St 37 Stahl Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

St 37 Stahl, auch bekannt als S235JR, ist ein niedriglegierter Baustahl, der in Bau- und Ingenieuranwendungen weit verbreitet ist. Als nicht-legierter Baustahl klassifiziert, besteht er hauptsächlich aus Eisen mit einem kleinen Anteil an Kohlenstoff, typischerweise etwa 0,17 % bis 0,20 %. Der niedrige Kohlenstoffgehalt trägt zu seiner hervorragenden Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit bei, was ihn zur bevorzugten Wahl für verschiedene Baukomponenten macht.

Umfassende Übersicht

St 37 Stahl zeichnet sich durch seine guten mechanischen Eigenschaften aus, einschließlich moderater Zugfestigkeit und Streckgrenze, die ihn für eine Vielzahl von Bauanwendungen geeignet machen. Die Hauptlegierungselemente im St 37 Stahl umfassen Mangan, das die Härte und Festigkeit verbessert, und Silizium, das den Widerstand gegen Oxidation erhöht. Die inherent Eigenschaften des Stahls umfassen gute Verformbarkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit, sodass er leicht in verschiedene Baukomponenten geformt und geformt werden kann.

Vorteile (Pros)	Nachteile (Cons)
Ausgezeichnete Schweißbarkeit	Begrenzte Korrosionsbeständigkeit
Gute Bearbeitbarkeit	Niedrigere Festigkeit im Vergleich zu höherwertigen Stählen
Kostengünstig	Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen
Vielseitige Anwendungen	Anfällig für Lochfraß in korrosiven Umgebungen

Historisch gesehen war St 37 Stahl ein Grundpfeiler in der Bauindustrie, insbesondere in Europa, aufgrund seines Gleichgewichts zwischen Festigkeit und Verformbarkeit. Zu seinen allgemeinen Anwendungen gehören von Balken und Säulen in Gebäuden bis zu Rahmen für Maschinen und Fahrzeuge. Die Marktposition des Stahls bleibt stark aufgrund seiner weiten Verfügbarkeit und Kosteneffektivität.

Alternative Namen, Standards und Gleichwertige

Standardorganisation	Bezeichnung/Grad	Land/Region des Ursprungs	Bemerkungen/Hinweise
EN	S235JR	Europa	Nächstes Äquivalent zu St 37
DIN	St 37	Deutschland	Historische Bezeichnung
ASTM	A36	USA	Ähnliche Eigenschaften, aber mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung
JIS	SS400	Japan	Vergleichbar, kann aber unterschiedliche Streckgrenzen haben
ISO	S235	International	Allgemeines Äquivalent, ähnliche Anwendungen

Obwohl St 37 und seine Äquivalente wie S235JR und A36 oft als austauschbar angesehen werden, können subtile Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung und den mechanischen Eigenschaften die Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen. Zum Beispiel kann A36 eine leicht höhere Streckgrenze aufweisen, was es geeigneter für bestimmte Bauanwendungen macht.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff)	0,12 - 0,20
Mn (Mangan)	0,30 - 0,60
Si (Silizium)	0,10 - 0,40
P (Phosphor)	≤ 0,045
S (Schwefel)	≤ 0,045

Die Hauptfunktion des Kohlenstoffs im St 37 Stahl besteht darin, die Festigkeit und Härte zu erhöhen. Mangan verbessert die Härte und Zähigkeit, während Silizium zur Oxidationsbeständigkeit beiträgt. Die niedrigen Gehalte an Phosphor und Schwefel helfen, die Verformbarkeit und Schweißbarkeit zu erhalten.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Prüftemperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenzstandard für Prüfmethode
Zugfestigkeit	Angeglüht	Raumtemp	370 - 510 MPa	54 - 74 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0,2 % Versatz)	Angeglüht	Raumtemp	235 MPa	34 ksi	ASTM E8
Dehnung	Angeglüht	Raumtemp	20%	20%	ASTM E8
Härte (Brinell)	Angeglüht	Raumtemp	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
Kerbschlagzähigkeit	Charpy V-Nut	-20°C (-4°F)	≥ 27 J	≥ 20 ft-lbf	ASTM E23

Die Kombination aus moderater Zug- und Streckgrenze sowie guter Verformbarkeit macht St 37 Stahl geeignet für Bauanwendungen, bei denen Tragfähigkeit und Flexibilität entscheidend sind. Seine Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen gewährleistet die Leistung in kälteren Umgebungen.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch)	Wert (imperial)
Dichte	Raumtemp	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1420 - 1540 °C	2590 - 2810 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemp	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·ft²·°F
Spezifische Wärmeleistung	Raumtemp	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Elektrische Resistivität	Raumtemp	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Die Dichte von St 37 Stahl zeigt sein Gewicht an, was für statische Berechnungen entscheidend ist. Die Wärmeleitfähigkeit deutet auf gute Wärmeabgabeeigenschaften hin, während die spezifische Wärmeleistung zeigt, wie viel Energie benötigt wird, um seine Temperatur zu erhöhen, was in Anwendungen mit Temperaturschwankungen relevant ist.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosives Mittel	Konzentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandsbewertung	Bemerkungen
Atmosphärisch	Variiert	Umgebung	Befriedigend	Anfällig für Rost
Chloride	Variiert	Umgebung	Schlecht	Risiko von Lochfraß
Säuren	Variiert	Umgebung	Schlecht	Nicht empfohlen
Alkalisch	Variiert	Umgebung	Befriedigend	Mittlere Beständigkeit

St 37 Stahl zeigt eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in chloridehaltigen Umgebungen, wo Lochfraß auftreten kann. Im Vergleich zu rostfreien Stählen wie AISI 304, die eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bieten, ist St 37 weniger geeignet für Anwendungen, die harschen Umgebungen ausgesetzt sind. Im Vergleich zu anderen Kohlenstoffstählen schneidet er angemessen ab, erfordert jedoch schützende Beschichtungen oder Behandlungen in korrosiven Umgebungen.

Hitzebeständigkeit

Eigenschaft/Grenze	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale Dauerbetriebstemperatur	400 °C	752 °F	Begrenzte Oxidationsbeständigkeit
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	450 °C	842 °F	Risiko von Skalierung
Skalierungstemperatur	600 °C	1112 °F	Beginnt an Festigkeit zu verlieren

Bei erhöhten Temperaturen kann St 37 Stahl Oxidation und Skalierung erfahren, was die strukturelle Integrität gefährden kann. Seine Leistung nimmt über 400 °C ab, was ihn für Hochtemperaturanwendungen wie Druckbehälter oder Wärmetauscher ungeeignet macht.

Bearbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißverfahren	Empfohlener Zusatzwerkstoff (AWS-Klassifikation)	Typisches Schutzgas/Flussmittel	Bemerkungen
MIG	ER70S-6	Argon + CO2-Gemisch	Gute Ergebnisse bei richtiger Technik
TIG	ER70S-2	Argon	Ausgezeichnet für dünne Abschnitte
SMAW	E7018	-	Erfordert Vorwärmen für dicke Abschnitte

St 37 Stahl ist bekannt für seine hervorragende Schweißbarkeit, was ihn für verschiedene Schweißverfahren geeignet macht. Vorwärmen kann für dickere Abschnitte erforderlich sein, um Rissbildung zu vermeiden. Eine Nachbehandlung nach dem Schweißen kann die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte verbessern.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	St 37 Stahl	AISI 1212	Bemerkungen/Tipps
Relativer Bearbeitungsindex	70%	100%	Gut für allgemeine Bearbeitung
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	80 m/min	120 m/min	Anpassung bei Werkzeugverschleiß

St 37 Stahl bietet eine gute Bearbeitbarkeit, obwohl er nicht so leicht bearbeitet werden kann wie einige höherkontinuierliche Stähle. Optimale Schnittgeschwindigkeiten und Werkzeug sollten eingesetzt werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Formbarkeit

St 37 Stahl zeigt eine gute Formbarkeit, die kalte und heiße Formprozesse ermöglicht. Er kann gebogen, gestanzt und geformt werden, ohne signifikante Risiken für Rissbildung. Der Kaltverfestigungseffekt sollte bei umfangreichen Formoperationen berücksichtigt werden.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Hauptzweck / Erwünschtes Ergebnis
Glühen	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 Stunden	Luft oder Wasser	Enteisen, verbesserte Verformbarkeit
Normalisieren	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2 Stunden	Luft	Verfeinertes Kornstruktur
Härten	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30 Minuten	Wasser oder Öl	Eingeschränkte Härte

Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen und Normalisieren können die Mikrostruktur des St 37 Stahls erheblich verändern und seine mechanischen Eigenschaften verbessern. Glühen macht den Stahl weicher, während das Normalisieren die Kornstruktur verfeinert, was Festigkeit und Zähigkeit verbessert.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Industrie/Sektor	Beispielanwendung	Wichtige Stahleigenschaften, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund für die Auswahl (kurz)
Bau	Träger	Gute Festigkeit, Schweißbarkeit	Kosteneffektiv und vielseitig
Automobil	Chassisteile	Verformbarkeit, Bearbeitbarkeit	Leicht und stark
Maschinenbau	Rahmen und Stütze	Zähigkeit, Formbarkeit	Einfach zu fertigen
Schiffbau	Rumpfstrukturen	Korrosionsbeständigkeit (mit Beschichtungen)	Haltbar und zuverlässig

Weitere Anwendungen sind:

• • Brücken und Überführungen
• • Rahmen für industrielle Ausrüstungen
• • Landmaschinen

St 37 Stahl wird für diese Anwendungen aufgrund seines Gleichgewichts zwischen Festigkeit, Verformbarkeit und Kosteneffektivität ausgewählt, was ihn ideal für Bauteile macht, die zuverlässige Leistung erfordern.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	St 37 Stahl	A36 Stahl	S235JR Stahl	Kurze Pro/Con oder Trade-off Bemerkung
Wichtigste mechanische Eigenschaft	Moderat	Moderat	Moderat	Ähnliche Leistungen über die Grades hinweg
Wichtigster Korrosionsaspekt	Befriedigend	Befriedigend	Befriedigend	Alle erfordern Schutzmaßnahmen
Schweißbarkeit	Ausgezeichnet	Gut	Ausgezeichnet	St 37 und S235JR glänzen beim Schweißen
Bearbeitbarkeit	Gut	Ausgezeichnet	Gut	A36 ist einfacher zu bearbeiten
Formbarkeit	Gut	Gut	Gut	Alle Grades sind formbar
Ungefährer relativer Preis	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Kosteneffektive Optionen
Typische Verfügbarkeit	Hoch	Hoch	Hoch	Weit verbreitet

Bei der Auswahl von St 37 Stahl sind Überlegungen seine Kosteneffektivität, Verfügbarkeit und Eignung für spezifische Anwendungen. Während er gute mechanische Eigenschaften bietet, kann seine begrenzte Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Umgebungen schützende Beschichtungen erforderlich machen. Darüber hinaus machen seine Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit ihn zu einer vielseitigen Wahl für verschiedene Ingenieranwendungen.

Zusammenfassend ist St 37 Stahl eine zuverlässige und weit verbreitete Baustahlqualität, die ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Verformbarkeit und Kosteneffektivität bietet. Seine Anwendungen erstrecken sich über mehrere Industrien und machen ihn zu einem grundlegenden Material in der modernen Ingenieurwissenschaft und im Bauwesen.