Bevor Sie beginnen, etwas über Kohlenstoffstahl zu lernen, sollten Sie den Begriff „toter Kohlenstoffstahl“ kennen.
Vollständig gehärteter Kohlenstoffstahl im Vergleich zu halbvergütetem Stahlmaterial
Bei der Herstellung von Stahl wird Sauerstoff zwangsweise injiziert, um ihn zu schmelzen. Sauerstoff verbindet sich mit überschüssigem Kohlenstoff und wird als Gas freigesetzt. Allerdings verbleibt zwangsläufig überschüssiger Sauerstoff in der Stahlschmelze.
Dies führt zur Bildung von Oxideinschlüssen im Stahl oder zur Porosität, die beim Erstarren entstehen. Der Prozess der Sauerstoffentfernung wird als Desoxidation bezeichnet. Die Desoxidation wird durch Zugabe von Silizium, Aluminium oder anderen Desoxidationsmitteln zu geschmolzenem Stahl erreicht. Durch den Grad der Desoxidation entstehen drei verschiedene Stahlsorten.
Toter Kohlenstoffstahl ist ein vollständig desoxidierter Stahl, in dem kein freier Sauerstoff mehr vorhanden ist. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Zusammensetzung und eine höhere Härte als bei anderen Typen.
Halbkalzinierter Kohlenstoffstahl ist teilweise desoxidiert und es ist noch etwas freier Sauerstoff im Stahl vorhanden. Die Eigenschaften von halbgebleichtem Stahl liegen zwischen denen von vollständig gebleichtem Stahl und besäumtem Stahl.
Ohne Desoxidation hergestellter Stahl wird als besäumter Stahl bezeichnet. Es ist spröde und hat eine geringe Dehnung.
Gusseisen vs. Stahlguss
Es gibt einen Unterschied zwischen Gusseisen und Stahlguss. Reden wir über Gusseisen.
Gusseisen
Das Eisenmetall, das mehr als oder gleich 2 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, ist Gusseisen.
Da es sich um ein hartes und sprödes Material handelt, eignet es sich nicht für Prozessrohre.
Aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit werden Rohre aus duktilem Gusseisen jedoch häufig im Wasserverteilungsnetz eingesetzt.
Ein weiteres Beispiel für die Verwendung von Gusseisen sind Schachtabdeckungen zur Entwässerung.
Es gibt noch andere Arten von Gusseisen, die neben Rohren auch für industrielle Zwecke verwendet werden. Zum Beispiel Grauguss (ASTM A48), Weißguss, Temperguss (ASTM A47), A74, A746.
Stahlguss
Gussstahl ist ein Eisenmetall mit weniger als 2 Gewichtsprozent Kohlenstoff.
Gussstahl wird in verschiedenen Gusswerkstoffen in der Prozessindustrie verwendet. Wird bei der Herstellung von Ventilgehäusen und Gussarmaturen verwendet
ASTM A216 Gr WCB, A352 Gr LCB/C sind Beispiele für Gussstahlsorten.
Kohlenstoffstahl (CS)
CS fällt ebenfalls unter die Definition von Stahlguss, der Hauptunterschied liegt jedoch in der Herstellungsmethode. Es wird durch Walz-, Schmiede- und Ziehverfahren hergestellt.
Es ist ein weit verbreitetes Rohrleitungsmaterial in der Prozessindustrie.
Eisen ist das Hauptelement dieser Art, andere Elemente kommen in unbedeutender Menge vor.
Es muss berücksichtigt werden, dass es sich um eine Art legierten Stahl handelt.
Die anderen im CS vorhandenen Elemente sind metallischer und nichtmetallischer Natur.
Die in CS enthaltenen metallischen Legierungselemente sind
Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium, Aluminium, Kupfer, Silizium usw.
Die in CS enthaltenen nichtmetallischen Legierungselemente sind
Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel usw.
Diese Legierungselemente haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Metall. Einige dieser Elemente verbessern bei Zugabe in der berechneten Menge die Eigenschaften des Materials erheblich.
Klassifizierung von Kohlenstoffstahl
Abhängig vom Kohlenstoffanteil kann Stahl in folgende Kategorien eingeteilt werden:
Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt: Der Kohlenstoffgehalt liegt im Bereich von - 0,05 % bis 0,25 %.
Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt: Der Kohlenstoffgehalt liegt im Bereich von - 0,25 % bis 0,5 %.
Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt: Der Kohlenstoffgehalt liegt im Bereich von - 0,5 % bis weniger als 2 %.
Hier sehen Sie einige der am häufigsten verwendeten CS-Materialqualitäten in Prozessrohrleitungen.
Für Rohre: ASTM A53 Gr A/B, A106 Gr A/B/C, API 5L Gr B
Für geschmiedete Produkte: ASTM A234 Gr.WPA/B, A420 Gr.WPL6
Für geschmiedete Produkte: ASTM A105, A350 Gr LF1/LF2, A181
ASTM A53 Stahlrohre, schwarz und feuerverzinkt, geschweißt und nahtlos
ASTM A106 Nahtloses Kohlenstoffstahlrohr für den Einsatz bei hohen Temperaturen
ASTM A134-Stahlrohre, elektrisch schmelzgeschweißt (Lichtbogen) (NPS-Größen 16 und höher)
ASTM A135 Elektrische widerstandsgeschweißte Stahlrohre
ASTM A139 Elektrofusion (Lichtbogen) geschweißtes Stahlrohr (NPS 4 und höher)
ASTM A182 Geschmiedete oder gewalzte Flansche, Armaturen und Ventile für Rohre und Teile aus legiertem Stahl für Hochtemperaturanwendungen
ASTM A252 geschweißte und nahtlose Stahlrohrpfähle
ASTM A333 geschweißte und nahtlose Stahlrohre für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen
ASTM A335 Nahtlose ferritische Stahlrohre für den Einsatz bei hohen Temperaturen
ASTM A369 Geschmiedete und perforierte Rohre aus Kohlenstoff- und Ferritlegierungsstahl für den Einsatz bei hohen Temperaturen
ASTM A381: Standardspezifikation für metalllichtbogengeschweißte Stahlrohre zur Verwendung in Hochdruckübertragungssystemen
ASTM A426 Schleudergussrohre aus ferritischem Stahl für den Einsatz bei hohen Temperaturen
ASTM A523 Nahtlose und elektrisch widerstandsgeschweißte Stahlrohre für Hochdruckkabelkreise.
ASTM A524 Nahtlose Kohlenstoffstahlrohre für atmosphärische und niedrige Temperaturen
ASTM A530 Allgemeine Anforderungen für Spezialrohre aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl
ASTM A691 Rohre aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl, elektrisch schmelzgeschweißt für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen
ASTM A694 Schmiedeteile aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl für Rohrflansche, Armaturen, Ventile und Teile für Hochdruckübertragungsdienste
ASTM A714 geschweißte und nahtlose hochfeste niedriglegierte Stahlrohre
ASTM A733 Rohranschlüsse aus Kohlenstoffstahl und austenitischem Edelstahl, geschweißt und nahtlos
ASTM A865 Gewindekupplungen aus Stahl, geschweißt oder nahtlos, verzinkt (verzinkt) oder schwarz, zur Verwendung in Stahlrohrverbindungen
ASTM A984 Stahlrohre, schwarz, mit glatten Enden, elektrisch widerstandsgeschweißt
ASTM A1005 Stahlrohr, schwarz, glattes Ende, Längs- und Spiralnaht, doppelt unterpulvergeschweißt
ASTM A1006 Stahlrohr, schwarz, glattes Ende, laserstrahlgeschweißt
