Schmelzpunkte von Stahl
Je nach Stahlsorte liegt der Schmelzpunkt zwischen 900 °C und rund 1.500 °C. Diese Angabe ist sehr ungenau, weil es von der jeweiligen Stahlsorte und der Zusammensetzung des Stahls abhängt, wo der genaue Schmelzpunkt liegt. Im Allgemeinen ist der Kohlenstoffgehalt das wichtigste Kriterium für den Schmelzpunkt.
Baustahl – Eigenschaften
Als Baustähle werden heute fast überwiegend unlegierte und oft nicht wärmebehandelte Grundstähle verwendet. Die Eigenschaften von Baustählen können jedoch – je nach genauer Stahlsorte – recht unterschiedlich sein. Wichtig ist also, die genaue Stahlbezeichnung zu kennen, um die exakten Eigenschaften herauszufinden.
Schmelzpunkt und Kohlenstoffgehalt
Typisch für Baustähle ist deshalb ein sehr niedriger Kohlenstoffgehalt, in den meisten Fällen mehr oder weniger deutlich unter 0,2 %. Ein niedriger Kohlenstoffgehalt führt allgemein zu einem höheren Schmelzpunkt. Der Schmelzpunkt für Eisen liegt bei 1.538 °C, Stahlsorten mit geringem Kohlenstoffgehalt liegen meist nur wenig darunter.
Beispiel für einen Baustahl
Als Beispiel für einen typischen Baustahl wollen wir einmal die Stahlsorte S235JR+AR betrachten (Bezeichnung nach der aktuellen EN 10025, das „S“ steht für „Structural Steel“, also Stahl für den Stahlbau). Der Schmelzbereich liegt bei diesem Stahl im Bereich zwischen 1.250 und 1.460 °C.
Wie schon erwähnt, können die Schmelzpunkte und Schmelzbereiche für andere Baustahl-Sorten unterschiedlich liegen, abhängig von den jeweiligen Sorteneigenschaften.
Schmelzpunkte von Stahl ermitteln
Wenn man die genauen Eigenschaften des vorhandenen Stahls kennt, kann man die Schmelzbereiche aus einem normierten Diagramm ermitteln. Dieses Diagramm heißt auch Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Es zeigt den Zusammenhang zwischen Kohlenstoffgehalt von Stählen und den unterschiedlichen Phasen.
Verwendung des Diagramms
Um das Diagramm verwenden zu können, muss man den genauen Kohlenstoffgehalt des Stahls kennen. Die Kohlenstoffgehalte sind auf der X-Achse aufgetragen, die Temperatur auf der Y-Achse des Diagramms. Für den Schmelzpunkt von Bedeutung ist die sogenannte Liquidus-Linie und darunter die Soliduslinie.
Oberhalb der Liquidus-Linie (ABCD im Diagramm) ist der Stahl komplett flüssig, unterhalb der Solidus-Linie ist der Stahl komplett erstarrt. Im Temperatur-bereich zwischen beiden Linien ist der Stahl breiig und besteht aus gemischten Phasenzusammensetzungen.
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