ASTM A678 Grade B Vergüteter Stahl – Hochleistungs-Niedriglegierung

ASTM A678 Grade B – Vergüteter Feinkornstahl für Tieftemperaturanwendungen

ASTM A678 Grade B ist ein niedriglegierter, vergüteter (quenched & tempered) Stahl mit ausgezeichneten Tieftemperatureigenschaften. Er wurde speziell für Druckbehälter und Rohrleitungen entwickelt, die bei Temperaturen bis -60 °C und darunter eingesetzt werden. Die feinkörnige Mikrostruktur gewährleistet hohe Zähigkeit bei gleichzeitig guter Festigkeit.

Allgemeine Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Dichte	23,0 °C	7,8 – 7,9 g/cm³	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	23,0 °C	200 – 215 GPa	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Dehnung A50	23,0 °C	22 %
Querkontraktionszahl (Poisson)	23,0 °C	0,29	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Schubmodul	23,0 °C	82 GPa	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Zugfestigkeit	23,0 °C	550 – 690 MPa
Streckgrenze	23,0 °C	415 MPa

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	23,0 °C	1,32E-5 – 1,38E-5 1/K	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Max. Einsatztemperatur		500 °C	Typisch für Kohlenstoffstahl
Schmelzpunkt		1480 – 1526 °C	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Spezifische Wärmekapazität	23,0 °C	465 J/(kg·K)	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl
Wärmeleitfähigkeit	23,0 °C	25 – 93 W/(m·K)	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl

Elektrische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elektrischer Widerstand	23,0 °C	1,43E-7 – 1,74E-7 Ω·m	Typisch für Kohlenstoffstahl

Magnetische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Curie-Temperatur	770 °C	Typisch für niedriglegierten Kohlenstoffstahl

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt
Kohlenstoff (C)	0,20 %
Chrom (Cr)	0,25 %
Kupfer (Cu)	0,20 – 0,35 %
Mangan (Mn)	0,70 – 1,36 %
Molybdän (Mo)	0,08 %
Nickel (Ni)	0,25 %
Phosphor (P)	0,04 %
Silizium (Si)	0,15 – 0,50 %
Schwefel (S)	0,04 %

Wirkung der Legierungselemente

Nickel (0,25 %): Verbessert Tieftemperaturzähigkeit erheblich
Chrom + Molybdän: Erhöhen Durchhärtbarkeit und Hochtemperaturfestigkeit
Kupfer: Verbessert atmosphärische Korrosionsbeständigkeit
Feinkornbehandlung (Al, Nb, V, Ti): Erhöht Kerbschlagzähigkeit

Wärmebehandlung (Vergüten)

Härten: Austenitisieren bei 870–920 °C, Abschrecken in Wasser/Öl
Anlassen: 580–680 °C, mind. 1 h pro 25 mm Wanddicke
Ergebnis: Temperierter Martensit / Bainit mit hoher Zähigkeit

Typische Anwendungen

Kryogene Druckbehälter (LNG, Flüssigstickstoff, Sauerstoff)
Tieftemperatur-Rohrleitungen in der Petrochemie
Offshore-Strukturen in arktischen Gebieten
Spezialbehälter für Flüssiggastransport

Prüfanforderungen

Kerbschlagbiegeversuch bei -60 °C (oder niedriger)
Mindestaufnahmearbeit: 27 J (Charpy-V)
Zerstörungsfreie Prüfung (UT, RT, MT)
Härteprüfung (max. 235 HBW)

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