Kallvalsat stål är stål som har bearbetats under sin omkristallisationstemperatur genom att det har passerat mellan ett par valsar. Omkristallisationstemperatur är den temperatur vid vilken kornen i metallens gallerstruktur har omarrangerats, vilket lämnar den fri från spänningar och deformationer. På så sätt skiljer sig kallvalsning från varmvalsning, som används för att bearbeta metall över dess omkristallisationstemperatur. Kallvalsade stålmaterial finns i en mängd olika storlekar och former med egenskaper som är användbara i ett brett spektrum av applikationer.
Stål förbehandlas innan det kallvalsas med en process som kallas betning, som använder starka syror för att avlägsna beläggningar och andra föroreningar. Metallen passerar sedan genom rullar för att minska dess tjocklek. De flesta kallvalsningar sker i flera passager och innehåller vanligtvis två stationer för att bearbeta metallen. En station används för en större initial reduktion i storlek medan den andra ger en mindre efterbehandlingsreduktion för att producera en kvalitetsyta. På grund av ökad hårdhet skapad av kallvalsning är denna process mer begränsad än varmvalsning i storleksminskningen som uppnås med varje pass.
Det finns flera anledningar till kallvalsning av stål. Denna process minskar tjockleken på den bearbetade metallen och uppnår snävare tjocklekstoleranser än vad som kan framställas med varmvalsning. Kallvalsning kan också ge en ytfinish av hög kvalitet och förbereda metallen för att få en ytbeläggning.
En mängd olika kvaliteter av kallvalsat stålmaterial kan tillverkas beroende på storleksminskningen på originalmaterialet. Skinvalsat stål genomgår en reduktion på 0.5–1.0 % och är känt för sin släta ytfinish och goda formbarhet. Andra kvaliteter inkluderar kvartshård, halvhård och helhård, som kan nå upp till 50 % minskning i storlek från originallagret.
När storleken på det kallvalsade stålet minskas ytterligare ökar både dess styrka och hårdhet, men dess duktilitet minskar. Quarter Hard stål behåller tillräcklig formbarhet för att det kan böjas tillbaka på sig självt utan att spricka. Halvhårt stål kan bara böjas till 90 grader och helhårt stål kan bara böjas till 45 grader utan att spricka. Efter kallvalsning kan uppvärmning av metallen i en process som kallas glödgning återställa en del av dess duktilitet. Det slutliga kallvalsade stålmaterialet kan tillverkas i form av plåt, remsor, stänger eller andra former.
Kallvalsade stålprodukter har en mängd olika egenskaper som är lämpliga för ett brett spektrum av applikationer. Förutom sin höga hållfasthet är kallvalsat stål mycket motståndskraftigt mot bucklor och uppvisar användbara magnetiska egenskaper. Den accepterar också lätt ytbeläggningar som emalj och färg. Tillverkade föremål tillverkade av kallvalsat stål sträcker sig från kommersiella produkter som apparater och badkar till bilar till industriprodukter inklusive motorer, generatorer och transformatorer.