K
Kaltumformung
Ist die Formgebung eines Halbzeuges bei Raumtemperatur oder durch Reibungswärme oder Anwärmung entstandene Temperatur, die deutlich unterhalb der Rekristallisationstemperatur liegt. Bei der Kaltumformung entsteht eine Kaltverfestigung, die, wenn sie nicht erwünscht ist, durch ein Rekristallisationsglühen wieder rückgängig gemacht werden kann. Nach Art der Anwendung unterteilt man in Blechumformung und Massivumformung. Zur Blech-Kaltumformung gehören Kaltwalzen, Tiefziehen, Drücken, Biegen, Abkanten. Zur Kalt-Massivumformung zählen Kaltfließpressen, Kaltstauchen von Schrauben oder Bolzen, Kalteinsenken, Kaltschmieden, Kaltziehen von Drähten, Recken. Im Gegensatz zur Warmumformung ergibt eine Kaltumformung bessere Oberflächen und eine höhere Maßgenauigkeit. Geeignete Stähle zum Kaltumformen benötigen eine gute Kaltumformbarkeit.
s. Kaltumformbarkeit
s. Kaltverfestigung
s. Rekristallisation
s. Rekristallisationsglühen
s. Warmumformung
Kaltverfestigung
Bei der Kaltumformung eines metallischen Werkstoffs erhöht sich die Anzahl der Versetzungen erheblich. Die Bewegung der Versetzungen wird durch ihre hohe Anzahl und Hindernisse wie etwa eine Korngrenze behindert. Dadurch entsteht keine bleibende Formänderung, sondern die Festigkeit des Werkstoffs steigt, während die Zähigkeit abnimmt. Bei weiterer Kaltumformung muss mehr Kraft aufgewendet werden; die Kaltumformung endet, wenn die Kaltverfestigung so stark gestiegen ist, dass entweder die erforderliche Kraft nicht mehr aufgebracht werden kann oder der Werkstoff reißt. Die Kaltverfestigung kann durch ein Rekristallisationsglühen rückgängig gemacht werden.
Kaltwalzen
Umformverfahren, das im Anschluss an das Warmwalzen erfolgt. Das Walzgut wird im Walzspalt durch Aufbringen von Druck auf eine vorgegebene Dicke reduziert. Infolge des Gesetzes der Volumenkonstanz ergeben sich Längen- und Breitenänderungen. Vor allem die Breitung muss genau kontrolliert werden. Zusätzlich kann mit Längszug (Anlegen einer Zugspannung in Längsrichtung) gewalzt werden.
Die Abgrenzung gegenüber dem Warmwalzen erfolgt durch die Temperatur: Beim K. liegt die Walztemperatur immer unterhalb Rekristallisationstemperatur.
Man unterscheidet:
a) Umformung von Bandblechen in Quarto- oder Vielrollengerüsten durch Walzendruck und gleichzeitigen Haspelzug (Längszug). Je nach Stahlsorte und Arbeitsumfang ist die Anlage verschieden aufgebaut:
1. ein Umkehrquartogerüst zwischen zwei Haspeln (kleinere Leistungen bei wechselnden Sorten);
2. zwei bis fünf Quartogerüste zwischen zwei Haspeln (Tandem-Anordnung, größte Leistung);
3. ein Vielrollengerüst zwischen zwei Haspeln (schwer umformbare Stähle).
Zwischen den beiden angetriebenen Stützwalzen werden die kleineren Arbeitswalzen außermittig gehalten. Die sicher geführten kleinen Arbeitswalzen erlauben große Dickenabnahmen je Stich. Moderne Kaltwalzanlagen haben berührungslose Dickenmessgeräte.
b) Umformen geschweißter Rohre durch Rundkaliberwalzen in der Schweißmaschine nach dem Schweißvorgang und dem Abarbeiten des Schweißwulstes zur Einstellung des Fertigdurchmessers. Die Wanddicke wird dabei nicht beeinflusst. K. von Profilrohren -Türkenkopf. Ein K. nahtloser Rohre geschieht i.d.R. nur beim Kaltpilgern (Rohrherstellung).
s. Quartogerüst
s. Rohrherstellung
s. Warmwalzen
Kaltzähe Stähle
(auch kryogene Stähle); Stähle, die auch bei tiefen Temperaturen neben ihrer Festigkeit noch ein ausreichendes plastisches Formänderungsvermögen aufweisen. Das wird durch eine bei genau angegebener Temperatur geforderte Mindestkerbschlagarbeit an Charpy-V-Proben definiert. Al-beruhigte (alterungsunempfindliche) Stähle verhalten sich sehr günstig. Mn und besonders Ni verbessern die Kaltzähigkeit. Kaltzähe Stähle werden in der Kältetechnik (Kryotechnik) und im Apparatebau eingesetzt, z.B. für Flüssiggasbehälter, für Anlagen zur Gasgewinnung; geeignete Stahlsorten sind in DIN EN 10216-4, DIN EN 10217-4 und -6, DIN EN 10028 aufgeführt.
Für Temperaturen bis -50°C kann bspw. der Feinkornbaustahl STE 355 TM eingesetzt werden, für Temperaturen bis -120°C der Stahl 12 Ni 19, bis zu -200°C der Stahl X 8 Ni 9 und bis zu -270°C der Stahl X 10 CrNiTi 18-10.