SpannStahl. Edelstahl. Der korrosionsbeständige Armierungsstahl zum Konstruieren und Verankern. SpannStahl AG Wässeristrasse Hinwil

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1 Edelstahl Der korrosionsbeständige Armierungsstahl zum Konstruieren und Verankern SpannStahl mail: DQS-zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 Reg.-Nr QM08 August 12

2 Inhalt Inhaltsverzeichnis Allgemein Gefügearten Bezeichnungen Seite Korrosionsarten Bezeichnung rostbeständiger Stähle Einteilung unserer Stähle Unsere Stähle im Detail Unser Zubehör Technische Daten Anwendungen Bestellliste 25 August 12 Seite 1

3 Allgemein Allgemeines Nichtrostende Werkstoffe Als nichtrostend gelten Werkstoffe, die sich durch besondere Beständigkeit gegen chemisch angreifende Stoffe auszeichnen. Sie haben im allgemeinen einen Massenanteil Chrom von mindestens 10.5% und einen Massenanteil Kohlenstoff von höchstens 1.2%. Da die Korrosionsbeständigkeit der nichtrostenden Stähle nur bei metallisch sauberer Oberfläche gesichert ist, müssen Zunderschichten und Anlauffarben, die bei der Wärmeumformung, Wärmebehandlung oder beim Schweissen entstanden sind, vor dem Einsatz entfernt werden. Fertigteile aus Stahlsorten mit ca. 13% Chromanteil verlangen zur Erzielung ihrer höchsten Korrosionsbeständigkeit beste Oberflächeneigenschaften. Fette, Farben oder andere Verunreinigungen mindern ebenfalls die Korrosionsbeständigkeit. August 12 Seite 2

4 Gefügearten Gefügearten Martensit Feinadriges, strukturloses und sprödes Härtegefüge. Martensit entsteht bei schneller Abkühlung, so dass der Kohlenstoff nicht die Zeit findet, nach der Umwandlung das Eisengitter zu verlassen und somit das Gefüge verspannt. Beim erneuten Erwärmen (Anlassen) geht Martensit in ein Anlassgefüge über. Hierdurch können unterschiedliche Eigenschaften (Zugfestigkeit, Härte oder Zähigkeit) eingestellt werden. Hauptlegierungsbestandteile Cr, C oder Ni Ferrit Mischkristall des Alpha-Eisens. Ferrit kann nur sehr wenig Kohlenstoff aufnehmen, wohl aber eine grössere Menge bestimmter Legierungsbestandteile wie Chrom, Mangan, Nickel, die seine Eigenschaften verändern (z. B. Korrosionsbeständigkeit) Hauptlegierungsbestandteil Cr Austenit Gefüge von Mischkristallen. Durch Legierungszusätze (Nickel und Mangan) ist das Gefüge auch bei Raumtemperatur beständig. Das Austenitgefüge ist unmagnetisch, zäh und durch Kaltverfestigung härtbar. Hauptlegierungsbestandteile Cr, Ni, Mo Austenitisch-Ferritisch (Duplex) Duplexstähle weisen ein Zweiphasengefüge auf, dass aus einer Ferrit-Matrix mit Inseln aus Austenit besteht. Sie haben höhere Festigkeiten als die Austenit-Stähle. Duplexstähle sind leicht magnetisch. Hauptlegierungsbestandteile Cr, Ni, Mo (höherer Cr-Gehalt, niedriger Ni-Gehalt im Vergleich zu den austenitischen Stählen) August 12 Seite 3

5 Bezeichnungen Bezeichnungen Dehngrenze (Rp 02 ) Auf den Anfangsquerschnitt der Zugprobe bezogene Spannung (N/mm2), die eine bleibende plastische Formänderung von 0.2% der Ausgangslänge bewirkt. Zugfestigkeit (Rm) Auf den Ausgangsquerschnitt bezogene Spannung, die den Bruch des Materials bewirkt. Fliessgrenze (F y ) Maximale Zugkraft bei welcher das Material zu fliessen beginnt. Kerbschlagarbeit (KV) Die beim Kerbschlagbiegeversuch verbrauchte Energie, gemessen in Joule. Querschnittsfläche (A) Am Stab oder am Gewinde. Grenzzugkraft (F RD ) Nach Norm ENV :1992 Die Grenzzugkraft wird aus folgender Formel ermittelt: min (AStab x R p02 / g M0 ; 0.9 x AGewinde x R m / g M2 ) wobei g M0 =1.10, g M2 =1.25 August 12 Seite 4

6 Korrosionsarten Korrosionsarten Loch- und Spaltkorrosion Beim Lochfrass handelt es sich um einen lokalen, teilweise nur punktförmig begrenzten Korrosionsangriff mit grosser Tiefenwirkung. Bei der Lochkorrosion entsteht eine nadelstichgrosse Aktivierung der ansonsten passiven Stahloberfläche. Die einmal aktivierten Stellen bleiben dauernd aktiv, so dass der Werkstoff an dieser Stelle nach und nach zerstört wird. Nichtrostende Chrom-Nickel-Stähle werden durch Zulegierung von Molybdän widerstandsfähiger gegen Lochfrasskorrosion. Als Spaltkorrosion wird ein Korrosionsangriff bezeichnet, der unter Dichtungen, gefalzten Blechen, Flanschen, Rohreinwalzungen entsteht. Diese Spalten sind häufig konstruktions- oder betriebsbedingt. Da Spaltkorrosion schon bei bedeutend schwächerer Korrosionsbeanspruchung auftritt als Lochfrass, sollte in chloridhaltigen Medien durch konstruktive Massnahmen das Auftreten von Spalten vermieden werden. Die Beständigkeit gegenüber Lochfrass und Spaltkorrosion eines nichtrostenden Stahles kann anhand der nachfolgend aufgefürten Wirksumme (PREN-Zahl) abgeschätzt werden W= % Cr (Chrom) x % Mo (Molybdän) + 30 x % N (Stickstoff) (nur für sehr hochlegierte Stähle) August 12 Seite 5

7 Korrosionsarten Spannungsrisskorrosion Medien, besonders Chlorionen, können bei gleichzeitiger Einwirkung von Zugspannungen zu dieser Korrosionsform führen, selbst wenn der Stahl ohne mechanische Beanspruchung im gleichen Medium beständig ist. Ursache sind nicht nur betriebsbedingte, äussere Spannungen, sondern in vielen Fällen auch Eigenspannungen, die bei der Verarbeitung, z. B. durch Schweissen, Schleifen oder Kaltumformung etc. eingebracht werden. Die Beständigkeit ist jedoch im Wesentlichen von der chemischen Zusammensetzung abhängig. Bei Werkstoffen mit einem erhöhten Molybdän- und Nickelgehalt wird die Beständigkeit wesentlich gesteigert. Auch austenitisch- ferritische nichtrostende Stähle (Duplex) sind vergleichsweise weniger empfindlich. August 12 Seite 6

8 Bezeichnung rostbeständiger Stähle Bezeichnung nichtrostender Stähle Werkstoffnummern Bedeutung der Werkstoffnummern Werkstoffnummer beginnend mit Ni-Gehalt Gehalt an: Molybdän (Mo) Niob (Nb) Titan (Ti) Cr-Stähle mit < 2.5% Ni ohne Mo, Nb und Ti Cr-Stähle mit < 2.5% Ni mit Mo, ohne Nb und Ti Cr-Stähle mit 2,5% Ni ohne Mo, Nb und Ti Cr-Stähle mit 2,5% Ni mit Mo, ohne Nb und Ti Cr-, CrNi- oder CrNiMo-Stähle mit Sonderzusätzen (Cu, Nb, Ti,...) Cr-, CrNi- oder CrNiMo-Stähle mit Sonderzusätzen (Cu, Nb, Ti,...) Kurzname Der Kurzname hochlegierter Stähle beginnt mit einem X. Es folgt der mittlere Kohlenstoffgehalt in % mit dem Faktor 100 multipliziert, anschliessend werden die hauptsächlichen Legierungsbestandteile (in der Reihenfolge sinkender Massenanteile) aufgeführt, denen die prozentualen Anteile in gleicher Reihenfolge angeschlossen werden. z. B. X5CrNi18-10 bezeichnet einen hochlegierten Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt von 0.05% und 18% Chrom sowie 10% Nickel. August 12 Seite 7

9 Einteilung unserer Stähle Einteilung unserer Stähle Zugfestigkeit Korrosionsbeständigkeit Chemische Zusammensetzung C Si Mn P S N Cr Mo Ni % % % % % % % % % <0.70 <1.00 <2.00 <0.045 <0.030 < <0.03 <1.00 <2.00 <0.035 < <0.03 <1.00 <2.00 <0.045 <0.030 < <0.03 <1.00 <2.00 <0.045 < <0.03 <1.00 <2.00 <0.035 < <0.02 <0.50 <1.00 <0.030 < mit Zusatz von Cu % Andere Werkstoffe auf Anfrage August 12 Seite 8

10 Unsere Stähle im Detail INOX 4301 R EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X5CrNi18-10 AISI: 304 Gefüge: austenitisch Wirksumme: 18 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein austenitischer Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Wasser, ländliche oder städtische Atmosphäre. Gegen Chlorid- oder Säurekonzentrationen ist er nicht beständig. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: gut gut Einsatzbereiche: - Rostbeständige Armierung im Betonbau - Swif Kupplungstechnik Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A Stab mm Gewinde mm M10 M12 M16 M20 M24 M33 A Gewinde N/mm F y N/mm F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 9

11 Unsere Stähle im Detail DUPLEX 4362 R EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiN23-4 AISI: Gefüge: austenitisch-ferritisch Wirksumme: 25 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein DUPLEX Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Wasser, ländliche oder städtische Atmosphären, sowie bei phosphor- und organischen Säuren, ebenso in chloridhaltigen Medien. Der DUPLEX 4362 ist eine gute Alternative zum INOX Durch den niederigen Nickelgehalt ist der Legierungszuschlag deutlich tiefer. Das Duplexgefüge verhilft dem DUPLEX-Stahl zu höheren Festigkeiten im Vergleich zu den Austeniten. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: bedingt schwierig Einsatzbereiche: - Rostbeständige Armierung im Betonbau - Swif Kupplungstechnik Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A Stab mm Gewinde mm M6 M8 M10 M12 M14 M16 M20 A Gewinde mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 10

12 Unsere Stähle im Detail Inox 4435 R (ähnlich wie ) EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiMo AISI: 316 Gefüge: austenitisch Wirksumme: 24 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein austenitischer Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Wasser, ländliche oder städtische Atmosphären, sowie eine mässige Beständigkeit bei phosphor- und organischen Säuren, ebenso in chloridhaltigen Medien. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: gut gut Einsatzbereiche: - Rostbeständige Armierung im Betonbau - Swif Kupplungstechnik Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A mm Gewinde mm M6 M8 M10 M12 M14 M16 M20 M24 A s mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 11

13 Unsere Stähle im Detail HIPROOF 4429 R EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiMoN AISI: 316 N/L/TM Gefüge: austenitisch Wirksumme: 28 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein austenitischer Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und ist zudem säurebeständig. Durch die Warmkaltverformung besitzt dieser Stahl vor allem in den dünneren Durchmessern eine hohe Festigkeit. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: gut gut Einsatzbereiche: - Rostbeständige Armierung im Betonbau - Verankerung von Pfosten für Lärmschutzwände oder Leitschranken - Swif Kupplungstechnik Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A Stab mm Gewinde mm M12 M16 M20 M24 M27 M33 M42 M48 A Gewinde mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 12

14 Unsere Stähle im Detail DUPLEX 4462 R EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiMoN AISI: 318 LN Gefüge: austenitisch-ferritisch Wirksumme: 33 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein DUPLEX Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und ist zudem säurebeständig. Stähle mit einer Wirksumme >32 gelten als meerwasserbeständig Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: bedingt schwierig Einsatzbereiche: - Rostbeständige Armierung im Betonbau - Verankerung von Pfosten für Lärmschutzwände oder Leitschranken - Swif Kupplungstechnik Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A Stab mm Gewinde mm M12 M16 M20 M24 M33 M42 A Gewinde mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 13

15 Unsere Stähle im Detail SUPER-HIPROOF 4529 R EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X1NiCrMoCuN AISI: Gefüge: austenitisch Wirksumme: 40 Oberfläche: gerippt Der Werkstoff ist ein austenitischer Stahl. Durch seinen hohen Gehalt an Legierungszuschlägen hat dieser Stahl eine deutlich höhere Korrosionsbeständigkeit als herkömmliche austenitische CrNiMo-Stähle. Er kann besonders in hochbelasteten Medien eingesetzt werden. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: gut bedingt Einsatzbereiche: - Zugstäbe im Tunnel und Schwimmbäder Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A Stab mm Gewinde mm M12 M16 M20 M24 M33 M42 A Gewinde mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 14

16 Unsere Stähle im Detail HIPROOF 4429 G EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiMoN AISI: 316 N/L/TM Gefüge: austenitisch Wirksumme: 28 Oberfläche: glatt Der Werkstoff ist ein austenitischer Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und ist zudem säurebeständig. Durch die Warmkaltverformung besitzt dieser Stahl vor allem in den dünneren Durchmessern eine hohe Festigkeit. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: Oberfläche: gut gut walzroh oder geschliffen Einsatzbereiche: - Zugstäbe für Verbände, Schrägseile etc. Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A mm Gewinde mm M12 M16 M20 M24 M27 M33 M42 M48 A s mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 15

17 Unsere Stähle im Detail DUPLEX 4462 G EN-Werkstoffnummer: DIN-Nummer: X2CrNiMoN AISI: 318 LN Gefüge: austenitisch-ferritisch Wirksumme: 33 Oberfläche: glatt Der Werkstoff ist ein DUPLEX Stahl und hat eine gute Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und ist zudem säurebeständig. Stähle mit einer Wirksumme >32 gelten als meerwasserbeständig. Die Stäbe sind auf den Rolldurchmesser gezogen und sind somit nur mit gerollten Gewinden erhältlich. Schweissbarkeit: Mechanische Bearbeitung: Oberfläche: bedingt schwierig blank gezogen: geschliffen oder poliert Einsatzbereiche: - Zugstäbe für Verbände, Schrägseile etc. - ASDO Zugstabsystem 600-E Ø mm G kg/m Rp 0.2 N/mm Rm N/mm A mm Gewinde mm M12 M16 M20 M24 M27 M30 M36 M39 M42 A s mm F y KN F r,d KN Die angegebenen Festigkeiten sind Minimalwerte. Effektive Festigkeiten gemäss Werkzeugnis. August 12 Seite 16

18 Unser Zubehör Muttern 0.8d Sechskantmutter 0.8d (DIN934) Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage M Gewinde M (mm) Schlüsselweite SW (mm) Höhe H (mm) Muttern 1.5d Sechskantmutter 1.5d (DIN6330) SW H Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage M SW H Gewinde M (mm) Schlüsselweite SW (mm) Höhe H (mm) August 12 Seite 17

19 Unser Zubehör Konische Sicherungsmutter Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage d SW H D Gewinde M (mm) Durchmesser d (mm) Durchmesser D (mm) Höhe H (mm) August 12 Seite 18

20 Unser Zubehör Unterlagsscheiben Unterlagsscheibe (DIN 125) Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage D s zu Gewinde M (mm) Aussen Ø D (mm) Dicke s (mm) Unterlagsscheiben Unterlagsscheibe (DIN 9021) M Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage D s M zu Gewinde M (mm) Aussen Ø D (mm) Dicke s (mm) August 12 Seite 19

21 Unser Zubehör Gewindemuffen Werkstoff (Standard) DUPLEX (Muffen-Ø etwas kleiner) Andere Werkstoffe auf Anfrage Gewinde M (mm) Aussen Ø D (mm) Länge L (mm) Spannmuffen Werkstoff (Standard) DUPLEX (Muffen-Ø etwas kleiner) Andere Werkstoffe auf Anfrage M L D SW M L M D Gewinde M (mm) Aussen SW (mm) Ø D (mm) Länge L (mm) Verstellweg +/- (mm) L August 12 Seite 20

22 Unser Zubehör Platten mit Zentrumsloch Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage a a zu Gewinde M (mm) Seitenlänge a (mm) Dicke h (mm) Kugelgelenkplatten Werkstoff (Standard) Andere Werkstoffe auf Anfrage M a h a M zu Gewinde M (mm) Seitenlänge a (mm) Dicke h (mm) h August 12 Seite 21

23 Technische Daten Vorspannkräfte und Anziehdrehmomente bei einer 90%-igen Ausnutzung der Dehngrenze R p 0.2 Gewinde Reibung μ Vorspannkraft F M KN Festigkeitsklasse Anziehdrehmoment M A Nm Festigkeitsklassen M M M M M M M M M Quelle: Bossard August 12 Seite 22

24 Technische Daten Reibungszahlen Reibungszahl Schmierstoff >0.30 ohne Oele Wachsdispersion Festschmierstoffe oder Wachse Anziehfaktor α A Der Anziehfaktor berücksichtigt die Fehler beim Abschätzen der Reibungszahl, der Gerätefehler sowie die Ableseungenauigkeiten. Mit unseren Drehmonentenschlüsseln muss mit folgendem Anziehfaktor gerechnet werden: α A = ca. 2.0 die Streuung beträgt: ca. +/-20% Die minimale vorhandene Vorspannkraft resultiert aus folgender Beziehung: F M / α A = F Mmin Allgemeines: Verbindungselemente aus austenitischen Stählen neigen bei der Montage zum Anfressen. Diese Gefahr wird vermindert durch glatte, saubere Gewindeoberflächen, Beschichtung des Gewindes, niederige Tourenzahl des Schraubers, sowie zügiges Anziehen ohne Unterbruch. (Schlagschrauber daher nicht geeignet). Quelle: Bossard August 12 Seite 23

25 Anwendungen Verankerungen für Lärmschutzwände, Leitschranken etc. z. B. aus unserem starken HIPROOF 4429 R Hochbau rostfreie Armierung Swif - Kupplungstechnik z. B. aus unserem bewärten DUPLEX 4362 R oder INOX 4435 R Geotechnik Nägel Mikropfähle z.b. aus unserem robusten DUPLEX 4462 R Architektur glatte Zugstäbe ASDO-Zugstabsystem 600-E aus unserem edlen, glatten, gezogenen DUPLEX 4462 G August 12 Seite 24

26 , Tel., Fax Bestellliste Datum/Visum:... Projekt: Ingenieurbüro: Bauteil: zu Plan Nr.... Rechnungsadresse: Liste Nr.... Lieferadresse: M G1 M B G B t t1 t2 B G G L H H H G2 Typ I Typ U Typ U2 Typ U3 Stahl: HIPROOF 4429 (...), DUPLEX 4462 (...), INOX 4435 (...),...(...) Pos Stk Typ Ø Stahl L / H B t1/2 Gewinde G1/2 Zubehör Pos Mutter 0.8d DIN 934 Mutter 1.5d DIN 6330 U-Scheibe DIN 125A U-Scheibe DIN 9021 Muffe Spannmuffe