Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Die Entwicklung der hochfesten Baustähle, bei denen der Kohlenstoff als festigkeitssteigerndes Legierungselement durch die Mikrolegierungselemente ersetzt wurde, führte zu einer erheblichen Verbesserung der Schweißeignung der Baustähle. Durch den geringeren Kohlenstoffgehalt konnten die Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften zwischen dem Grundwerkstoff und der Wärmeeinflußzone, besonders der Bruchzähigkeit, drastisch verringert werden. Durch die geringere Anfälligkeit der Wärmeeinflußzone sind auch Schweißverfahren mit hoher Energiezufuhr wie das Elektroschlackeschweißen zu verwenden. Durch die Anwendung thermomechanischer Verfahren wie dem kontrollierten Walzen mit beschleunigter Abkühlung ergeben sich zudem erhebliche Kosteneinsparungen. Grobbleche aus traditionell hergestellten Baustähle müssen zur Einstellung einer hohen Streckgrenze vergütet werden. Die hierfür benötigten Behandlungsöfen eignen sich für maximal 15 m lange Grobbleche. Durch das kontrollierte Walzen sind längere Grobbleche möglich, so daß weniger Schweißnähte, z.B. für Träger notwendig sind. Bei Hochhäusern, Brücken, Hallen und Druckbehältern kann die höhere Festigkeit zudem mit einer geringerem Querschnitt erreicht werden, so daß Schweißvolumen und -zeit eingespart werden. Eine weitere Kosteneinsparung ist der Verzicht bzw. die Reduzierung des Vor- und Nachwärmens bei dünnen bzw. dicken Grobblechen. Damit vereinfachen die hochfeste Stähle das Montageschweißen am Einsatzort von Speicherbehältern, Gas- und Ölpipelines mit großen Durchmessern sowie Hochhäusern und Brücken. Während bei den drei erstgenannten Stahlstrukturen dünnere Grobbleche verwendet werden, sind es bei den Hochhäusern und Brücken bis zu 100 mm dicke Grobbleche mit einer mittleren Streckgrenze von 345 MPa. Hochhäusern und vor allem Brücken werden nicht nur statisch, sondern auch dynamisch belastet, so daß die Bruchzähigkeit eine höhere Bedeutung als bei den rein statischen Stahlstrukturen hat.
Die Entwicklung der hochfesten Baustähle, bei denen der Kohlenstoff als festigkeitssteigerndes Legierungselement durch die Mikrolegierungselemente ersetzt wurde, führte zu einer erheblichen Verbesserung der Schweißeignung der Baustähle. Durch den geringeren Kohlenstoffgehalt konnten die Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften zwischen dem Grundwerkstoff und der Wärmeeinflußzone, besonders der Bruchzähigkeit, drastisch verringert werden. Durch die geringere Anfälligkeit der Wärmeeinflußzone sind auch Schweißverfahren mit hoher Energiezufuhr wie das Elektroschlackeschweißen zu verwenden. Durch die Anwendung thermomechanischer Verfahren wie dem kontrollierten Walzen mit beschleunigter Abkühlung ergeben sich zudem erhebliche Kosteneinsparungen. Grobbleche aus traditionell hergestellten Baustähle müssen zur Einstellung einer hohen Streckgrenze vergütet werden. Die hierfür benötigten Behandlungsöfen eignen sich für maximal 15 m lange Grobbleche. Durch das kontrollierte Walzen sind längere Grobbleche möglich, so daß weniger Schweißnähte, z.B. für Träger notwendig sind. Bei Hochhäusern, Brücken, Hallen und Druckbehältern kann die höhere Festigkeit zudem mit einer geringerem Querschnitt erreicht werden, so daß Schweißvolumen und -zeit eingespart werden. Eine weitere Kosteneinsparung ist der Verzicht bzw. die Reduzierung des Vor- und Nachwärmens bei dünnen bzw. dicken Grobblechen. Damit vereinfachen die hochfeste Stähle das Montageschweißen am Einsatzort von Speicherbehältern, Gas- und Ölpipelines mit großen Durchmessern sowie Hochhäusern und Brücken. Während bei den drei erstgenannten Stahlstrukturen dünnere Grobbleche verwendet werden, sind es bei den Hochhäusern und Brücken bis zu 100 mm dicke Grobbleche mit einer mittleren Streckgrenze von 345 MPa. Hochhäusern und vor allem Brücken werden nicht nur statisch, sondern auch dynamisch belastet, so daß die Bruchzähigkeit eine höhere Bedeutung als bei den rein statischen Stahlstrukturen hat.
High-performance steels
Neue Hochleistungsstähle
Barsom, J.M. (Autor:in)
Advanced Materials & Processes ; 149 ; 27-31
1996
5 Seiten, 4 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
| British Library Online Contents | 1996
High Performance Bainitic Steels
| British Library Online Contents | 2005
High‐performance steels for pressure vessels
| Wiley | 2010
Required Properties of High-Performance Steels
| NTIS | 1997
High Performance Steels for Highway Bridges
| British Library Conference Proceedings | 1996