ASTM A36 vs. ASME SA-36 Stahl: Äquivalent, Eigenschaften

In der Praxis beziehen sich ASTM A36 und ASME SA-36 auf dieselbe grundlegende Kohlenstoffstahlsorte, ihre chemischen Grenzwerte und mechanischen Anforderungen sind praktisch identisch. SA-36 trägt jedoch die Anerkennung von ASME und wird verwendet, wenn das Material den Boiler & Pressure Vessel / Code-Fabrication-Pfad erfüllen muss und seine Einkaufsunterlagen (MTRs) die anwendbare ASME/ASTM-Bezeichnung aufweisen müssen; für gewöhnliche Bauarbeiten bleibt ASTM A36 die übliche Spezifikation.

Was sind ASTM A36 und ASME SA-36?

• ASTM A36 / A36M ist die Norm von ASTM International mit dem Titel Standard-Spezifikation für Kohlenstoff-Baustahl. Sie regelt die chemische Zusammensetzung, die Anforderungen an Zugfestigkeit, Dehnung und das Prüfverfahren für warmgewalzte Profile, Bleche und Stäbe, die für Brücken, Gebäude und allgemeine Bauwerke verwendet werden.

• ASME SA-36 / SA-36M ist die von ASME veröffentlichte Version dieser Spezifikation, die in den ASME-Werkstoffkatalog aufgenommen wurde, damit die Bezeichnung SA-36 im ASME Boiler & Pressure Vessel Code und anderen ASME-Codes referenziert werden kann. Viele Anwender und Werke behandeln SA-36 als identisch mit dem Text der ASTM A36 in der entsprechenden Ausgabe.

Praktische Regel: Wenn in einer Norm oder einem Vertrag "SA-36" gefordert wird, muss das zu liefernde Material die ASME-Bezeichnung oder eine MTR aufweisen, die ausdrücklich die Übereinstimmung mit der vom Käufer genannten ASME/ASTM-Revision bescheinigt; wenn im Vertrag "A36" gefordert wird, ist die Einhaltung der ASTM A36-Norm akzeptabel.

Warum es die beiden Namen gibt und warum sie wichtig sind

Technische Gemeinschaften veröffentlichen Normen unter verschiedenen organisatorischen Überdachungen. Die ASTM gibt Werkstoffspezifikationen hauptsächlich für den Handel und die technische Praxis heraus; die ASME verpackt wichtige Werkstoffspezifikationen unter der Bezeichnung "SA-", damit sie in den ASME-Codes ausdrücklich referenziert werden können. Die Stahlchemie und die mechanischen Grenzwerte stimmen in der Regel überein, aber die Vertragsanforderung für SA-36 impliziert, dass der Käufer ASME-Rückverfolgbarkeit und Code-Akzeptanz benötigtDies wirkt sich auf die Inspektion, die Dokumentation und manchmal auch auf die Abnahmeprüfung des Werks aus.

Chemische Zusammensetzung

Nachfolgend finden Sie eine kompakte, auf den Ingenieur ausgerichtete Vergleichstabelle mit den häufig angegebenen chemischen Grenzwerten für A36/SA-36 (Werte sind Maximalwerte, wo angegeben). Diese Werte dienen als Orientierungshilfe; überprüfen Sie immer die in der Bestellung angegebene Ausgabe der Norm, da die Grenzwerte von der Ausgabe abhängen.

Anmerkungen:

• Die genauen Höchstwerte hängen von der Normausgabe und den zusätzlichen Anforderungen des Auftraggebers ab. Der ASTM-Text definiert die Pfade für die Wärmeanalyse und die Produktanalyse und lässt eine gewisse Variabilität in Bezug auf Dicke und Produktform zu.

Mechanische Eigenschaften

A36/SA-36 werden in der Regel mit einem Mindeststreckgrenze von 36 ksi (≈ 250 MPa) und ein Zugfestigkeit im Bereich von etwa 58-80 ksi (≈ 400-550 MPa) je nach Produktdicke und Prüfverfahren. Die Anforderungen an die Dehnung liegen in der Regel bei ≥20% (bei Standardmesslängen) für Platten und Profile.

Technische Anmerkung: Konstruktionsvorschriften übernehmen oft die Mindeststreckgrenze für die zulässige Spannung/den Querschnittsnachweis. Wenn das Risiko von Ermüdung, Bruch oder Sprödbruch kritisch ist (Kälteservice, dicke Abschnitte), wählen Sie eine Sorte mit validierten Charpy-V-Kerbdaten und Bruchzähigkeit - A36 garantiert diese Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen nicht, es sei denn, es werden zusätzliche Anforderungen festgelegt.

(Zitate: aus Standardzusammenfassungen und Materialhandbüchern konsolidierte Eigenschaftsbereiche).

Formen, Dickenbereiche und Toleranzen

A36/SA-36 ist in Form von gewalzten Blechen, Profilen (I-Träger, Kanäle), Stäben und Breitflachstahl erhältlich. Die gängigen Blechdicken variieren von dünnen Blechen bis zu mehreren Zoll (typische Werksbereiche 3/16" bis 12-1/2" in den gängigen Beständen), aber die Verfügbarkeit hängt von den Kapazitäten der Werke und dem Marktbestand ab. Die Toleranzen richten sich nach den allgemeinen Praktiken für Walzprodukte bzw. nach den spezifischen Tabellen in der jeweiligen Norm, auf die verwiesen wird.

Wichtige technische Unterschiede

Obwohl die chemischen und mechanischen Werte im Wesentlichen gleich sind, sind die praktische Unterschiede erscheinen in:

1. Kodex-Vermerk und zulässige Verwendung - SA-36 ist die anerkannte ASME-Bezeichnung für Code-Anwendungen (Druckbehälter, Kessel), bei denen der ASME-Code SA-gelistete Werkstoffe vorschreibt. In vielen ASME-Code-Tabellen ist SA-36 als "identisch mit ASTM A36/A36M-YY" aufgeführt (ausgabenspezifisch).

2. Mühlenprüfberichte (MTRs) - Bei SA-36-Bestellungen muss das MTR möglicherweise die ASME-Bezeichnung und die spezifische Code-Ausgabe angeben. Bei A36-Lieferungen richtet sich das MTR nach dem ASTM-Text. Wenn das Projekt eine ASME-Dokumentation erfordert, kann ein A36-Werkszertifikat allein den Inspektor nicht zufriedenstellen.

3. Ergänzende Anforderungen des Käufers - ASME-Code-Arbeiten können zusätzliche Wärmebehandlungskontrollen, Prüfungen oder Charpy-Tests erfordern. Wenn solche Anforderungen erforderlich sind, müssen sie in der Bestellung angegeben werden. ASTM A36 erlaubt kundenspezifische Zusatzanforderungen; ASME-Code-Projekte legen diese Anforderungen oft im Code oder Vertrag fest.

Faustformel: SA-36 = ASTM A36-Inhalt + ASME-Registrierung/Anerkennung und der Papierkram, der die Herstellung des Codes unterstützt.

Schweißen, Fertigung und Wärmebehandlung

• Schweißeignung: A36/SA-36 ist ein weicher Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der sich mit Standardverfahren (Stumpfschweißen, MSG, FCAW) gut schweißen lässt. Verwenden Sie wasserstoffarme Schweißzusatzwerkstoffe, wenn aufgrund von Beschränkungen oder der Dicke das Risiko von Wasserstoffrissen besteht. Eine Vorwärmung ist bei dünnen Blechen nur selten erforderlich, bei stark eingespannten Verbindungen oder schweren Profilen ist jedoch eine Vorwärmung und Wärmebehandlung nach dem Schweißen zu erwägen.

• Schneiden und Formen: Normale warmgewalzte Praxis: Das Biegen ist bei angemessenen Biegeradien einfach; Kaltverformung bei den dicksten Dicken ohne Glühen vermeiden.

• Wärmebehandlung: Diese Stähle werden in der Regel in gewalztem Zustand geliefert; A36 wird in der Regel nicht auf Festigkeit wärmebehandelt (kein Abschrecken und Anlassen erforderlich). Wenn eine höhere Härte oder Festigkeit erforderlich ist, sollte eine andere Sorte angegeben werden.

• Qualifizierung von Schweißverfahren: Für Code-Arbeiten (wenn SA-36 spezifiziert ist), stellen Sie sicher, dass die Schweißverfahren (WPS) gemäß dem anwendbaren ASME-Code-Abschnitt qualifiziert sind, und die Schweißinspektoren akzeptieren die MTRs, die die SA-36-Kennzeichnung aufweisen, wo dies erforderlich ist.

(Technische Quellen und Standardverfahren aus Materialhandbüchern und den ASTM/ASME-Spezifikationen).

Qualitätssicherung, Inspektion und MTR-Formulierung

Wenn Sie Material für einen Auftrag kaufen, ist der Wortlaut der Beschaffung entscheidend für die Einhaltung der Vorschriften. Beispiel: Schnipsel:

• Für die Verwendung nach ASME-Code (Druckbehälter): "Der Werkstoff muss ASME SA-36/SA-36M sein, wärmebehandelt/normalisiert, falls erforderlich, mit vollständiger MTR-Rückverfolgbarkeit nach ASME BPVC Abschnitt II, Teil A, und mit Prüfberichten, die für die ASME-Code-Ausgabe YYYY gestempelt sind."

• Für allgemeine strukturelle Zwecke: "Das Material muss ASTM A36/A36M sein; liefern Sie MTRs, die die Schmelzzahl, die chemische Analyse und die mechanischen Testergebnisse gemäß ASTM A36/A36M-YYYY zeigen."

Checkliste für Inspektionen (Minimum):

• Werksprüfbericht mit Angabe von Norm und Revision (A36 oder SA-36 und Jahr).

• Rückverfolgbarkeit der Wärmenummer zum Produkt.

• Chemische Analyse und Ergebnisse der Zug-/Dehnungsprüfung.

• Sicht- und Maßprüfung nach Einkaufszeichnungen.

• Alle zusätzlichen Charpy- oder Zähigkeitsprüfungen, falls vertraglich vorgeschrieben.

Äquivalente und internationale Vergleiche

A36/SA-36 ist eine gängige US-Norm; vergleichbare Güten in anderen Normen sind

Vorsicht: Streck-/Zugkurven und garantierte chemische Grenzwerte variieren von Norm zu Norm; bei kritischen Konstruktionen sind die Festigkeiten umzurechnen und die garantierten Eigenschaften und Prüfverfahren vor der Substitution zu überprüfen.

Checkliste für die Auftragsvergabe und Muster für die Bestellung

Entscheiden Sie sich vor der Ausstellung der PO:

• Benötigen Sie eine ASME-Code-Anerkennung? Wenn ja, geben Sie SA-36 und die ASME-Ausgabe an.

• Sind Tieftemperaturzähigkeit oder Charpy-Werte erforderlich? Wenn ja, fügen Sie diese Prüfungen als zusätzliche Anforderungen hinzu.

• Gibt es Kriterien für die Abmessungen oder die Oberflächenbeschaffenheit des Fräsers? Nennen Sie diese.

• Ist eine Schweißverfahrensprüfung für einen bestimmten Abschnitt des Codes erforderlich? Geben Sie Verbindungsarten und PQR-Anforderungen an.

Muster einer Bestellklausel für einen Auftrag nach ASME-Code:
"Liefern Sie SA-36/SA-36M-Material gemäß ASME BPVC Abschnitt II, Teil A (Ausgabe JJJJ). Legen Sie MTRs vor, die auf SA-36 verweisen und chemische Analysen, Berichte über Zug- und Streckgrenzenprüfungen, Schmelznummern, Werksstempel und die Konformitätserklärung des Herstellers enthalten."

Preis, Verfügbarkeit und Marktpraxis

• Verfügbarkeit: A36/SA-36 ist einer der am häufigsten gelagerten Kohlenstoffstähle; die Lieferzeiten sind in der Regel kurz für gewöhnliche Bleche und Formen, länger für ungewöhnliche Größen oder zertifizierte Wärmebehandlung.

• Preistreiber: Dicke, Blechgröße, marktüblicher Schrottpreis für Kohlenstoffstahl, spezielle Prüfungen (Charpy) und zusätzlicher Papierkram für die ASME-Zertifizierung. SA-36-Bestellungen können einen kleinen Aufschlag für die zusätzliche Dokumentation und mögliche Werkszertifizierungsverfahren mit sich bringen.

Tabellen Ingenieure verwenden

Tabelle A - Mechanischer Schnellvergleich (typisch)

Tabelle B - Wann ist welche Bezeichnung zu wählen?

FAQs

1. Sind ASTM A36 und ASME SA-36 austauschbar?
Kurze Antwort: In Bezug auf die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften sind sie praktisch identisch. Sie sollten jedoch nicht ausgetauscht werden, wenn der Vertrag oder die Norm ausdrücklich die Bezeichnung SA-36 und die Rückverfolgbarkeit nach ASME vorschreibt.

2. Kann ich A36-Blech für den Bau eines Druckbehälters verwenden?
Wenn der Druckbehältercode oder der Vertrag SA-36 oder andere ASME-gelistete Materialien vorschreibt, akzeptieren Sie keine einfachen A36-Zertifikate. Der Wortlaut von SA-36 im MTR und die referenzierte ASME-Ausgabe sind in der Regel für die Anerkennung des Codes erforderlich.

3. Was ist die Mindestausbeute und warum 36 ksi?
A36/SA-36 ist mit einer Mindeststreckgrenze von 36 ksi (≈250 MPa) spezifiziert. Die "36" in der Bezeichnung spiegelt diese Streckgrenze in ksi wider; Konstruktionsvorschriften verwenden diese Zahl für Festigkeitsprüfungen.

4. Muss A36 zum Schweißen vorgewärmt werden?
Normalerweise nicht für dünne Bleche; für dicke, eingespannte Verbindungen oder kalte Umgebungen sollte die Vorwärmung/Nachwärmung nach technischem Ermessen festgelegt werden. Bei Arbeiten nach den Vorschriften sind die qualifizierten WPS- und ASME-Code-Regeln zu beachten.

5. Sind Charpy-Tests erforderlich?
Nicht standardmäßig. Wenn der Einkäufer Kerbschlagzähigkeit benötigt (z. B. für den Kaltbetrieb), fügen Sie die Charpy V-Kerbprüfung als zusätzliche Anforderung in die Bestellung ein.

6. Ist SA-36 stärker als A36?
Nein, die Festigkeitsgrenzen sind im Wesentlichen gleich; der Unterschied liegt in der Codebezeichnung und der erforderlichen Dokumentation.

7. Was sollte auf einer akzeptablen MTR stehen?
Schmelznummer, chemische Analyse, Zug- und Streckgrenzenergebnisse, Norm und Revision (A36 oder SA-36 und Jahr), Werksstempel und Unterschrift des autorisierten Werksvertreters. Bei ASME-Aufträgen sollte das MTR auf die ASME-Code-Edition verweisen, wenn SA-36 erforderlich ist.

8. Gleichwertige Noten in Europa oder China?
Gängige Äquivalente sind EN S235JR und chinesisches Q235B, aber überprüfen Sie immer die garantierten mechanischen und chemischen Eigenschaften, bevor Sie sie ersetzen.

9. Welche Lieferanten führen normalerweise A36/SA-36?
Die meisten großen Walzwerke und Servicezentren führen Bleche und Formate der Güteklasse A36/SA-36; die Verfügbarkeit variiert je nach geografischer Region und Blechdicke. In den wichtigsten Industriemärkten ist mit einem großen Lagerbestand zu rechnen.

10. Gibt es Fallstricke für Beschaffungsteams?
Ja. Wenn man es versäumt, die geforderte Standardausgabe anzugeben, wenn man es versäumt, SA-36 zu fordern, wo es der Code verlangt, und wenn man keine zusätzlichen Prüfungen (Zähigkeit) aufführt, wenn sie erforderlich sind. Eine klare Formulierung der PO löst die meisten Probleme.

Praktische Auswahlhilfe

• Wenn der Auftrag Code-verwaltet (ASME BPVC, Abschnitt I/II, VIII, usw.), SA-36 angeben und die ASME-Ausgabe.

• Wenn der Auftrag Nicht-Code-Struktur, A36 ist in der Regel ausreichend und in Ausschreibungen häufiger anzutreffen.

• Für niedrige Temperaturen, hohes Bruchrisiko zu verwenden, fordern Sie zusätzliche Zähigkeitsprüfungen an und ziehen Sie eine andere, auf Bruchfestigkeit ausgelegte Sorte in Betracht.

• Verlangen Sie immer MTRs und bestätigen Sie, dass das Werk in der Lage ist, die richtige Bezeichnung und das angegebene Revisionsjahr zu liefern.

Technische Schlussbemerkung

ASTM A36/ASME SA-36 ist das Arbeitspferd unter den kohlenstoffarmen Baustählen für viele Branchen. Die Metallurgie ist einfach, die Verarbeitungseigenschaften sind freundlich und die weltweite Verfügbarkeit ist hoch. Die wichtigste technische Entscheidung ist nicht die Chemie oder die Festigkeit, sondern die Frage, ob das Projekt ASME-Rückverfolgbarkeit und Dokumentation auf Code-Ebene erfordert. Wenn die Rückverfolgbarkeit nach Code zwingend erforderlich ist, fordern Sie SA-36 und geben Sie die ASME-Ausgabe und die MTR-Erwartungen ausdrücklich an.

Maßgebliche Referenzen

• ASTM A36/A36M - Standard-Spezifikation für Kohlenstoff-Baustahl (ASTM International)
• ASME - Codes & Standards (einschließlich Materiallisten und BPVC-Referenzen)
• ASME - Boiler & Pressure Vessel Code Broschüre (Kontext für Materialbezeichnungen)
• ASTM A36 Mild/Low Carbon Steel - Werkstoffübersicht und typische Eigenschaften (AZoM)