Was ist Hot Rolled Coil (HRC)?

1.0 Was ist Warmband (HRC)? Definition, Produktionsprozess und Verwendung

1.1 Produktionsprozess von warmgewalztem Coil (HRC)

1. Brammenvorbereitung und Erwärmung: Die Produktion beginnt mit dicken oder dünnen Brammen (normalerweise aus Strangguss), die in einen Wiedererwärmungsofen eingeführt werden. Die Brammen werden über ihre Rekristallisationstemperatur – normalerweise etwa 927 °C (1700 °F) – erhitzt, um eine ausreichende Plastizität zum Walzen sicherzustellen.
2. Entkalkung: Nach dem Erhitzen ist die Brammenoberfläche mit Walzzunder (Eisenoxid) bedeckt. Hochdruckwasserstrahlen entfernen den Zunder und gewährleisten so die gewünschte Oberflächenqualität für das Walzen.
3. Vorwalzen: TDie Brammen durchlaufen ein Vorwalzwerk (oft mehrere Gerüste), wodurch die Dicke reduziert und die Länge verlängert wird, während die Gussstruktur aufgebrochen wird. Einige Walzwerke verwenden ein Reversierwalzwerk, bei dem die Brammen zur Dickenreduzierung durch ein einzelnes Gerüst hin und her geführt werden.
4. Fertigwalzen: Anschließend durchläuft das Band fünf bis sieben Fertigwalzgerüste zur präzisen Dickenreduzierung. In dieser Phase kann eine zusätzliche Entzunderung erfolgen. Das Fertigwalzen spielt eine entscheidende Rolle für die endgültige Form, die Dickengleichmäßigkeit und die inneren mechanischen Eigenschaften.
5. Kontrollierte Kühlung: Das gewalzte Band wird durch Wassersprühstrahlen entlang des Auslauftisches schnell abgekühlt. Dadurch wird die Kornstruktur kontrolliert und die mechanische Leistung verbessert.
6. Aufwickeln und Verpacken: Nach dem Abkühlen wird der Streifen mithilfe einer Haspel zu einer Rolle aufgewickelt. Die fertigen Spulen werden umreift, etikettiert und verpackt und sind bereit für die Lagerung oder den Versand.

1.2 Arten von warmgewalztem Coil (HRC) und Hauptvorteile

Warmgewalzte Coils (HRC) werden typischerweise in drei Haupttypen eingeteilt:

• Handelsqualität (CQ): Der am häufigsten verwendete Typ, geeignet für allgemeine Anwendungen wie Rohre, Schläuche und Automobilkomponenten.
• Strukturelle Qualität (SQ): Entwickelt für strukturelle Anwendungen wie Balken, Platten und tragende Teile, bei denen eine höhere Festigkeit erforderlich ist.
• Ziehqualität (DQ): Wird in Anwendungen verwendet, die eine gute Formbarkeit erfordern, wie z. B. tiefgezogene oder gestanzte Komponenten.

1.3 Hauptvorteile von HRC im Vergleich zu anderen Stahlprodukten:

• Hohe Streckgrenze: Ideal für Umgebungen mit hoher Beanspruchung und Hochleistungsanwendungen.
• Hervorragende Abriebfestigkeit: Geeignet für Vorgänge mit hohem Verschleiß und Oberflächenreibung.
• Gute Schweißbarkeit und Formbarkeit: Einfach herzustellen und in verschiedene Industrieteile und -komponenten zu formen.

1.4 Verarbeitungs- und Leistungsmerkmale von warmgewalztem Stahl

• Gute Formbarkeit: Geeignet für Biege-, Stanz- und Ziehprozesse.
• Hervorragende Schweißbarkeit: Kompatibel mit verschiedenen Schweißtechniken und -methoden.
• Mittlere Festigkeit mit guter Zähigkeit: Kann erhebliche Lasten tragen; geeignet für strukturelle Anwendungen.
• Oberflächenzunder: Die Oberfläche kann Walzzunder aus der Hochtemperaturoxidation enthalten, der normalerweise durch Beizen oder weitere Verarbeitung entfernt wird.
• Geringere Maßgenauigkeit: Schrumpfung während des Abkühlens kann zu geringeren Toleranzen als bei kaltgewalzten Produkten führen.
• Unregelmäßige Kanten: Im Vergleich zu kaltgewalztem Stahl können die Kanten etwas stumpf oder uneben sein.
• Geringe innere Spannung: Minimale Restspannung, wodurch das Risiko einer Verformung oder Verzerrung während der Herstellung verringert wird.
• Grobe Körner, gleichmäßige Struktur: Stabile und konstante Leistung, wenn auch nicht so raffiniert wie kaltgewalzter Stahl.
• Kostengünstig: Bietet eine hohe Produktionseffizienz und geringere Herstellungskosten und ist daher ideal für großvolumige Baustahlanwendungen.

1.5 Typische Industrieanwendungen von warmgewalztem Stahl

Industrie	Anwendung	Details
Konstruktion	Balken, Stützen, Tragwerke	Verwendet in Gebäuden, Brücken, Lagerhallen, Tiefbau
	Grundplatten und Winkeleisen	Tragende Unterstützung und strukturelle Rahmen
Automobilindustrie	Fahrgestelle, Rahmen, Räder	Wird in LKWs, Anhängern, Bussen und Personenkraftwagen verwendet
	Verstärkungsplatten	Anwendung auf hochfesten und schlagfesten Karosseriestrukturen
Schiffbau	Rumpf- und Deckplatten	Großformatige Platten für Schiffe und Binnenschiffe
Öl und Gas	Rohre und Schläuche (Niederdruck)	Geschweißte Rohre, Plattformstützen
	Tankhüllen und -auskleidungen	Lagerung von Öl, Gas und chemischen Produkten
Schweres Gerät	Kran- und Baggerkomponenten	Auslegerarme, Rahmen, tragende Teile
Herstellung	Substrat für kaltgewalzte Produkte	HRC wird vor der Weiterverarbeitung oft gebeizt und geölt
	Stahlfässer und -tonnen	Wird zur Lagerung und zum Transport von Flüssigkeiten verwendet
Eisenbahn	Wagenrahmen und Radstände	Strukturelle, tragende Elemente
Energie	Windturmsegmente	Dicker warmgewalzter Stahl für Türme und Gondeln
Allgemeine Fertigung	Geländer, Zäune, Tore	Verkehrssicherheit und bauliche Nutzung
Speichersysteme	Lagerregale und Regalsysteme	Mittelfeste HRC für Logistik und Lager
Versandbehälter	Wandpaneele und Rahmen	Hochfester Stahl für Containerkonstruktionen

2.0 Warmgewalzte Stahlcoils (HRC): Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen

2.1 Allgemeine Leistungsindikatoren für warmgewalzten Stahl

(Typische Werte für Kohlenstoffbaustahl)

Eigentum	Typischer Bereich
Streckgrenze (MPa)	235–355
Zugfestigkeit (MPa)	370–550
Dehnung (%)	20–35
Härte (HB)	100–170
Arbeitstemperaturbereich	Raumtemperatur bis ~400°C

2.2 Hauptmerkmale von warmgewalztem Stahl

Besonderheit	Beschreibung
Hochtemperaturwalzen	Über der Rekristallisationstemperatur gewalzt, was eine hervorragende Duktilität und Verarbeitbarkeit gewährleistet.
Oberflächenskala	Beim Abkühlen bilden sich Oxidschichten, die das Aussehen beeinträchtigen, aber durch Beizen entfernt werden können.
Geringere Maßgenauigkeit	Aufgrund der Wärmeausdehnung und der natürlichen Abkühlung sind die Toleranzen geringer als bei kaltgewalztem Stahl.
Leichte Verformung	Es kann zu geringfügigen Schrumpfungen kommen; Ecken und Kanten können abgerundet oder leicht unregelmäßig sein.
Ideal für den strukturellen Einsatz	Wird häufig in Anwendungen verwendet, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist, die Maßgenauigkeit jedoch zweitrangig ist (z. B. Gebäude, Brücken).

2.3 Lieferbedingungen für warmgewalztes Coil

Zustand	Beschreibung
Schwarze Oberfläche (HR)	Unbehandelte Oberfläche mit Walzhaut; kostengünstig und ideal zur Weiterverarbeitung.
Eingelegt und geölt (HRPO)	Zunder wird entfernt und mit Rostschutzöl beschichtet; bietet eine sauberere Oberfläche für nachfolgende Prozesse.

2.4 Gängige ASTM-Normen für warmgewalzten Stahl – Anwendungsorientierter Überblick

Die folgende Tabelle fasst häufig verwendete ASTM-Normen für warmgewalzte Stahlbleche, -bänder und -konstruktionsprodukte zusammen und konzentriert sich dabei auf ihre Anwendungsszenarien:

Standard Nr.	Abgekürzter Name	Materialtyp	Typische Anwendungen
ASTM A1011	Warmgewalztes Kohlenstoff-, Struktur-, HSLA- und UHSS-Stahlblech/-band	Kohlenstoffstahl, Baustahl, HSLA, UHSS	Automobil, Baustrukturen, mechanische Komponenten
ASTM A36	Kohlenstoff-Baustahl	Allgemeine warmgewalzte Baustahlplatten	Balken, Stützen, Konsolen, Brücken
ASTM A569	Warmgewalzte Kohlenstoffstahlbleche und -bänder in Handelsqualität	Handelsüblicher Kohlenstoffstahl (veraltet, ersetzt durch A1011)	Allgemeines Stanzen, Schweißen (nicht strukturell)
ASTM A572	HSLA-Baustahl	Hochfester niedriglegierter Baustahl	Brücken, Hochhäuser, Schwerlastbauteile
ASTM A992	Baustahlprofile	Warmgewalzte H-Träger und I-Träger	Strukturbalken und -stützen in modernen Gebäuden
ASTM A715	Warmgewalzte, hochfeste, kaltgeformte Bleche/Bänder	Hochfester, kaltumformbarer Warmwalzstahl	Stanzteile, Rahmen, Verstärkungen
ASTM A606	HSLA-Stahl mit atmosphärischer Korrosionsbeständigkeit	Verwitterungsstahl (zB Cor-Ten)	Außenanlagen, Eisenbahnwaggons, Container
ASTM A635	Warmgewalztes Band, Kohlenstoff und HSLA, große Breite	Breitband-Kohlenstoff- und HSLA-Stahl	Anwendungen, die dickere warmgewalzte Platten erfordern
ASTM A1008	Kaltgewalzte Stahlbleche und -bänder (zum Vergleich)	Kaltgewalzter Stahl (im Vergleich zu A1011)	Teile, die eine hohe Oberflächengüte erfordern

2.5 Vergleich der mechanischen Eigenschaften gängiger warmgewalzter ASTM-Güten

Diese Tabelle bietet einen Vergleich der typischen mechanischen Eigenschaften häufig verwendeter warmgewalzter ASTM-Stahlsorten, einschließlich Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnung:

ASTM-Klasse	Typ	Streckgrenze	Zugfestigkeit	Dehnung (%)	Bemerkungen
A36	Kohlenstoff-Baustahl	≥ 250 MPa	400–550 MPa	≥ 20%	Gängiger Baustahl für den Bau
A1011 CS Typ B	Handelsstahl	≥ 170 MPa	≥ 270 MPa	≥ 28%	Allgemeine Formgebung, nicht strukturell
A1011 SS Klasse 36	Baustahl	≥ 250 MPa	≥ 400 MPa	≥ 20%	A36-Ersatz, weit verbreitet im Bauwesen
A1011 SS Klasse 50	Hochfester Baustahl	≥ 345 MPa	≥ 450 MPa	≥ 18%	Höhere Festigkeit, Verwendung in Brücken, Schwermaschinen
A1011 HSLAS Klasse 50	HSLA-Stahl	≥ 345 MPa	≥ 450 MPa	≥ 20%	Bessere Formbarkeit als SS-Güten, geeignet für Fahrzeugrahmen
A1011 HSLAS-F Klasse 50	HSLA – Verbesserte Formbarkeit	≥ 345 MPa	≥ 450 MPa	≥ 22%	Verbesserte Stanzleistung
A1011 Klasse 100 (UHSS)	Ultrahochfester Stahl	≥ 690 MPa	≥ 830 MPa	≥ 10%	Automobilstrukturteile, Sicherheitsschalen
A572 Klasse 50	HSLA-Baustahl	≥ 345 MPa	≥ 450 MPa	≥ 18%	Brücken, Hebezeuge, Baumaschinen
A992	Baustahl für H-Formen	≥ 345 MPa	450–620 MPa	≥ 18%	Ersetzt A572 für I-Träger und H-Träger