ASTM A709 QST 450: Hochfester vergüteter Baustahl – Eigenschaften
Übersicht
ASTM A709 QST 450 ist ein hochfester, wärmebehandelter Baustahl (Quenched and Self-Tempered) für anspruchsvolle Brückenkonstruktionen. Mit einer Mindeststreckgrenze von 450 MPa und Zugfestigkeit von 550 MPa ermöglicht er leichtere, schlankere Konstruktionen bei gleicher Tragfähigkeit. Das QST-Verfahren garantiert dabei exzellente Zähigkeit und Schweißbarkeit.
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Dichte | 23 °C | 7,8 – 7,9 g/cm³ | Typisch für niedriglegierte Stähle |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | 23 °C | 200 – 215 GPa | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Querkontraktionszahl (Poisson) | 23 °C | 0,29 | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Schubmodul | 23 °C | 82 GPa | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Zugfestigkeit (Rm) | 23 °C | 550 MPa | |
| Streckgrenze (Rp0,2) | 23 °C | 450 MPa | Mindestwert |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 23 °C | 1,32·10⁻⁵ – 1,38·10⁻⁵ 1/K | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Max. Einsatztemperatur (langfristig) | – | 500 °C | Typisch für Baustähle |
| Schmelzpunkt | – | 1480 – 1526 °C | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Spezifische Wärmekapazität | 23 °C | 465 J/(kg·K) | Typisch für niedriglegierte Stähle |
| Wärmeleitfähigkeit | 23 °C | 25 – 93 W/(m·K) | Typisch für niedriglegierte Stähle |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 23 °C | 1,43·10⁻⁷ – 1,74·10⁻⁷ Ω·m | Typisch für Baustähle |
Magnetische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|
| Curie-Temperatur | 770 °C | Typisch für niedriglegierte Stähle |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,12 % |
| Chrom (Cr) | 0,25 % |
| Kupfer (Cu) | 0,35 % |
| Mangan (Mn) | 1,60 % |
| Molybdän (Mo) | 0,07 % |
| Nickel (Ni) | 0,25 % |
| Niob (Nb) | 0,05 % |
| Phosphor (P) | 0,03 % |
| Silizium (Si) | 0,40 % |
| Schwefel (S) | 0,03 % |
| Vanadium (V) | 0,08 % |
Vorteile gegenüber konventionellen Baustählen
Durch die QST-Wärmebehandlung und Mikrolegierung (Nb, V) erreicht Grade QST 450 eine feinkörnige Bainit-Martensit-Mischstruktur. Dies ermöglicht hohe Festigkeit bei niedrigem Kohlenstoffäquivalent (CEV < 0,45 %), was exzellente Schweißbarkeit ohne Vorwärmen erlaubt. Typische Anwendungen: Hauptträger großer Spannweiten, Orthotropedecken, Brückenpfeiler. Die Charpy-Schlagzähigkeit beträgt bei -40 °C mindestens 27 J.
