Es wurde eine vergleichende Studie von SM490A- und SS400-Stahlplatten durchgeführt, deren Schwerpunkt auf deren Schweißbarkeit beim Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) lag, einschließlich Beobachtungen zu ihrer Mikrostruktur, mechanischen Leistung und Korrosionsbeständigkeit.
Die Ergebnisse zeigen, dass nach dem Mehrlagenschweißen sowohl die Wärmeeinflusszone (HAZ) als auch die Wurzelschweißnaht ähnliche Effekte wie Anlassen oder Normalglühen erfahren. Dieser Wärmebehandlungsprozess trägt dazu bei, ungünstige Mikrostrukturen-wie Widmanstätten-Ferrit-in diesen Regionen zu beseitigen.
Dadurch werden die Zähigkeit und Härte der betroffenen Zonen deutlich erhöht. Die Schweißverbindungen weisen vor allem aufgrund der Kornfeinung eine bessere Schlagfestigkeit auf. Dabei steigt die Zugfestigkeit des geschweißten Stahls proportional mit der Höhe der Wärmeeinbringung beim Schweißen.
Vergleich der chemischen Zusammensetzung
| Legierung | C (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Si (%) | Al (%) | Anzahl (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SM490A | 0.12 | 1.06 | 0.02 | 0.006 | 0.01 | 0.032 | 0.023 |
| SS400 | 0.16 | 0.76 | 0.012 | 0.007 | 0.01 | 0.041 | - |
Wichtige Beobachtung:
SM490A enthält höhere Mangan- und Mikrolegierungselemente (wie Nb), was im Vergleich zu SS400 zu einer besseren Festigkeit und Zähigkeit beiträgt.
Vergleich der mechanischen Eigenschaften
| Stahlsorte | Zugfestigkeit (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|
| SM490A | 460 | 30.3 |
| SS400 | 537 | 17.3 |
SM490A weist eine größere Duktilität (höhere Dehnung) und eine stabilere Zähigkeit auf und eignet sich daher für geschweißte Strukturanwendungen, die Stoß- und Vibrationsfestigkeit erfordern.
SS400 bietet eine höhere Zugfestigkeit, aber eine geringere Dehnung, was bedeutet, dass es weniger widerstandsfähig gegen Verformung ist und im Vergleich zu SM490A möglicherweise spröder ist.
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