A373-Stahl Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

A373-Stahl, klassifiziert als veraltete Baustahlgüte, wurde hauptsächlich im Bau von Gebäuden und Brücken eingesetzt. Er fällt in die Kategorie von niedriglegiertem Baustahl und zeichnet sich durch seinen relativ niedrigen Legierungsgehalt und seine ausgezeichnete Schweißbarkeit aus. Die Hauptlegierungselemente im A373-Stahl sind Kohlenstoff (C), Mangan (Mn) sowie geringe Mengen an Phosphor (P) und Schwefel (S). Diese Elemente tragen zu den grundlegenden Eigenschaften des Stahls bei, wie Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit.

Umfassender Überblick

A373-Stahl ist bekannt für seine guten mechanischen Eigenschaften, die eine moderate Zugfestigkeit und Streckgrenze umfassen, was ihn für verschiedene strukturelle Anwendungen geeignet macht. Die inhärenten Eigenschaften des A373-Stahls umfassen:

• Schweißbarkeit: A373 zeigt eine hervorragende Schweißbarkeit, die eine einfache Fertigung und Montage in strukturellen Anwendungen ermöglicht.
• Duktilität: Der niedrige Kohlenstoffgehalt sorgt für gute Duktilität, wodurch das Material unter Spannung verformt werden kann, ohne zu brechen.
• Zähigkeit: A373-Stahl behält auch bei niedrigeren Temperaturen die Zähigkeit, was für Anwendungen in kälteren Klimazonen entscheidend ist.

Vorteile:
- Kosteneffektivität: A373-Stahl ist im Allgemeinen günstiger als höherlegierte Stähle, was ihn zu einer budgetfreundlichen Option für Bauprojekte macht.
- Einfache Fertigung: Seine ausgezeichnete Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit erleichtern die Fertigungsprozesse.

Limitationen:
- Korrosionsbeständigkeit: A373-Stahl hat im Vergleich zu höherlegierten Stählen eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit, was Schutzbeschichtungen in korrosiven Umgebungen erforderlich macht.
- Obsoleszenz: Als veraltete Güte entspricht A373 möglicherweise nicht den modernen Ingenieurstandards oder Spezifikationen, was seine Verfügbarkeit und Anwendung in neuen Projekten einschränkt.

Historisch gesehen wurde A373 in der Mitte des 20. Jahrhunderts häufig für strukturelle Anwendungen verwendet. Mit den Fortschritten in der Stahltechnologie und der Einführung neuer Güten ist seine Verwendung jedoch erheblich zurückgegangen.

Alternative Namen, Standards und Entsprechungen

Standardorganisation	Bezeichnung/Güte	Land/Region des Ursprungs	Hinweise/Bemerkungen
UNS	K02401	USA	Nächste Entsprechung zu A36
ASTM	A373	USA	Veraltet; ersetzt durch A992
AISI/SAE	-	-	-
EN	S235JR	Europa	Ähnliche Eigenschaften, weit verbreitet
DIN	St37-2	Deutschland	Ähnlich wie A373 mit geringfügigen Unterschieden

Die obige Tabelle hebt einige der Standards und Entsprechungen im Zusammenhang mit A373-Stahl hervor. Bemerkenswert ist, dass S235JR und St37-2 oft als gleichwertig angesehen werden, sie jedoch unterschiedliche mechanische Eigenschaften und chemische Zusammensetzungen aufweisen können, die die Leistung in spezifischen Anwendungen beeinflussen könnten.

Wesentliche Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff)	0,10 - 0,20
Mn (Mangan)	0,60 - 0,90
P (Phosphor)	≤ 0,04
S (Schwefel)	≤ 0,05

Die primären Legierungselemente im A373-Stahl spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung seiner Eigenschaften. Kohlenstoff erhöht die Festigkeit und Härte, während Mangan die Härte und Zähigkeit verbessert. Phosphor und Schwefel, obwohl in geringen Mengen vorhanden, können die Duktilität und Zähigkeit negativ beeinflussen, wenn sie nicht kontrolliert werden.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten)	Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten)	Referenzstandard für die Prüfmethoden
Zugfestigkeit	Glühen	310 - 450 MPa	45 - 65 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0,2%-Versatz)	Glühen	205 - 275 MPa	30 - 40 ksi	ASTM E8
Verlängerung	Glühen	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Härte (Brinell)	Glühen	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Schlagfestigkeit	Charpy V-Kerbe, -20°C	27 J	20 ft-lbf	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften des A373-Stahls machen ihn geeignet für strukturelle Anwendungen, bei denen moderate Festigkeit und Duktilität erforderlich sind. Seine Kombination aus Zug- und Streckgrenze ermöglicht es ihm, verschiedenen mechanischen Lasten standzuhalten, während sein Verlängerungsprozentsatz eine gute Duktilität anzeigt, die für die strukturelle Integrität entscheidend ist.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch - SI-Einheiten)	Wert (imperiale Einheiten)
Dichte	Raumtemperatur	7850 kg/m³	490 lb/ft³
Schmelzpunkt/-bereich	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemperatur	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·ft²·°F
Spezifische Wärmekapazität	Raumtemperatur	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F

Die physikalischen Eigenschaften des A373-Stahls, wie seine Dichte und der Schmelzpunkt, sind entscheidend für Anwendungen in hochtemperaturbelasteten Umgebungen. Die Wärmeleitfähigkeit gibt an, wie gut das Material Wärme abführen kann, was in strukturellen Anwendungen, die verschiedenen Temperaturen ausgesetzt sind, von wesentlicher Bedeutung ist.

Korrosionsbeständigkeit

Korrigierende Agent	Koncentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandswertung	Hinweise
Atmosphärisch	-	-	Ausreichend	Anfällig für Rost
Chlorid	Niedrig	20 - 60 °C	Schwach	Risiko von Lochfraß
Säuren	Mäßig	20 - 40 °C	Nicht empfohlen	Hohe Anfälligkeit

A373-Stahl zeigt eine angemessene Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion, ist jedoch in feuchten Umgebungen anfällig für Rost. Seine Leistung in chloridreichen Umgebungen ist schlecht, was zu Lochfraßkorrosion führt. Im Vergleich zu rostfreien Stählen oder höherlegierten Güten ist die Korrosionsbeständigkeit von A373 begrenzt, was in korrosiven Anwendungen Schutzbeschichtungen oder Behandlungen erforderlich macht.

Hitzebeständigkeit

Eigenschaft/Grenzwert	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur	400 °C	752 °F	Darüber kann die Festigkeit abnehmen
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	500 °C	932 °F	Nur kurzfristige Belastung
Skalierungstemperatur	600 °C	1112 °F	Risiko der Oxidation bei dieser Temperatur

A373-Stahl kann moderaten Temperaturen standhalten, aber eine längere Exposition gegenüber hohen Temperaturen kann zu einem Rückgang der mechanischen Eigenschaften führen. Seine Oxidationsbeständigkeit ist begrenzt, was ihn für Hochtemperaturanwendungen ohne Schutzmaßnahmen ungeeignet macht.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißprozess	Empfohlene Fülldraht (AWS-Klassifizierung)	Typisches Schutzgas/Füllmittel	Hinweise
SMAW	E60XX	Argon/CO2	Vorwärmen empfohlen
GMAW	ER70S-6	Argon/CO2	Gute Fusionsmerkmale

A373-Stahl ist hoch schweißbar, was ihn für verschiedene Schweißprozesse geeignet macht. Vorwärmen wird empfohlen, um das Risiko von Rissen während des Schweißens zu minimieren. Die Wahl des Fülldrahts kann die Qualität des Schweißens erheblich beeinflussen, daher ist die Verwendung eines kompatiblen Fülldrahts entscheidend für die Integrität des Schweißguts.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	[A373-Stahl]	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Bearbeitungsindex	70	100	A373 ist weniger bearbeitbar als 1212
Typische Vorschubgeschwindigkeit (Drehen)	30 m/min	50 m/min	Verwenden Sie scharfe Werkzeuge für ein besseres Finish

A373-Stahl hat eine moderate Bearbeitbarkeit, die durch geeignete Werkzeuge und Bearbeitungsbedingungen verbessert werden kann. Es ist entscheidend, scharfe Werkzeuge und geeignete Vorschubgeschwindigkeiten zu verwenden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Formbarkeit

A373-Stahl weist gute Formbarkeit auf, die kalte und warme Formgebungsverfahren ermöglicht. Sein niedriger Kohlenstoffgehalt trägt zu seiner Fähigkeit bei, ohne Risse geformt zu werden. Es muss jedoch darauf geachtet werden, übermäßige Kaltverfestigung während der Kaltbearbeitung zu vermeiden, die die Sprödigkeit erhöhen kann.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Primärer Zweck / Erwünschtes Ergebnis
Glühen	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 Stunden	Luft	Verbesserung der Duktilität und Verringerung der Härte
Normalisieren	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 Stunden	Luft	Verfeinerung der Kornstruktur

Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen und Normalisieren können die Mikrostruktur des A373-Stahls erheblich verändern und seine Duktilität und Zähigkeit verbessern. Diese Prozesse helfen, innere Spannungen abzubauen und die Gesamtleistung des Materials in strukturellen Anwendungen zu verbessern.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Branche/Sektor	Beispiel für spezifische Anwendungen	Wichtige Stahleigenschaften in dieser Anwendung genutzt	Grund für die Auswahl (kurz)
Bau	Gebäuderahmen	Gute Schweißbarkeit, moderate Festigkeit	Kosteneffektiv und einfach zu verarbeiten
Infrastruktur	Brücken	Duktilität, Zähigkeit	Geeignet für dynamische Lasten
Fertigung	Maschinenkomponenten	Bearbeitbarkeit, Formbarkeit	Einfach zu bearbeiten und zu formen

A373-Stahl wird häufig in Bau- und Infrastrukturprojekten eingesetzt, da er kosteneffektiv und einfach zu verarbeiten ist. Seine moderate Festigkeit und gute Duktilität machen ihn geeignet für Anwendungen, bei denen strukturelle Integrität entscheidend ist.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	A373-Stahl	A36-Stahl	S235JR-Stahl	Kurze Pro-/Kontra- oder Trade-off-Notiz
Wesentliche mechanische Eigenschaft	Moderat	Moderat	Moderat	Ähnliche Eigenschaften über die Güten hinweg
Wesentliche Korrosionsaspekt	Ausreichend	Ausreichend	Gut	S235JR bietet bessere Korrosionsbeständigkeit
Schweißbarkeit	Exzellent	Exzellent	Gut	Alle Güten sind schweißbar, aber A373 ist überlegen
Bearbeitbarkeit	Moderat	Gut	Gut	A36 und S235JR sind möglicherweise leichter zu bearbeiten
Formbarkeit	Gut	Gut	Gut	Alle Güten zeigen gute Formbarkeit
Ungefährer relativer Preis	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Die Kosten sind über die Güten hinweg vergleichbar
Typische Verfügbarkeit	Begrenzt	Weit verbreitet	Weit verbreitet	A373 ist aufgrund seiner Obsoleszenz weniger verbreitet

Bei der Auswahl von A373-Stahl für ein Projekt ist es wichtig, seine mechanischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit und die Verfügbarkeit zu berücksichtigen. Während er eine gute Schweißbarkeit und Formbarkeit bietet, kann seine begrenzte Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Umgebungen Schutzmaßnahmen erforderlich machen. Darüber hinaus könnte die Obsoleszenz von A373-Stahl seine Verfügbarkeit im Vergleich zu moderneren Alternativen wie A36 oder S235JR, die in zeitgenössischen Ingenieuranwendungen weit verbreitet sind, einschränken.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass A373-Stahl zwar historische Bedeutung und bestimmte Vorteile hat, seine Einschränkungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit und Verfügbarkeit Ingenieure jedoch dazu bewegen könnten, für neue Projekte modernere Alternativen in Betracht zu ziehen.