St 35 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

St 35 Stahl, klassifiziert als ein niedriglegierter Qualitätsstahl, wird hauptsächlich in der Herstellung von Rohren und Röhren verwendet, insbesondere im deutschen Ingenieursektor. Diese Stahlgüte zeichnet sich durch ihre hervorragende Schweißbarkeit, moderate Festigkeit und gute Duktilität aus, was sie für verschiedene Anwendungen geeignet macht, bei denen diese Eigenschaften entscheidend sind. Das Hauptlegierungselement in St 35 ist Kohlenstoff, mit einem typischen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,05 % bis 0,15 %. Dieser niedrige Kohlenstoffgehalt trägt zu seiner Verformbarkeit und Bearbeitungsfreundlichkeit bei und bietet gleichzeitig ausreichend Festigkeit für Struktur-Anwendungen.

Umfassender Überblick

St 35 Stahl ist weithin anerkannt für sein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Duktilität, was in Anwendungen, die sowohl Zähigkeit als auch die Fähigkeit, Verformungen standzuhalten, erfordern, entscheidend ist. Sein niedriger Kohlenstoffgehalt führt zu einem Material, das leicht zu schweißen und zu formen ist, was es zu einer bevorzugten Wahl beim Bau von Rohrleitungen und tragenden Komponenten macht.

Vorteile:
- Schweißbarkeit: St 35 kann mit herkömmlichen Methoden leicht geschweißt werden, was einen erheblichen Vorteil in der Rohrherstellung darstellt.
- Duktilität: Der Stahl zeigt gute Dehnungseigenschaften, die es ihm ermöglichen, in komplexe Formen geformt zu werden, ohne zu reißen.
- Kosteneffizienz: Als niedriglegierter Stahl ist er in der Regel erschwinglicher als höher legierte Stähle.

Beschränkungen:
- Festigkeit: Obwohl er für viele Anwendungen ausreichend ist, weist St 35 nicht die hohen Festigkeitseigenschaften von mittel- oder hochlegierten Stählen auf.
- Korrosionsbeständigkeit: Er ist im Vergleich zu rostfreien oder legierten Stählen anfälliger für Korrosion, was in bestimmten Umgebungen einen Schutzüberzug erforderlich macht.

Historisch gesehen war St 35 bedeutend für die Entwicklung der deutschen Stahlindustrie, insbesondere in der Herstellung von nahtlosen Rohren und Röhren für verschiedene Ingenieuranwendungen. Seine Marktposition bleibt stark aufgrund seiner Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit in strukturellen Anwendungen.

Alternative Namen, Normen und Äquivalente

Normierungsorganisation	Bezeichnung/Güte	Land/Region der Herkunft	Hinweise/Bemerkungen
DIN	St 35	Deutschland	Nächste Entsprechung zu AISI 1020
EN	S235JR	Europa	Ähnliche Eigenschaften, aber höhere Streckgrenze
UNS	G10350	USA	Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede
ASTM	A106 Gr. B	USA	Verwendet für Hochtemperaturdienst
JIS	STK 400	Japan	Vergleichbar in mechanischen Eigenschaften

Die obige Tabelle hebt mehrere Normen und Äquivalente für St 35 Stahl hervor. Bemerkenswert ist, dass, während S235JR eine höhere Streckgrenze bietet, der niedrigere Kohlenstoffgehalt von St 35 eine bessere Duktilität ergibt, was ihn für Anwendungen geeignet macht, die umfangreiche Formgebung erfordern.

Schlüsseleigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff)	0.05 - 0.15
Mn (Mangan)	0.30 - 0.60
Si (Silizium)	0.10 - 0.40
P (Phosphor)	≤ 0.035
S (Schwefel)	≤ 0.025

Die Hauptlegierungselemente in St 35 Stahl sind Kohlenstoff, Mangan und Silizium. Kohlenstoff ist entscheidend für die Erhöhung von Festigkeit und Härte, während Mangan die Härtbarkeit und Zugfestigkeit verbessert. Silizium dient als Entgasungsmittel während der Stahlproduktion und trägt zur Gesamfestigkeit bei.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschat	Zustand/Temperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten)	Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten)	Referenzstandard für Prüfmethode
Zugfestigkeit	Normalisiert	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0.2% offset)	Normalisiert	200 - 250 MPa	29 - 36 ksi	ASTM E8
Dehnung	Normalisiert	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
Härte (Brinell)	Normalisiert	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Schlagfestigkeit	-40°C (-40°F)	27 J	20 ft-lbf	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von St 35 Stahl zeigen seine Eignung für Anwendungen, die moderate Festigkeit und gute Duktilität erfordern. Die Kombination von Zugfestigkeit und Streckgrenze macht ihn ideal für strukturelle Komponenten, die dynamischen Belastungen ausgesetzt sind.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschat	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch - SI-Einheiten)	Wert (imperiale Einheiten)
Dichte	Raumtemperatur	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemperatur	50 W/m·K	34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Speziere Wärmekapazität	Raumtemperatur	0.49 kJ/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Wärmeausdehnungskoeffizient	Raumtemperatur	11.5 x 10⁻⁶ /K	6.4 x 10⁻⁶ /°F

Die Dichte und der Schmelzpunkt von St 35 Stahl zeigen seine Robustheit, während seine Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität für Anwendungen im Zusammenhang mit thermischer Verarbeitung relevant sind. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist entscheidend in Anwendungen, in denen Temperaturänderungen auftreten.

Korrosionsbeständigkeit

Korrsiver Stoff	Konzentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandsgrad	Hinweise
Chloride	3-5%	20-60°C (68-140°F)	Ausreichend	Risiko von Lochfraß
Säuren	10%	20-40°C (68-104°F)	Schlecht	Anfällig für allgemeine Korrosion
Alkalilösungen	5-10%	20-60°C (68-140°F)	Ausreichend	Risiko von spannungsbedingtem Riss

St 35 Stahl weist eine moderate Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in Umgebungen mit Chloriden und alkalischen Lösungen. Er ist anfällig für Lochfraß und spannungsbedingte Risse, insbesondere in hochbelasteten Anwendungen. Im Vergleich zu rostfreien Stählen, wie z.B. AISI 304, die eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten, erfordert St 35 Schutzüberzüge oder -behandlungen in korrosiven Umgebungen.

Hitzebeständigkeit

Eigenschat/Limit	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur	400 °C	752 °F	Geeignet für moderate Temperaturen
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	500 °C	932 °F	Nur für kurzfristige Exposition
Skalierungstemperatur	600 °C	1112 °F	Risiko von Oxidation über dieser Temperatur

St 35 Stahl erhält seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, aber eine anhaltende Exposition über 400 °C kann zu Oxidation und Skalierung führen. Es ist wichtig, diese Grenzen in Anwendungen, die Wärme beinhalten, zu berücksichtigen.

Bearbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißverfahren	Empfohlene Zusatzmetall (AWS-Klassifikation)	Typisches Schutzgas/Flux	Hinweise
MIG	ER70S-6	Argon + CO2-Gemisch	Gute Durchdringung
TIG	ER70S-2	Argon	Saubere Schweißnähte, geringe Verformung
SMAW	E7018	-	Geeignet für dickere Abschnitte

St 35 Stahl ist hoch schweißbar und damit für verschiedene Schweißverfahren geeignet. Eine Vorwärmung kann für dickere Abschnitte erforderlich sein, um Rissbildung zu vermeiden. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen kann die Eigenschaften der Schweißzone verbessern.

Zerspanbarkeit

Zerspanungsparameter	St 35 Stahl	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Zerspanungsindex	70	100	Gute Zerspanbarkeit, aber Vorsicht, um Werkhärtung zu vermeiden
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	80 m/min	120 m/min	Verwenden Sie scharfe Werkzeuge für beste Ergebnisse

St 35 Stahl bietet eine gute Zerspanbarkeit, kann jedoch werkhärten, wenn er nicht richtig behandelt wird. Optimale Schnittgeschwindigkeiten und Werkzeugauswahl sind entscheidend, um die gewünschten Oberflächenanforderungen zu erreichen.

Formbarkeit

St 35 Stahl ist sowohl für Kalt- als auch für Warmformprozesse geeignet. Sein niedriger Kohlenstoffgehalt ermöglicht erhebliche Verformungen, ohne zu reißen, was ihn ideal für Anwendungen macht, die filigrane Formen erfordern. Allerdings muss darauf geachtet werden, übermäßige Werkhärtung während der Kaltformung zu vermeiden.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlverfahren	Primärer Zweck / Erwartetes Ergebnis
Glühen	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 Stunden	Luft oder Wasser	Weichmachen, verbesserte Duktilität
Normalisieren	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 Stunden	Luft	Verfeinerung der Gefügestruktur
Härten	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 Minuten	Öl oder Wasser	Erhöhung der Härte

Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen und Normalisieren sind entscheidend zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von St 35 Stahl. Diese Behandlungen verfeinern die Mikrostruktur und verbessern die Zähigkeit und Duktilität.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Branche/Sektor	Konkretes Anwendungsbeispiel	Schlüsselteile Stahl, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund für die Auswahl (kurz)
Öl & Gas	Pipeline-Bau	Gute Schweißbarkeit, moderate Festigkeit	Wichtig für sicheren Transport
Automobil	Chassis-Komponenten	Duktilität, Formbarkeit	Ermöglicht komplexe Formen
Bau	Stahlträger	Festigkeit, Kosteneffektivität	Wirtschaftlich und zuverlässig

St 35 Stahl wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Öl und Gas, Automobil und Bauwesen. Seine Kombination von Eigenschaften macht ihn zu einer vielseitigen Wahl für Anwendungen, die Festigkeit, Duktilität und Bearbeitungsfreundlichkeit erfordern.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	St 35 Stahl	S235JR	AISI 1020	Kurze Pro/Contra oder Trade-off Bemerkung
Schlüsselfestigkeitseigenschaft	Moderate Festigkeit	Höhere Streckgrenze	Niedrigere Festigkeit	S235JR bietet bessere Tragfähigkeit
Schlüsselkorrosionsaspekt	Ausreichend	Gut	Schlecht	S235JR hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit
Schweißbarkeit	Ausgezeichnet	Gut	Gut	Alle Güten sind schweißbar, aber St 35 wird wegen der einfachen Handhabung bevorzugt
Zerspanbarkeit	Gut	Ausreichend	Ausgezeichnet	AISI 1020 lässt sich leichter zerspanen
Formbarkeit	Ausgezeichnet	Gut	Ausreichend	St 35 ist überlegen bei der Formgebung
Ungefährer relativer Preis	Moderat	Moderat	Niedrig	Kosten variieren mit den Marktbedingungen
Typische Verfügbarkeit	Hoch	Hoch	Hoch	Alle Güten sind allgemein verfügbar

Bei der Auswahl von St 35 Stahl sind Überlegungen zu seinen mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitungseigenschaften zu berücksichtigen. Während er kosteneffektiv und weit verbreitet ist, sollten seine Einschränkungen in Bezug auf Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu alternativen Güten basierend auf spezifischen Anwendungsanforderungen bewertet werden.

Zusammenfassend ist St 35 Stahl eine zuverlässige Wahl für verschiedene Ingenieuranwendungen, insbesondere dort, wo moderate Festigkeit und hervorragende Schweißbarkeit erforderlich sind. Seine historische Bedeutung und anhaltende Relevanz in der modernen Fertigung unterstreichen seinen Wert im Bereich der Materialwissenschaft.