Kallvalsat stål är starkare än varmvalsat stål främst på grund av den process som det genomgår under produktionen. Skälen är följande:
Töjningshärdning: när stål komprimeras vid rumstemperatur under kallvalsning uppstår ett fenomen som kallas töjningshärdning. Detta innebär att när stålet deformeras förändras dess inre struktur, vilket leder till ökad hållfasthet.
Kornstruktur: Kallvalsning ger en finare, mer enhetlig kornstruktur i stål än varmvalsning. Denna raffinerade kornstruktur bidrar till styrkan hos kallvalsat stål.
Arbetshärdning: Kallvalsning innebär att stål passerar genom en serie valsar vid rumstemperatur. Varje gång stålet passerar genom valsarna komprimeras det ytterligare och formas. Denna process av upprepad deformation orsakar arbetshärdning, vilket ytterligare ökar stålets hållfasthet.
Minskad duktilitet: Medan kallvalsat stål blir starkare, blir det också mindre formbart. Duktilitet är förmågan hos ett material att deformeras under påfrestning före bristning. Kallvalsat stål kan vara mindre seg än varmvalsat stål, men dess ökade styrka gör det lämpligt för applikationer där hög hållfasthet är det primära kravet.
Vid varmvalsning sker omkristallisation i materialet som valsas, vilket resulterar i spänningsfria korn efter valsningen. Som ett resultat är varmvalsat material mjukare, mer formbart och mindre starkt än kallvalsat identiskt material. Sammantaget ger kallvalsningsprocessen unika strukturella förändringar till stålet, vilket resulterar i högre hållfasthet jämfört med varmvalsat stål.
