante kokers;
• rechthoekige kokers;
• constructieprofielen;
• dragende staalconstructies.

In funderingstechniek worden daarnaast ook spiraalgelaste buizen, longitudinaal gelaste buizen, ERW-buizen, HFI-gelaste buizen en naadloze stalen buizen toegepast.

De keuze hangt af van de vereiste belastbaarheid, diameter, wanddikte, lasbaarheid en uitvoeringsmethode.

Relevante staalsoorten en normen

Veelgebruikte constructiestaalsoorten zijn:

• S235;
• S275;
• S355;
• S420;
• S460.

Deze staalsoorten worden toegepast in uiteenlopende sectoren zoals utiliteitsbouw, infrastructuur, funderingstechniek, waterbouw en industrie.

Belangrijke normen zijn:

• EN 10025 voor warmgewalste constructiestalen;
• EN 10210 voor warmgevormde holle profielen;
• EN 10219 voor koudgevormde holle profielen;
• EN 1090 voor staalconstructies;
• EN 1993, Eurocode 3, voor het ontwerp van staalconstructies;
• EN 1997, Eurocode 7, voor geotechnisch ontwerp en funderingen.

Deze normen vormen de basis voor de productie, certificering en toepassing van constructiestaal binnen Europa.

Wanneer kiest men voor warmgewalst of koudgevormd staal?

Warmgewalst staal wordt vaak gekozen voor zware constructies, funderingsbuizen, buispalen, damwanden, staalconstructies en toepassingen waarbij grote afmetingen, hoge belastingen en goede vervormbaarheid belangrijk zijn.

Koudgevormd staal wordt vaak gekozen voor constructiebuizen, kokerprofielen, staalframebouw, machinebouw en prefab constructies waarbij nauwkeurige maatvoering, strakke toleranties en een hoogwaardige oppervlaktekwaliteit gewenst zijn.

Het verschil tussen warmgewalst en koudgevormd staal zit daarmee niet alleen in de temperatuur van het productieproces, maar vooral in de gevolgen voor sterkte, maatvastheid, toleranties, oppervlaktekwaliteit, lasbaarheid, vervormbaarheid en toepassingsgebied.

Advies over de juiste stalen buis of profiel?

Twijfelt u of warmgewalst of koudgevormd staal het beste aansluit op uw toepassing? Solines denkt graag technisch met u mee over staalsoort, afmetingen, wanddikte en uitvoering.

📞 Telefoon: 0168 – 35 66 55
✉️ E-mail: sales@solines.nl