Was ist mikrolegierter Stahl?
Der Begriff mikrolegierter Stahl bezieht sich auf eine Gruppe von Stahlprodukten, die durch Zugabe kleiner Mengen verschiedener anderer Elemente legiert oder verstärkt werden. Zu diesen Legierungselementen, die zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften und der Verarbeitungseigenschaften des Stahls dienen, gehören Vanadium, Molybdän und Bor. Mikrolegierte Stähle liegen in Bezug auf Kosten und Leistung zwischen Kohlenstoff- und niedriglegierten Sorten und enthalten Gesamtlegierungskonzentrationen zwischen 0,05 und 0,15 Prozent. Sie bieten viele Vorteile, wie hervorragende Schweißbarkeit, gleichmäßige Härte und hervorragende Beständigkeit gegen Metallermüdung und Verschleiß. Zu den wenigen Nachteilen von mikrolegierten Stahlprodukten zählen niedrigere Duktilitäts- und Zähigkeitswerte als bei vergüteten Stahlsorten.
Beim Legieren werden einer Grundmasse Elemente zugesetzt, um eine oder mehrere ihrer physikalischen Eigenschaften oder Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Stahl selbst ist eine Eisenlegierung, bei der während des Schmelzprozesses Kohlenstoff zugesetzt wird, um die Härte und Haltbarkeit des Roheisens zu verbessern. Die Stahllegierung kann wiederum durch Hinzufügen anderer Elemente verbessert werden, die dazu dienen, ihre Eigenschaften weiter zu verbessern. Mikrolegierter Stahl ist ein solches Produkt, das von der Zugabe sehr geringer Mengen von Elementen wie Vanadium, Molybdän und Bor profitiert. Andere übliche mikrolegierende Stahlelemente umfassen Zirkonium, Titan und eine Reihe von Seltenerdmetallen.
Mikrolegierter Stahl liegt in Bezug auf Kosten und Arbeitsleistung zwischen unlegiertem Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl und weist typischerweise Gesamtkonzentrationen an zusätzlichen Legierungselementen von etwa 0,05 und 0,15 Volumenprozent auf. Diese Konzentrationen sind im Vergleich zu konventionellen Legierungen niedrig und führen zu einem Endprodukt, das mehrere eindeutige Vorteile aufweist. Dazu gehören Streckgrenzen im Bereich von 500 bis 750 MPa (73.000 bis 109.000 Pfund pro Quadratzoll) und eine gute Schweißbarkeit. Die Beständigkeit der Legierung gegenüber Metallermüdung und abrasivem Verschleiß ist vergleichbaren wärmebehandelten Stählen ebenfalls überlegen.
Die Kalt- und Warmbearbeitungseigenschaften von mikrolegierten Stahlprodukten sind auch anderen Stahlsorten überlegen. Kaltumgeformte mikrolegierte Stähle erfordern für einen bestimmten Prozess nicht so viel Arbeit, während warmumgeformte Produkte erfolgreich luftgekühlt werden können. Die allgemeinen Bearbeitungseigenschaften von Mikrolegierungsstahl sind auch aufgrund seiner sehr gleichmäßigen Härte und der Ferrit-Perlit-Mikrostruktur des Materials hervorragend. Darüber hinaus bedeutet die Tatsache, dass kein Abschrecken und Anlassen in den Prozess involviert ist, dass mikrolegierter Stahl nicht zu Abschreckbruchfehlern neigt. Die einzigen wesentlichen Nachteile gegenüber mikrolegiertem Stahl sind die relativ geringen Duktilitäts- und Gesamtzähigkeitswerte, die die Produkte im Vergleich zu vergüteten Legierungen aufweisen.