Kohlenstoffstahl und Stahlrohr sind zwei Begriffe, die oft verwechselt werden, weil sie unterschiedliche Dinge beschreiben. Kohlenstoffstahl ist eine Materialkategorie, die auf der chemischen Zusammensetzung basiert, während Stahlrohre eine hohle Produktform sind, die aus mehreren Materialfamilien hergestellt werden kann. Das Verständnis des Unterschieds und der Art und Weise, wie Kohlenstoffstahlrohre klassifiziert und hergestellt werden, ist der erste Schritt beim Verfassen einer korrekten Kaufspezifikation.
Material versus Produktform
Kohlenstoffstahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, wobei Kohlenstoff das Haupthärtungselement ist und nur begrenzte Mengen anderer Elemente vorhanden sind. Stahlrohre sind rohrförmige Produkte, die durch ihren Außendurchmesser, ihre Wandstärke und ihre Länge definiert werden und aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder legiertem Stahl bestehen können. Ein Kohlenstoffstahlrohr ist daher ein Rohr, das aus Kohlenstoffstahlmaterial hergestellt wird, und sein Betriebsverhalten hängt von der spezifischen Qualität und dem Herstellungsprozess ab.
Klassifizierung von Kohlenstoffstahl nach Kohlenstoffgehalt
| Klasse | Kohlenstoffbereich | Eigenschaften und typische Verwendung |
| Kohlenstoffarmer Stahl | Bis zu etwa 0,25 Prozent | Duktil, schweißbar, leicht formbar; Die meisten Rohrqualitäten wie ASTM A53 Klasse B und A106 Klasse B fallen hierher |
| Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt | Etwa 0,25 bis 0,60 Prozent | Höhere Festigkeit, kann wärmebehandelt werden; Wird für Wellen und Maschinenkomponenten verwendet |
| Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt | Über etwa 0,60 Prozent | Hart und verschleißfest, aber weniger duktil; Wird für Federn, Werkzeuge und Verschleißteile verwendet, selten für Rohre |
Herstellungswege: Nahtlos und geschweißt
Stahlrohre werden auf zwei grundsätzlichen Wegen hergestellt. Nahtlose Rohre werden aus einem massiven runden Barren gestanzt und haben keine Längsnaht, was für eine gleichmäßige Struktur und eine höhere Zuverlässigkeit unter Druck sorgt. Es ist für den Einsatz bei hohem{{1}Druck und hoher-Temperatur in Öl- und Gas-, Energie- und Chemieanlagen spezifiziert. Geschweißte Rohre werden aus Bändern oder Blechen geformt und die Naht durch Schweißen geschlossen. Elektrisch widerstandsgeschweißte (ERW) Rohre werden aus Spulen für Größen bis etwa 24 Zoll hergestellt, während längsunterpulvergeschweißte (LSAW) und spiralförmige unterpulvergeschweißte (SSAW) Rohre für große Durchmesser aus Blech hergestellt werden. Geschweißte Rohre bieten eine bessere Wirtschaftlichkeit und werden für Wasser-, Struktur- und allgemeine Zwecke verwendet. Innerhalb jeder Route muss der Prozess an die Norm-, Güte- und Servicebedingungen angepasst werden.
Schwarzes Stahlrohr und verzinktes Rohr
Schwarzes Stahlrohr ist ein Kohlenstoffstahlrohr, das ohne Beschichtung geliefert wird; Seine dunkle Oberfläche besteht aus Eisenoxidablagerungen, die von der Warmumformung zurückgeblieben sind. Es wird für die Gas- und Wasserübertragung, Feuerlöschanlagen, Gebäude- und Zaunanwendungen verwendet und rostet, wenn es Feuchtigkeit ausgesetzt wird, sodass es nicht für Korrosionsanwendungen geeignet ist. Bei verzinkten Rohren handelt es sich um Rohre aus Kohlenstoffstahl, die üblicherweise durch Feuerverzinkung mit Zink beschichtet sind, um den Stahl vor Korrosion zu schützen. Bei der Verzinkung handelt es sich um eine Oberflächenbehandlung, die entweder auf nahtlose oder geschweißte Rohre angewendet wird, es handelt sich nicht um eine gesonderte Fertigungskategorie, und sie verlängert die Lebensdauer bei Außen-, Feucht- und Süßwasseranwendungen.
So spezifizieren Sie Kohlenstoffstahlrohre
Eine vollständige Spezifikation gibt den maßgeblichen Standard und die Güteklasse an, z. B. ASTM A53 Güteklasse B, ASTM A106 Güteklasse B oder API 5L Das Mühlentestzertifikat sollte die Chemie, die mechanischen Eigenschaften und die Rückverfolgbarkeit bestätigen.
FAQ
Ist schwarzer Stahl stärker als Kohlenstoffstahl?
Schwarzer Stahl ist kein eigenständiges Material; Es handelt sich um ein Kohlenstoffstahlrohr mit einer unbeschichteten, dunklen Oxidoberfläche. Die Festigkeit hängt von der Sorte und Zusammensetzung ab, nicht von der Oberflächenbeschaffenheit.
Ist Kohlenstoffstahl immer schwarz?
Nein. Kohlenstoffstahl kann vom Walzzunder schwarz, nach der Entfernung des Zunders blankgrau, nach der Bearbeitung silbern, mit einer glitzernden Zinkbeschichtung verzinkt oder lackiert sein. Das Aussehen hängt von der Oberflächenbehandlung ab.
Welcher Rohrtyp ist stärker, nahtlos oder geschweißt?
Nahtlose Rohre haben keine Schweißnaht, daher ist ihre Festigkeit über den gesamten Umfang gleichmäßig und werden für den Einsatz unter hohem{0}Druck bevorzugt. Moderne geschweißte Rohre, die mit vollständiger Durchdringung hergestellt werden, können die gleichen Festigkeitsanforderungen erfüllen, weshalb die Wahl von der Norm, der Qualität und den Kosten abhängt.
Wann sollten verzinkte Rohre anstelle von schwarzen Rohren verwendet werden?
Verwenden Sie verzinkte Rohre, wenn die Rohre Feuchtigkeit, Witterungseinflüssen im Freien oder Süßwasser ausgesetzt sind und die Kosten einer Zinkbeschichtung durch eine längere Lebensdauer gerechtfertigt sind. Schwarze Rohre werden für Dampfanwendungen mit hohen-Temperaturen bevorzugt, bei denen Zinkbeschichtungen nicht geeignet sind.
Wie hoch ist der Kohlenstoffgehalt gängiger Rohrqualitäten?
ASTM A53 Grade B und A106 Grade B erlauben einen maximalen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,30 Prozent und liegen damit im niedrigen -Kohlenstoffbereich, wodurch sie schweißbar und duktil bleiben. Höhere Kohlenstoffgrade werden normalerweise nicht für Leitungsrohre verwendet, da die Schweißbarkeit abnimmt.
Können Kohlenstoffstahlrohre für Hochtemperaturanwendungen verwendet werden?
Ja, in Grenzen. Sorten wie ASTM A106 Klasse B werden für Kessel- und Überhitzeranwendungen bis zu moderaten Temperaturen verwendet; oberhalb von etwa 425 °C werden stattdessen kriechbeständige legierte Stähle spezifiziert.
