Stahlrohre werden häufig im Baugewerbe, im Maschinenbau, im Maschinenbau und in der Industrie eingesetzt. Unter den verschiedenen Stahlsorten sind A36, Q235B und SS400 häufig verwendete Baustähle.
Obwohl sie ähnlich sind, gibt es wesentliche Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften und der chemischen Zusammensetzung, die bei der Auswahl von Rohrmaterialien berücksichtigt werden sollten.
1. Mechanische Eigenschaften
| Stahlsorte | Streckgrenze (MPa) | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|---|
| A36 | 250 | 400–550 | Größer oder gleich 20 |
| Q235B | 235 | 375–500 | Größer oder gleich 21 |
| SS400 | 245 | 400–510 | Größer oder gleich 20 |
Streckgrenze: A36 hat eine etwas höhere Streckgrenze (250 MPa) als Q235B (235 MPa). SS400 ist mit 245 MPa ähnlich wie A36.
Zugfestigkeit: Q235B-Rohre weisen im Vergleich zu A36- und SS400-Rohren eine etwas geringere Zugfestigkeit auf.
Dehnung: Alle drei Stahlsorten bieten eine gute Duktilität und eignen sich zum Formen und Schweißen von Rohren.
⚠ Hinweis: Diese Werte gelten für Rohre mit einer Dicke von weniger als 16 mm. Bei dickeren Rohren können die Streckgrenzen- und Zugwerte je nach nationalen Standards variieren.
2. Vergleich der chemischen Zusammensetzung
| Stahlsorte | C (%) | Mn (%) | Si (%) | S (%) | P (%) | Cu (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A36 (ASTM) | Kleiner oder gleich 0,26 | Unter 20 mm nicht erforderlich | Kleiner oder gleich 0,40 | Kleiner oder gleich 0,05 | Kleiner oder gleich 0,04 | Größer oder gleich 0,2 |
| Q235A (GB) | 0.14–0.22 | 0.30–0.65 | Kleiner oder gleich 0,30 | Kleiner oder gleich 0,05 | Kleiner oder gleich 0,045 | - |
| Q235B (GB) | 0.12–0.20 | 0.30–0.70 | Kleiner oder gleich 0,30 | Kleiner oder gleich 0,045 | Kleiner oder gleich 0,045 | - |
| SS400 (JIS) | - | - | - | Kleiner oder gleich 0,05 | Kleiner oder gleich 0,05 | - |
Kohlenstoff (C): Q235B hat einen etwas geringeren Kohlenstoffgehalt als A36 und verbessert so die Schweißbarkeit bei der Rohrherstellung.
Mangan (Mn): Q235B spezifiziert den Mn-Gehalt (0,3–0,7 %), um Festigkeit und Zähigkeit zu verbessern. Für A36 ist unterhalb einer Dicke von 20 mm kein Mn erforderlich.
Schwefel (S) und Phosphor (P): Alle drei Stahlsorten begrenzen S und P, um die Schweißbarkeit aufrechtzuerhalten und die Sprödigkeit zu verringern.
3. Substitution zwischen Stahlrohrsorten
In der Praxis können A36-, Q235B- und SS400-Rohre häufig für allgemeine Strukturzwecke ausgetauscht werden, sofern keine besonderen Anforderungen an eine höhere Festigkeit oder einen bestimmten Legierungsgehalt bestehen.
A36 und SS400 sind mechanisch dem hochwertigen Kohlenstoffbaustahl 20# sehr ähnlich, mit einer Streckgrenze von etwa 245–250 MPa und einer Zugfestigkeit von etwa 400–510 MPa.
Q235B hat etwas schlechtere mechanische Eigenschaften, bietet aber eine hervorragende Schweißbarkeit und ist kostengünstiger-.
4. Hauptunterschiede in den Standards
| Stahlsorte | Standardorganisation | Stärkebasis |
|---|---|---|
| A36 | ASTM / ASME | Streckgrenze (250 MPa) |
| Q235B | GB700 (China) | Streckgrenze (235 MPa) |
| SS400 | JIS G3101 (Japan) | Zugfestigkeit (400–510 MPa) |
A36: Amerikanischer Standard; wird hauptsächlich durch die Streckgrenze definiert.
Q235B: Chinesischer GB-Standard; definiert durch die Streckgrenze mit strengeren Anforderungen an die chemische Zusammensetzung.
SS400: Japanischer Standard; Definiert durch die Zugfestigkeit und wird häufig für Strukturrohre verwendet.
5. Zusammenfassung für Stahlrohre
Mechanische Leistung: A36- und SS400-Rohre weisen im Allgemeinen eine etwas höhere Festigkeit auf als Q235B-Rohre.
Chemische Kontrolle: Q235B stellt strengere Anforderungen an den Mn-Gehalt für Festigkeit und Zähigkeit; A36 ist für dünne Rohre weniger streng.
Ersatz: Für die meisten Rohrkonstruktionsanwendungen können alle drei Qualitäten austauschbar verwendet werden, sofern keine besonderen mechanischen oder chemischen Anforderungen erforderlich sind.
Schweißbarkeit: Q235B-Rohre lassen sich aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehalts leichter schweißen, wodurch sie für vorgefertigte Rohrbaugruppen geeignet sind.
Kostenüberlegungen: Q235B ist für Allzweckrohre oft wirtschaftlicher als A36 und SS400.
