4.1.1 Varm- och kallbearbetning
Ett stål som på grund av plastisk deformation innehåller stor mängd dislokationer kan vid hög temperatur bilda nya korn. Detta medför att korn med stor mängd dislokationer ersätts av nya korn med mindre mängd dislokationer. Denna process kallas rekristallisation.
Varmbearbetning innebär att temperaturen är så hög att rekristallisation sker under bearbetningen. Kallbearbetning innebär att rekristallisation ej sker vid den aktuella temperaturen. Ett kallbearbetat stål kan värmas upp för att rekristallisera. Detta innebär att stålet får tillbaka de egenskaper det hade före bearbetning.
Vid kallbearbetning kommer deformationsmotståndet att öka från stick till stick på grund av att mängden dislokationer ökar. Materialet deformationshårdnar.
Vid varmbearbetning kommer rekristallisation mellan sticken att hålla mängden dislokationer konstant. Däremot sjunker temperaturen, vilket medför att deformationsmotståndet ökar av den orsaken. En annan skillnad mellan kallbearbetning och varmbearbetning är att deformationsmotståndet vid varmbearbetning är mer beroende av deformationshastigheten, έ.
Så kallad termomekanisk valsning (TM valsning, på engelska Thermomechanical treatment, TMT) kan delas in i fyra delsteg. Det första är värmningen. Det andra är en normal varmvalsning med rekristallisation. Därefter gör man en paus i valsningen och låter temperaturen gå ner så långt att rekristallisationen upphör. Valsningen sker i tredje steget utan rekristallisation.
Detta kallas ofta ”kontrollerad valsning”. Den kontrollerade valsningen är egentligen en kallvalsning vid hög temperatur. På grund av att rekristallisation ej sker ökar valskrafterna kraftigt. Avsikten med den kontrollerade valsningen är att få utdragna austenitkorn. Vid fasomvandlingen vid svalningen bildas sedan ferrit i austenitens korngränser och en finkornig struktur erhålles.
Genom att lägga in forcerad kylning (kallas också direktkylning, engelska accelerated cooling) som ett fjärde steg, kan strukturen bli ännu mer finkornig. Orsaken till att en finkornig struktur eftersträvas är att finare korn ger bättre materialegenskaper (både högre sträckgräns och lägre omslagstemperatur).
