Schwermaschinenbau profitiert von Verschleiß- und Sonderbaustählen

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Der Vergütungsprozess zur Herstellung wasservergüteter Baustähle beginnt mit einem durchgreifenden Erwärmen der Grobbleche auf Temperaturen oberhalb Ac3. Nach der Erwärmung erfolgt ein schnelles Abkühlen mit Druckwasser, wodurch eine Gefügeumwandlung zu Martensit oder Bainit erreicht wird.

Zur „Einstellung“ der mechanischen Eigenschaften gehört nicht nur die chemische Zusammensetzung, sondern auch die an das Härten anschließende Anlassbehandlung zu den wichtigsten Steuergrößen. Eine Übersicht über die wichtigsten hochfesten und verschleißfesten Sonderbaustähle, ihre chemische Zusammensetzung sowie deren mechanische Eigenschaften sind in der Tabelle vermerkt. Als Referenzgüte gilt der allgemeine Baustahl S355.

Grobbleche aus hoch- und verschleißfesten Sonderbaustählen machen Stahlkonstruktionen nicht nur leichter und haltbarer, sondern auch wirtschaftlicher. Zum Beispiel wurden erst mit hochfesten Sonderbaustählen Leichtbaukonstruktionen im Mobilkranbau möglich. Heutzutage können Mobilkrane Lasten bis 1200 t tragen. Sie müssen hierzulande dennoch leicht gebaut sein, um auf Straßen fahren zu dürfen.

Daher werden die langen Auslegersysteme durch hochbelastete Zugstangen gespannt. Um die Tragfähigkeit der Krane nicht infolge des hohen Eigengewichts zu reduzieren, sind diese Zugelemente möglichst leicht auszuführen. Außerdem müssen sie den hohen und wechselnden Kräften durch Lasten und Wind standhalten.

Verlegen von Schweißnähten in weniger belastete Bereiche

Um diesen Anforderungen zu genügen, werden hochfeste wasservergütete Baustähle bis hin zur Güte S960QL eingesetzt. Bei gleicher Tragfähigkeit lässt sich das Eigengewicht um rund 60% verringern, falls der Stahl S960QL mit 960 MPa Mindeststreckgrenze anstelle der Güte S355 mit 355 MPa Mindeststreckgrenze eingesetzt wird [6]. Der Einsatz hochfester Stähle ermöglicht, die Fertigungskosten von Schweißkonstruktionen erheblich zu verringern und damit die Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

In vielen Fällen sind Stahlkonstruktionen nicht nur einer statischen, sondern auch wechselnden Belastung ausgesetzt. Es ist bekannt, dass sich der Widerstand hochfester Stähle bei schwingender Beanspruchung im Vergleich zu normalfesten Stählen nicht im gleichen Maße erhöht wie die Streckgrenze. Außerdem sind Schweißverbindungen hochfester Baustähle im Vergleich zu normalfesten Stählen hinsichtlich des Schwingverhaltens nur wenig überlegen.

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