Allgemeine Regel
Im Allgemeinen nimmt die Zugfestigkeit warmgewalzter Stahlbleche mit zunehmender Dicke ab. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit dünnerer warmgewalzter Stahlplatten (z. B. solche mit einer Dicke von 3 - 5 mm) etwa 400 - 500 MPa erreichen, während die Zugfestigkeit dickerer Stahlplatten (z. B. diese) etwa 400 - 500 MPa erreichen kann bei einer Dicke von 20 - 30mm) kann auf etwa 300 - 400MPa sinken.

Ursachenanalyse
Unterschiede im Rollprozess:
Während des Warmwalzprozesses wird das dünnere Stahlblech aufgrund seiner geringen Dicke einer relativ gleichmäßigeren Walzkraft ausgesetzt. Die gesamte Stahlplatte kann sich beim Walzen stärker verformen und die innere Struktur ist kompakter. Durch diese kompakte Struktur kann das Material Spannungen bei Zugbelastung besser übertragen und weist somit eine höhere Zugfestigkeit auf.
Beim Walzen der dicken Stahlplatte ist aufgrund ihrer großen Dicke der Verformungsgrad des Mittelteils und des Oberflächenteils nicht konsistent. Der Oberflächenteil verformt sich unter der Wirkung der Walzkraft stärker, während sich der Mittelteil relativ weniger verformt. Dies führt zu Unterschieden in der inneren Struktur der Stahlplatte. Der Mittelteil ist möglicherweise nicht kompakt genug und es können sogar Mängel wie Porosität auftreten, die sich auf die Gesamtzugfestigkeit der Stahlplatte auswirken.

Einfluss des Kühlprozesses:
Die dünnere Stahlplatte kühlt nach dem Walzen relativ schnell ab. Die schnelle Abkühlung führt zu einer höheren Kornfeinung im Inneren der Stahlplatte. Die feinen Körner können die Versetzungsbewegung behindern und die Festigkeit des Materials erhöhen. Daher kann die dünnere Stahlplatte im Zugversuch einer höheren Zugkraft standhalten, bevor sie bricht, d. h. sie weist eine höhere Zugfestigkeit auf.
Die dicke Stahlplatte kühlt langsamer ab und die inneren Körner haben mehr Zeit zum Wachsen, sodass die Korngröße größer ist. Größere Körner machen die Versetzungsbewegung relativ einfacher. Bei Einwirkung von Zugkräften ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sich das Material verformt und bricht, sodass die Zugfestigkeit geringer ist.

 

 

 

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