Warum sind stähle mit hohem kohlenstoffgehalt nicht schweißgeeignet?
Gefragt von: Hans Peter Lindner | Letzte Aktualisierung: 17. August 2021sternezahl: 4.8/5 (27 sternebewertungen)
Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,22 % gelten nur noch als bedingt schweißgeeignet, da sie durch die Gefügeumwandlungen zu Härtespitzen und Rissbildung neigen. Härtespitzen entstehen in der Wärmeeinflusszone besonders im Grenzbereich zur erstarrten Schmelze durch die Bildung von Martensit.
Wie beeinflusst der Kohlenstoffgehalt die Schweißbarkeit eines Stahls?
Bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt kommt es beim Schweißen zu Veränderungen und Umwandlungen im Gefüge (Mikrostruktur der Stahlatome). Das kann dazu führen, dass es entweder zu sogenannten Härtespitzen oder auch zur Rissbildung Im Material durch das Schweißen kommt. Beides ist nicht erwünscht.
Was beeinflusst die schweißbarkeit?
Der Kohlenstoffgehalt des Stahles ist wesentliche Einflussgröße für die Schweißbarkeit. Der Kohlenstoff bestimmt Härte, Festigkeit und Dehnung im Werkstoff. Die Grenze bildet ein Kohlenstoffgehalt von 0,22 % C. Darunter wird die Schweißbarkeit kaum beeinflusst, darüber besteht die Gefahr der Martensitbildung.
Wie hoch darf der Kohlenstoffgehalt von Stahl?
Stahl bezeichnet alle metallischen Legierungen, deren Hauptbestandteil Eisen ist und deren Kohlenstoffgehalt i.d.R. 2,06% nicht übersteigt.
Welcher Stahl eignet sich zum Schweißen?
Das wichtigste Maß für die Schweißbarkeit eines Stahls ist ein Kohlenstoffgehalt. Stähle sind definiert als Legierungen, deren Hauptbestandteil Eisen ist, und deren Kohlenstoffgehalt unter 2,06 % liegt. Gut schweißbar sind dabei aber nur Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,22 %.
Löslichkeit von Stoffen I musstewissen Chemie
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Welche Werkstoffe sind gut schweißbar?
Generell sind alle Metalle zum Schweißen geeignet, da diese über eine Duktilität verfügen. Das bedeutet, dass sich Metalle verbiegen lassen, anstatt zu brechen. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich um Stähle, andere eisenhaltige Metalle oder Nichteisenmetalle handelt.
Was für Metalle kann man schweißen?
Die gängigsten Metalle die im Metallbau beim Metall Schweißen verarbeitet werden, sind unlegierte Qualitätsstähle und Edelstähle, rostfreie Edelstähle und legierte Stähle sowie Aluminium, Messing, und Kupfer.
Welche Rolle spielt der Kohlenstoffgehalt im Stahl?
Stähle mit einem Gehalt von weniger als 0,25 % Kohlenstoff sind leicht verformbar und werden u.a. zur Herstellung von Blechen, Konservendosen, Autokarosserien, Drähten und Nägeln verwendet. Liegt der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,25 und 0,7 %, wird der Stahl härter und lässt sich weniger leicht verformen.
Wie hoch ist der Kohlenstoffgehalt in Gusseisen?
Unter Gusseisen versteht man eine Gruppe von Eisenlegierungen mit einem hohen Anteil von Kohlenstoff (> 2 %) und Silizium (> 1,5 %) sowie weiteren Bestandteilen wie Mangan, Chrom oder Nickel.
Wie hoch ist der Kohlenstoffgehalt von Roheisen?
Das Roheisen hat einen sehr hohen Kohlenstoffgehalt von ca. 4-5 %, bis 3 % Silicium und bis 6 % Mangan, ferner geringe Mengen von Schwefel und Phosphor. Dadurch wird es in kaltem Zustand sehr spröde und ist daher weder schmiedbar (walzbar), noch schweißbar. Gusseisen kann eine graue oder weiße Bruchfläche besitzen.
Welche Faktoren beeinflussen maßgeblich die Schweißbarkeit eines Bauteils?
Schweißeignung ist ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Schweißbarkeit eines Bauteils und bezieht sich auf die technologisch bedeutsame Werkstoffeigenschaft, eine untrennbare Verbindung mit einem anderen oder demselben Werkstoff bei Anwendung eines Schweißverfahrens einzugehen.
Was erhöht die Schweißbarkeit eines stahles?
Legierungselement Mangan
Wird Mangan in Stahl zulegiert verbessert es die Schmiedbarkeit, die Schweißbarkeit, die Festigkeit und den Verschleißwiderstand.
Wann ist schweißbarkeit gegeben?
Für das Widerstandspunktschweißen wird im DVS-Merkblatt 2902-1 definiert: "Punktschweißbarkeit eines Bauteils ist gegeben, wenn eine der Beanspruchung genügende Punktschweißverbindung bei Beachtung eines geeigneten Fertigungsablaufs erreicht werden kann".
In welcher Weise beeinflusst der Anteil von Kohlenstoff die Stahleigenschaften?
Kohlenstoff ist nach dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm nur in begrenztem Maße im Eisen löslich, liegt also atomar in den Zwischengitterplätzen des Eisengitters vor. Außerhalb der Löslichkeit des Eisens für Kohlenstoff scheidet sich dieser als Zementit (Fe3C) aus, was wiederum die Stahleigenschaften verändert.
Auf welche Weise beeinflusst der Kohlenstoff die Festigkeit und die Dehnung in unlegierten Baustählen?
Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt steigt die Härte und die Festigkeit von unlegierten Stählen an. Ab einem Gehalt von 0,8 % Kohlenstoff nimmt die Festigkeit wieder ab. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt nimmt grundsätzlich auch der Zementitanteil im Stahl zu.
Was nimmt bei steigendem Kohlenstoffgehalt ab?
Im Allgemeinen hat Kohlenstoff je nach Konzentration einen direkten Einfluss auf die Härte und die Festigkeit. Mit steigendem Gehalt nehmen aber die Zerspanbarkeit, Schmiedbarkeit und Schweißbarkeit ab.
Was macht Phosphor im Stahl?
Als Legierungselement entfaltet Phosphor seine Wirkung nur in schwach legiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,1%. Dann erhöht Phosphor die Festigkeit und verbessert auch die Korrosionsbeständigkeit. In austenitischen Chrom-Nickel-Stählen kann Phosphor die Streckgrenze erhöhen.
Was ist ein unlegierter Stahl?
Die DIN EN 10020 spricht von unlegiertem Stahl, wenn die Konzentration bestimmter Elemente einen vorgegebenen Gehalt nicht überschreitet. Wird bei mindestens einem dieser Elemente der Grenzgehalt überschritten, handelt es sich um legierten Stahl.
Wie kann die Festigkeit von Stahl verändert werden?
Teure Elemente wie Chrom, wandern also aus der Schlacke wieder zurück in die Stahlschmelze und andere Oxide in der Schmelze werden auch gebunden. Dies verhindert Sauerstoffeinschlüsse und erhöht damit die Festigkeit und den Reinheitsgrad des Stahls. Beim Vergießen gibt es verschiedene Arten wie Stahl vergossen wird.