ASTM A500 und ASTM A501Beide befassen sich speziell mit Anforderungen im Zusammenhang mit der Herstellung von Kohlenstoffstahl-Konstruktionsrohren.
Obwohl es in gewissen Aspekten Ähnlichkeiten gibt, weisen sie auch jeweils eigene Merkmale und Anwendungsgebiete auf.
Als nächstes werden wir uns die wichtigsten Unterschiede zwischen ASTM A500 und ASTM A501 ansehen und wie sie in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
Fertigungsprozesse
ASTM A500 Fertigungsprozesse
Rohre nach ASTM A50 müssen nahtlos oder geschweißt hergestellt werden.
Geschweißte Rohre sind aus Flachstahl mittels des elektrischen Widerstandsschweißverfahrens (ERW) herzustellen.
ASTM A501 Fertigungsprozesse
Die Rohre sind nach einem der folgenden Verfahren herzustellen: nahtlos, Ofenstumpfschweißen (kontinuierliches Schweißen); Widerstandsschweißen oder Unterpulverschweißen.
Anschließend wird es über den gesamten Querschnitt erneut erhitzt und durch Reduktions- oder Umformverfahren oder beides thermogeformt.
Die endgültige Formgebung erfolgt durch ein Warmumformverfahren.
Verschiedene Herstellungsverfahren
Beide Normen erlauben die Anwendung nahtloser Rohrherstellungstechniken;
Wird für die Fertigung ein Schweißverfahren verwendet, schreibt ASTM A500 das elektrische Widerstandsschweißen (ERW) vor, während ASTM A501 eine Vielzahl von Schweißtechniken zulässt, darunter elektrisches Widerstandsschweißen (ERW), Unterpulverschweißen (SAW) usw.
Die Norm ASTM A501 schreibt jedoch eine Wärmebehandlung des Rohrs vor, wodurch die Gleichmäßigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert werden. Ziel des Thermoformens ist es, die Materialeigenschaften durch Wärmebehandlung des Rohrs vor der endgültigen Formgebung zu optimieren.
ASTM A500 enthält keine so detaillierten Anforderungen.
Klassifizierung der Noten
Anwendbarer Größenbereich
Chemische Komponenten
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es einige Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung der in den beiden Normen ASTM A500 und ASTM A501 spezifizierten Kohlenstoffstahl-Konstruktionsrohre gibt.
Nach ASTM A500 gelten für die Güteklassen B und D die gleichen Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, während Güteklasse C im Vergleich zu B und D einen reduzierten Kohlenstoffgehalt aufweist. Nach ASTM A501 entspricht die chemische Zusammensetzung von Güteklasse A der von Güteklasse B, während Güteklasse C im Vergleich zu Güteklasse B einen reduzierten Kohlenstoffgehalt aufweist.
In ASTM A501 ist die chemische Zusammensetzung der Güteklasse A ähnlich derjenigen der Güteklassen B und D von A500, jedoch ist in den Güteklassen B und C der Kohlenstoffgehalt reduziert, der Mangangehalt leicht erhöht und der Phosphor- und Schwefelgehalt niedriger als in Güteklasse A.
Der Kupfergehalt bleibt für alle Sorten eine einheitliche Mindestanforderung.
Die unterschiedlichen Anforderungen an die chemische Zusammensetzung spiegeln die spezifischen Bedürfnisse der beiden Normen für verschiedene Produktionsprozesse und Anwendungen wider und gewährleisten, dass das Material die Leistungskriterien für ein breites Spektrum an technischen und strukturellen Anwendungen erfüllt.
Mechanische Leistung
Mechanische Leistung nach ASTM A500
Mechanische Leistungsfähigkeit nach ASTM A501
Unterschiedliche mechanische Eigenschaften
Werkstoffe der Klasse A501 bieten typischerweise höhere Festigkeitswerte, da die Festigkeit des Stahls durch den Warmumformprozess erhöht wird.
Experimentelle Projekte
Die unterschiedlichen Anforderungen an Prüflinge in den beiden Normen spiegeln die Herstellungsverfahren und die beabsichtigten Verwendungszwecke dieser beiden unterschiedlichen Rohre wider.
Die Norm ASTM A500 verlangt neben Flachdrück-, Aufweit- und Keilstauchtests auch eine thermische Analyse, eine Produktanalyse und die Prüfung der mechanischen Eigenschaften, um sicherzustellen, dass der Kaltumformprozess die Materialeigenschaften nicht negativ beeinflusst.
Der ASTM-A501-Standard legt den Schwerpunkt auf den Thermoformprozess. Da thermogeformte Produkte bereits während des Herstellungsprozesses wärmebehandelt werden, können diese Tests als überflüssig angesehen werden, da die Wärmebehandlung bereits die Plastizität und Zähigkeit des Materials gewährleistet hat.
Anwendungsgebiete
Obwohl beide eine strukturelle Rolle spielen, liegt der Schwerpunkt woanders.
ASTM A500-Rohre werden aufgrund ihrer guten Kaltbiege- und Schweißeigenschaften häufig im Hochbau, Maschinenbau, Fahrzeugbau und in der Landwirtschaft eingesetzt.
ASTM A501-Rohre eignen sich aufgrund ihrer ausgezeichneten Zähigkeit und Festigkeit besser für Bau- und Konstruktionsanwendungen, die eine höhere Festigkeit und Zähigkeit erfordern, wie z. B. Brückenbau und große Tragkonstruktionen.
Beide Normen bieten eine Anleitung für die Herstellung hochwertiger Kohlenstoffstahlrohre, die beste Wahl hängt jedoch von den Anforderungen und Rahmenbedingungen des jeweiligen Projekts ab.
Soll eine Konstruktion in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen zuverlässig funktionieren, ist ASTM A501 möglicherweise die bessere Wahl, da die durch Warmumformung erhöhte Zähigkeit eine bessere Beständigkeit gegen Sprödbruch gewährleistet. Für Konstruktionen im Innenbereich hingegen kann ASTM A500 ausreichend sein, da es die erforderliche Festigkeit und Verarbeitbarkeit bietet und unter Umständen kostengünstiger ist.
Schlagwörter: A500 vs. A501, ASTM A500, ASTM A501, Kohlenstoffstahl, Konstruktionsrohr.
Veröffentlichungsdatum: 06.05.2024