Hintergrund: Warum Stahl legiert wird
Normaler Kohlenstoffstahl erfüllt die Anforderungen einfacher Strukturen, aber höhere Festigkeit, Zähigkeit, Härtbarkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Hochtemperaturleistung erfordern den Zusatz von Legierungselementen. Elemente wie Mangan, Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium und Bor werden in kontrollierten Mengen hinzugefügt, um die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Stahl zu verändern. Die Klassifizierung von legiertem Baustahl organisiert diese Materialien in Familien, sodass Konstrukteure und Metallurgen Qualitäten, Standards und Eigenschaften systematisch vergleichen können. Die beiden häufigsten Klassifizierungsachsen sind der Gesamtlegierungsgehalt und das dominierende Legierungselement.
Klassifizierung nach Legierungsgehalt
Die einfachste Unterteilung unterteilt Stahl nach dem Gesamtgehalt an Legierungselementen. Niedrig-legierter Stahl enthält insgesamt bis zu etwa 5 Prozent Legierungselemente; Das klassische Beispiel ist die Familie der witterungsbeständigen und hoch-festen Nieder-legierungen, und auch die Chrom--Molybdän-Kesselstähle mit etwa 1 bis 2,25 Prozent Chrom fallen in diese Gruppe. Mittel-legierter Stahl enthält etwa 5 bis 10 Prozent, beispielsweise die 5-Chrom- und 9-Chrom-Raffineriequalitäten. Hochlegierter Stahl hat einen Chromgehalt von mehr als 10 Prozent, und rostfreie Stähle mit mehr als 12 Prozent Chrom sind die Hauptbestandteile. Diese Unterteilung ist wichtig, weil sie die Wärmebehandlungspraxis, die Schweißbarkeit und die Kosten bestimmt.
Klassifizierung nach dominantem Element
Manganstähle: verbesserte Festigkeit und Härtbarkeit bei geringen Kosten, verwendet für Schienen und Zahnräder.
Chromstähle: Härte, Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit, verwendet für Lager und Hochtemperaturrohre.
Nickelstähle: Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen, werden für kryogene Geräte und Panzerungen verwendet.
Molybdänstähle: Zeitstandfestigkeit bei erhöhter-Temperatur, verwendet für Kessel- und Druckbehälterkomponenten.
Chrom-Nickelstähle: eine breite Familie von vergüteten-und-vergüteten Baustählen bis hin zu austenitischen Edelstahlsorten.
Mikrolegierte Vanadium- und Bor-Stähle: Kornverfeinerung und Härtbarkeit bei sehr geringen Zugabemengen.
Klassifizierung nach Anwendungsstandard
Nationale Normen gruppieren legierte Baustähle nach Dienst. In China deckt GB/T 3077 vergütete -und-vergütete legierte Baustähle wie 40Cr und 35CrMo ab, während GB/T 1591 hoch{7}feste, niedrig-legierte Baustähle wie Q355 abdeckt. In Nordamerika deckt ASTM A29 allgemeine Anforderungen für Stangen aus legiertem Stahl ab, und das vierstellige AISI-SAE-System bezeichnet Güten wie 4130 und 4140. In Europa deckt EN 10083 vergütete Stähle und EN 10025 Baustähle ab. Jede Norm definiert chemische Grenzwerte, Anforderungen an mechanische Eigenschaften und zulässige Wärmebehandlungen, daher muss die Klassifizierung immer zusammen mit der maßgeblichen Norm gelesen werden.
Auswahllogik für allgemeine Dienste
| Serviceanforderung | Typische Klassenfamilie |
|---|---|
| Hohe Festigkeit und Schweißbarkeit | Hoch-Legierung mit niedriger-Festigkeit, z. B. Q355 oder 345 |
| Verschleißfestigkeit | Chromstähle, wie z. B. Wälzlagerstähle |
| Zähigkeit bei niedrigen-Temperaturen | Nickelstähle und fein-körnige Kohlenstoff-Manganstähle |
| Kriechfestigkeit bei hohen-Temperaturen | Chrom--Molybdänstähle wie 12Cr1MoV und P22 |
| Korrosionsbeständigkeit | Rostfreie Stähle mit mehr als 12 Prozent Chrom |
Anwendungsszenarien
Legierter Baustahl findet sich in Auslegern und Bolzen von Baumaschinen, Antriebsstrangteilen für Kraftfahrzeuge, Kesselköpfen von Kraftwerken, Ofenrohren von Raffinerien, Schiffsrumpfplatten, Krankonstruktionen und Bergbaumaschinen. In jedem Fall hilft die Klassifizierung, das Material dem vorherrschenden Ausfallrisiko zuzuordnen: Ermüdung, Verschleiß, Sprödbruch, Kriechen oder Korrosion.
Häufig gestellte Fragen
Die anwendbare Norm hängt vom Produkt und der Dienstleistung ab: API 5L für Leitungsrohre, ASTM A53 und A106 für Kohlenstoffstahlrohre, ASTM A312 und A213 für Edelstahl und ASME B16-Serie für Abmessungen und Armaturen; In der Bestellung sind die Norm und ihre Ausgabe zu benennen.
Die Größen reichen von kleinen Bohrungen bis hin zu großen Durchmessern je nach Produktstandard, wobei die Wandstärke in Plannummern von SCH10 bis XXS oder in Millimetern ausgedrückt wird; In der Bestellung sind Außendurchmesser, Wandstärke und Länge angegeben.
Es stehen Kohlenstoffstahlsorten wie API 5L B bis X70 und ASTM A106 B, legierte Stähle und rostfreie Sorten wie 304/304L, 316/316L und Duplex zur Verfügung, die jeweils mit zertifizierten chemischen und mechanischen Eigenschaften geliefert werden.
Jede Charge wird auf chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, Abmessungen und Druckfestigkeit getestet, mit hydrostatischer Prüfung und zerstörungsfreier Prüfung gemäß der Norm, und das Zertifikat dokumentiert die Ergebnisse.
Es sind schwarz lackierte, lackierte, geölte, verzinkte oder beschichtete Oberflächen mit glatten, abgeschrägten oder Gewindeenden erhältlich. Kunststoffkappen und Endschutz aus Stahl schützen das Rohr beim Transport.
Lagern Sie es auf Kufen über dem Boden, wobei die Enden geschützt sind, halten Sie es trocken und fern von ungleichen Metallen und heben Sie Bündel mit Schlingen an den angegebenen Hebepunkten an, um Schäden zu vermeiden.
