Die Warmverformung

Warmverformung von Stahl

Eine Formgebung des Stahls wird als Warmverformung bzw. Warmumformung bezeichnet, wenn die Formgebung oberhalb der Rekristallisationstemperatur (circa 40 bis 50% der absoluten Schmelztemperatur) geschieht, demnach jener Temperatur, oberhalb derer die gewünschte Ausbildung neuer Kristalle noch möglich ist. Dieser Temperaturbereich ermöglicht es, den Stahl zu verformen, ohne dass er spröde wird oder seine Struktur verliert. Durch eine mechanisch bewirkte plastische Verformung des Stahls bei hohen Temperaturen verwischen sich zunächst die Korngrenzen zwischen den einzelnen Kristallen, sodass sich nach der Verformung bzw. durch die anschließende Abkühlung ein neues Kristallgefüge bildet. Die Warmverformung führt mit der anschließenden Kristallbildung zu einem vollkommen regelmäßigen Gefüge und der Stahl wird dann auch als naturhart bezeichnet. Die Warmverformung wird in verschiedenen Industriezweigen und für unterschiedliche Anwendungen verwendet.

Anwendung der Warmverformung

Die Warmverformung kann in Form von Walzen, Schmieden oder Strangpressen erfolgen.

Walzen

Das Walzen bei der Warmverformung kann auch als „kontinuierliches Schmieden“ angesehen werden. In gasbeheizten Tieföfen werden die Blöcke (Brammen) auf knetbaren (plastisch formbaren) Zustand gebracht bzw. auf eine Walztemperatur aufgeheizt und dann durch sich gegenläufig bewegte Walzen getrieben, deren Abstand nach jedem Durchlauf verringert wird. Während des Durchlaufs durch das Walzwerk, ist vielfach eine neuerliche Erwärmung des Materials notwendig. Dies kann für Bleche, Stangen oder Profile verwendet werden.

Schmieden und Pressen

Nicht walzbare Werkstücke werden zur Formgebung geschmiedet oder gepresst, sodass eine spanlose Verformung mit plastisch verformbarem Stahl in knetbarem Zustand (900 bis 1200°C) erfolgt. Das Schmieden und Pressen ist durch den Druck von hydraulischen Pressen (Pressen des Werkstückes in Formen), das Schlagen bzw. Hämmern (schnellste Formgebung, geringste Abkühlung, aber Spannungen im Metall) und dem Ziehen bzw. Tiefziehen möglich.

Vorteile und Nachteile der Warmverformung

Der wesentlichste Vorteil der Warmverformung ist, dass das Material bei höheren Temperaturen weicher und somit leichter verformbar ist. Es wird weniger Kraft benötigt, um das Material in die gewünschte Form zu bringen. Die Erhitzung des Materials auf hohe Temperaturen minimiert zudem interne Spannungen, die während des Verformungsprozesses auftreten können. Da der Prozess bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationstemperatur stattfindet, gibt es weniger Gefahr von Sprödung.

Der Prozess der Warmverformung bringt jedoch auch Herausforderungen mit sich. Die Kontrolle der richtigen Temperatur ist entscheidend, da eine zu hohe Temperatur die Materialeigenschaften verändern und eine zu niedrige Temperatur die Verformbarkeit beeinträchtigen kann. Bei hohen Temperaturen kann eine Oxidation auftreten, die eine sorgfältige Steuerung der Umgebungsbedingungen erfordert. Die Erhitzung des Stahls auf die erforderlichen Temperaturen verbraucht viel Energie, was Kosten verursachen kann.

Prozess und Ausführung

Im Allgemeinen ist die Warmverformung von Stahl ein vielseitiger Prozess, der in vielen Industriezweigen Verwendung findet. Durch die Arbeit bei Temperaturen über der Rekristallisationstemperatur bieten sie viele Vorteile in Bezug auf die Verformbarkeit und Qualität des Endprodukts. Allerdings erfordert sie auch spezialisiertes Know-how und Ausrüstung, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.

Wir empfehlen, dass Sie mit einem Schlosser über das Thema sprechen. Die Schlosser vor Ort können Sie umfassend zur Verwendung des Stahls bei Ihrem Bauobjekt beraten und dieses auch umsetzen. Wenn Sie nach Informationen zu den Preisen und Kosten beim Bau suchen, können Sie auch unseren Baukostenrechner für eine erste ungefähre Preiseinschätzung verwenden. 

Ihr Baucheck-Team