ASTM A105 – Geschmiedeter Kohlenstoffstahl für Rohrleitungen
Kohlenstoff-Mangan-Stahl für geschmiedete Flansche, Fittings und Armaturen
Geschmiedeter Kohlenstoff-Mangan-Stahl nach ASTM A105/A105M für Rohrleitungsbauteile (Flansche, Fittings, Armaturengehäuse) im Einsatz bei Umgebungs- und erhöhter Temperatur. Er ist der Standardwerkstoff für Kohlenstoffstahl-Flansche nach ASME B16.5. Für den Einsatz unter −29 °C wird A350 LF2 verwendet; für Schmiedestücke über 4.540 kg ASTM A266.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | K03504 |
| W.Nr./EN | ≈ P250GH (1.0460) / P280GH (1.0426) – EN 10222-2 |
| DIN | ≈ C22.8 (old) |
| JIS | ≈ S25C / SFVC 2A (JIS G3202) |
| Handelsnamen | A105, SA-105 (ASME) |
| Weitere | Rohr: A106 Gr B; BW-Formstücke: A234 WPB; Guss: A216 WCB |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Schmiedestücke (Flansche, Fittings, Armaturen) | ASTM A105/A105M; ASME SA-105 |
| Schmiedestücke > 4.540 kg | ASTM A266 |
| Stangen | ASTM A105 (aus Stangen gefertigte Bauteile, innerhalb der Grenzen der Norm) / SAE 1020–1025 |
| Rohre | ASTM A106 Gr B / API 5L B |
| Stumpfschweiß-Fittings | ASTM A234 WPB |
| Flanschabmessungen | ASME B16.5 / B16.47 |
Toleranzen und Zolltarifnummern
- Geschmiedete Stäbe (rund und vierkant): Bearbeitungszugabe von 2 mm (Ø 6–16 mm) bis 24 mm (Ø 400–500 mm) auf den Durchmesser. Z. B. fertig Ø 100–125 mm: +7 mm, Toleranz +6 / −0 (Länge bis 3.500 mm).
- Geschmiedete Scheiben: Zugabe von 4 bis 9 mm auf den Durchmesser und 3 bis 11 mm auf die Höhe, nur positive Toleranz.
- Zuschnitt und Zerspanung: Bandsäge −0 / +5 bis +15 mm auf die Länge; Wasserstrahl +10 % der Dicke auf den Durchmesser (mind. 2 mm); zerspante Teile −0 / +2 bis +5 mm auf den Durchmesser. Vollständige Tabellen ansehen (INF 002 und INF 003, für alle Legierungen gleich).
| Form | NCM (Brasilien, 8 Stellen) | HS (international, 6 Stellen) | HTS (USA, 10 Stellen)* | KN (Europäische Union, 8 Stellen)* |
|---|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Stab | 7214.10.10 | 7214.10 | 7214.10.0000 | 7214 10 00 |
| Warmgewalzter Stab | 7214.99.10 | 7214.99 | 7214.99.0036 | 7214 99 71 |
| Nahtloses Rohr | 7304.19.00 | 7304.19 | 7304.19.1030 | 7304 19 10 |
| Geschweißtes Rohr | 7306.19.00 | 7306.19 | 7306.19.1050 | 7306 19 00 |
| Flansch und Fitting | 7307.91.00 | 7307.91 | 7307.91.5010 | 7307 91 00 |
Zolltarifklasse: unlegierter Kohlenstoffstahl (nach chemischer Zusammensetzung, gemäß den Anmerkungen zu Kapitel 72 und Anmerkung 5 zu Abschnitt XV).
Rohr: 7304.19 und 7306.19 sind Leitungsrohre für Öl- und Gaspipelines; Kessel-, Wärmeübertrager- oder Prozessrohre gehören zu 7304.39/7304.59 (nahtlos) und 7306.30/7306.50 (geschweißt).
*: US- und EU-Codes zur Orientierung. NCM nach geltendem Recht (Allgemeine Vorschriften für die Auslegung, Anmerkungen zu den Kapiteln 72, 74 und 75 sowie Anmerkung 5 zu Abschnitt XV). Bestätigen Sie den endgültigen Code mit Ihrem Zollagenten anhand von Größe und Ausführung des Artikels. HS = die ersten 6 Stellen der NCM.
Chemische Zusammensetzung (%)
ASTM A105/A105M
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,35 |
| Mn | 0,60 – 1,05 (*) |
| P | ≤ 0,035 |
| S | ≤ 0,040 |
| Si | 0,10 – 0,35 |
| Cu | ≤ 0,40 |
| Ni | ≤ 0,40 |
| Cr | ≤ 0,30 |
| Mo | ≤ 0,12 |
| V | ≤ 0,08 |
| Nb | ≤ 0,02 |
| Cu+Ni+Cr+Mo+V | ≤ 1,00 |
| Cr+Mo | ≤ 0,32 |
| (*) Mn | +0,06 % je 0,01 % C unter 0,35 %, bis 1,35 % |
Mechanische Eigenschaften
Geschmiedet oder wärmebehandelt (normalgeglüht, N+T oder Q+T), Raumtemperatur – ASTM A105
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 250 MPa |
| Zugfestigkeit | ≥ 485 MPa |
| Bruchdehnung (Rundprobe 4D) | ≥ 22 % (≥ 30 % bei Flachprobe) |
| Brucheinschnürung | ≥ 30 % |
| Härte | ≤ 187 HBW |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,85 g/cm³ |
| Schmelzbereich | ≈ 1.420 – 1.510 °C |
| Elastizitätsmodul | ≈ 203 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (20 °C) | ≈ 51 W/m·K |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | ≈ 11,7 µm/m·K |
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | −29 °C bis ≈ 425 °C im Dauereinsatz (ASME B16.5 erlaubt bis 538 °C, doch oberhalb von ≈ 425 °C besteht die Gefahr von Graphitisierung/Kriechen). Unter −29 °C A350 LF2 verwenden. |
| Wärmebehandlung | Zwingend für Flansche oberhalb von Class 300, Flansche in Sonderausführung und andere Bauteile oberhalb von NPS 4 und oberhalb von Class 300: Glühen, Normalglühen (≈ 870–920 °C), Normalglühen + Anlassen oder Vergüten (Anlassen ≥ 590 °C). Flansche der Class 150/300 dürfen im geschmiedeten Zustand geliefert werden. |
| Schweißen | Gute Schweißeignung. Elektrode AWS E7018 (A5.1), Draht ER70S-6 (A5.18), Fülldraht E71T-1. Vorwärmen auf ≈ 80–100 °C bei Dicken > 25 mm oder hohem CE; Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 595–650 °C nach Regelwerk (ASME B31.3/VIII). |
| Zerspanung | Gute Zerspanbarkeit (≈ 60–65 % von 1212), mit Langspänen im normalgeglühten Zustand. |
Freiformschmiedestück aus ASTM A105 – Geschmiedeter Kohlenstoffstahl für Rohrleitungen planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Typische Anwendungen
- Flansche nach ASME B16.5 (WN, SO, Blind, LJ)
- Geschmiedete Fittings nach ASME B16.11 (Muffenschweiß- und Gewindefittings)
- Armaturengehäuse und -hauben
- Stutzen und Muffen für Druckbehälter
- Leitungen für nicht korrosive Medien: Wasser, Dampf, Luft, Öl und Gas
- Raffinerien, Petrochemie und Versorgungsanlagen
Alternativen: A350 LF2 für tiefe Temperaturen (Charpy bei −46 °C); A694 F52–F65 für hochfeste Pipeline-Flansche; A182 F11/F22 oberhalb von ≈ 425 °C; A182 F304L/F316L oder Duplex bei Korrosion.
ASTM A105: vollständiger Leitfaden
Was der Stahl ASTM A105 ist
A105 ist ein gewöhnlicher Kohlenstoffstahl, keine Sonderlegierung: Er enthält Eisen, bis zu 0,35 % Kohlenstoff, Mangan und Silizium, mit Grenzwerten für Begleitelemente (Cu, Ni, Cr, Mo, V, Nb). Die Norm ASTM A105/A105M deckt Schmiedestücke aus Kohlenstoffstahl für Rohrleitungsbauteile ab, mit einem Höchstgewicht von 4.540 kg (10.000 lb) je Stück; darüber gilt ASTM A266.
Chemische Zusammensetzung und Kohlenstoffäquivalent
Kohlenstoff (≤ 0,35 %) und Mangan (0,60 – 1,05 %) bestimmen die Festigkeit; Silizium desoxidiert den Stahl. Die Norm begrenzt die Summe der Begleitelemente und, wenn der Käufer die Zusatzanforderung S4 (Kohlenstoffäquivalent) bestellt, das Kohlenstoffäquivalent der Schmelze nach der IIW-Formel auf 0,47 bis 2 in (50,8 mm) Querschnitt und auf 0,48 darüber; ein niedrigerer Wert, etwa 0,43, kann zwischen Käufer und Lieferant vereinbart werden (S4.3), was die gute Schweißeignung gewährleistet, die A105 zum meistverwendeten Werkstoff im Industrierohrleitungsbau macht.
Mechanische Eigenschaften
Die Norm verlangt eine Mindeststreckgrenze von 250 MPa, eine Mindestzugfestigkeit von 485 MPa, eine Mindestbruchdehnung von 22 % an der Rundprobe, eine Mindestbrucheinschnürung von 30 % und eine Höchsthärte von 187 HBW. Die Werte gelten für das Teil im Lieferzustand, geschmiedet oder wärmebehandelt.
Wärmebehandlung
Entgegen einer häufigen Behauptung ist die Wärmebehandlung nicht in jedem Fall zwingend: Flansche bis Class 300 und andere Bauteile bis Class 300 oder bis NPS 4 dürfen im geschmiedeten Zustand geliefert werden. Darüber verlangt die Norm einen der vorgeschriebenen Zyklen, und der Käufer wählt: Glühen, Normalglühen, Normalglühen und Anlassen oder Vergüten. Dustre führt diese Zyklen in eigenen Öfen im Rahmen der Wärmebehandlung durch.
Temperaturgrenzen
A105 ist kein Hochtemperaturwerkstoff: Der empfohlene Dauereinsatz reicht bis etwa 425 °C, darüber kommen Chrom-Molybdän-Stähle wie F11 und F22 zum Einsatz. Er ist ebenfalls nicht unter −29 °C geeignet, einem Bereich, in dem ASTM A350 LF2 mit Kerbschlagprüfung bei −46 °C verwendet wird.
Anwendungen
Flansche aller Arten und Klassen, geschmiedete Fittings, Armaturengehäuse und -hauben, Blöcke, Stopfen und bearbeitete Rohrleitungsteile für Wasser, Niederdruckdampf, Luft, Öl und Gas in Raffinerien, petrochemischen Anlagen, der Zellstoff- und Papierindustrie, im Bergbau und in der Energieerzeugung.
Lieferformen und Dienstleistungen von Dustre
Rundstangen und im Gesenk offen geschmiedete Blöcke, zugeschnitten auf der Bandsäge, mit Schrupp- oder Schlicht-Bearbeitung, Wärmebehandlung in eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfungen. Jedes Material wird mit einem Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von ASTM A105?
Nach ASTM A105/A105M: C ≤ 0,35; Mn 0,60 – 1,05 (*); P ≤ 0,035; S ≤ 0,040; Si 0,10 – 0,35; Cu ≤ 0,40.
Welche Normen gelten für ASTM A105?
Schmiedestücke (Flansche, Fittings, Armaturen): ASTM A105/A105M; ASME SA-105. Schmiedestücke > 4.540 kg: ASTM A266. Stangen: ASTM A105 (aus Stangen gefertigte Bauteile, innerhalb der Grenzen der Norm) / SAE 1020–1025. Rohre: ASTM A106 Gr B / API 5L B. Stumpfschweiß-Fittings: ASTM A234 WPB. Flanschabmessungen: ASME B16.5 / B16.47.
Bis zu welcher Temperatur kann ASTM A105 eingesetzt werden?
−29 °C bis ≈ 425 °C im Dauereinsatz (ASME B16.5 erlaubt bis 538 °C, doch oberhalb von ≈ 425 °C besteht die Gefahr von Graphitisierung/Kriechen). Unter −29 °C A350 LF2 verwenden.
Welche Werkstoffe können ASTM A105 ersetzen?
A350 LF2 für tiefe Temperaturen (Charpy bei −46 °C); A694 F52–F65 für hochfeste Pipeline-Flansche; A182 F11/F22 oberhalb von ≈ 425 °C; A182 F304L/F316L oder Duplex bei Korrosion.
Wo kann man ASTM A105 in Brasilien kaufen?
Dustre liefert ASTM A105 als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
