Wat is zacht staal?
Zacht staal, ook wel bekend als koolstofstaal, is het meest voorkomende type staal. In ASTM-normen verwijst "zacht staal" doorgaans naar staal met een laag koolstofgehalte, dat doorgaans een koolstofgehalte heeft van 0,05% tot 0,25%.
- Koolstofgehalte: Zacht staal heeft een koolstofgehalte dat doorgaans tussen 0,05% en 0,25% ligt, wat het een goede plasticiteit en lasbaarheid geeft.
- IJzer (Fe): IJzer is het hoofdbestanddeel van zacht staal en maakt doorgaans meer dan 99% van het materiaal uit.
- Mangaan (Mn): Meestal aanwezig in het bereik van 0,30% tot 0,60%, verbetert mangaan de sterkte, hardheid en lasbaarheid van het staal.
- Silicium (Si): Silicium is in kleine hoeveelheden aanwezig en verhoogt de elasticiteit van het staal en de oxidatiebestendigheid.
- Fosfor (P) en zwavel (S): Het fosfor- en zwavelgehalte in zacht staal is doorgaans laag, omdat deze elementen de plasticiteit en taaiheid van het materiaal kunnen verminderen.
Zacht staal wordt veel gebruikt vanwege de uitstekende bewerkbaarheid, lasbaarheid en relatief lage kosten. Hoewel het een slechte corrosiebestendigheid heeft, kan de levensduur worden verbeterd met coatings of corrosiebeschermingsmaatregelen. De goede ductiliteit en vervormbaarheid maken het populair in structurele componenten, machines en alledaagse producten.
Veelvoorkomende flens van zacht staal
Veelvoorkomende materialen voor flensen van zacht staal zijn onder meer ASTM A105 FLENS en ASTM A350 LF2 FLENS:
ASTM A105 – Flens van koolstofstaal
Toepassing: Wordt gebruikt voor pijpleidingaansluitingen bij normale temperatuur en druk, veelgebruikt in de olie-, chemische en andere industrieën.
Zacht staalsoort: A105 is een typisch staalsoort met een laag koolstofgehalte, dat veel wordt gebruikt voor flenzen, fittingen en kleppen bij normale temperatuur- en drukomstandigheden, met een maximaal koolstofgehalte van ongeveer 0,35% en valt onder de categorie zacht staal.
ASTM A350 – Flens van koolstofstaal voor lagetemperatuurpijpleidingen (lagetemperatuurservice)
Toepassing: Wordt gebruikt voor lagetemperatuurleidingsystemen, meestal toegepast in koelsystemen en lagetemperatuurgasleidingen.
Zacht staalsoort: A350 LF2 is een staal met een laag koolstofgehalte, dat een goede taaiheid bij lage temperaturen en scheurbestendigheid biedt. Het is geschikt voor omgevingen met lage temperaturen en wordt gecategoriseerd als zacht staal.
Chemische samenstelling, fysieke en mechanische eigenschappen van ASTM A105 en ASTM A350 LF2
| Item | ASTM A105 | ASTM A350 LF2 |
| Chemische samenstelling | ||
| C (Koolstof) | ≤ 0,35% | ≤ 0,26% |
| Mn (Mangaan) | 0.60% – 1.05% | 0.60% – 1.35% |
| P (Fosfor) | ≤ 0,04% | ≤ 0,035% |
| S (Zwavel) | ≤ 0,05% | ≤ 0,035% |
| Si (Silicium) | 0.10% – 0.35% | 0.15% – 0.40% |
| Cr (chroom) | – | – |
| Ni (nikkel) | – | – |
| Cu (koper) | – | Maximaal 0,20% |
| Fe (IJzer) | Evenwicht | Evenwicht |
| Mechanische eigenschappen | ||
| Opbrengststerkte | Minimaal 250 MPa (36 ksi) | Minimaal 205 MPa (30 ksi) |
| Treksterkte | 485-620 MPa (70-90 ksi) | 485-620 MPa (70-90 ksi) |
| Verlenging | ≥ 20% (meer dan 8 inch of 200 mm) | ≥ 20% (meer dan 8 inch of 200 mm) |
| Hardheid | Maximaal 187 HB | – |
| Slagvastheid | – | Min. 27 Joule (20 ft-lb) bij -50°C |
| Fysieke eigenschappen | ||
| Dikte | 7,85 g/cm³ | 7,85 g/cm³ |
| Thermische uitzetting | 11,0 × 10⁻⁶ /°C | 11,0 × 10⁻⁶ /°C |
| Smeltpunt | 1425°C – 1538°C (2597°F – 2800°F) | 1450°C – 1550°C (2642°F – 2822°F) |
| Toepassingen | Flenzen voor algemene omgevingen, geschikt voor de olie-, gas- en chemische industrie | Lagetemperatuur-leidingsystemen, geschikt voor lagetemperatuur-vloeistof- en gasleidingen |
ASTM-normen voor koolstofstaal, gelegeerd staal en roestvrij staal
Daarnaast moeten we nog andere ASTM-normen voor koolstofstaal, gelegeerd staal, roestvrij staal en hun relatie met zacht staal vermelden. De volgende zijn veelvoorkomende materialen die gerelateerd zijn aan koolstofarm staal (zacht staal):
ASTM A516 – Koolstofstalen platen voor lagedrukvaten (gebruikelijk in boilers en drukvaten)
Toepassing: Wordt gebruikt voor de productie van boilers en drukvaten, vooral in omgevingen met gemiddelde tot lage temperaturen.
Zacht staalsoort: A516 is voornamelijk staal met een laag koolstofgehalte (maximaal koolstofgehalte ongeveer 0,26%) en wordt veel gebruikt voor toepassingen waarbij een goede lasbaarheid en matige sterkte vereist zijn.
ASTM A694 – Hoogwaardige koolstofstalen flenzen en fittingen
Toepassing: Wordt voornamelijk gebruikt in de olie- en gasindustrie voor flenzen en fittingen in omgevingen met hoge druk.
Zacht staalsoort: Hoewel A694 ook soorten met een hoge sterkte omvat (zoals F42, F46, F52), die over het algemeen niet onder zacht staal vallen, kunnen de soorten met een lagere sterkte van A694 worden beschouwd als staal met een lager koolstofgehalte. Ze hebben echter doorgaans een hoger koolstofgehalte en zijn geschikt voor hoge druk en zware omstandigheden.
ASTM A182 – Gesmede flenzen en fittingen
Toepassing: Wordt gebruikt voor flenzen en fittingen in omgevingen met hoge temperaturen en hoge druk, zoals veel voorkomt in de olie-, chemische en energiesector.
Zacht staalsoort: A182 omvat een verscheidenheid aan staalsoorten, waaronder staal met een laag koolstofgehalte (zacht staal) en gelegeerde staalsoorten. A182 F304 en A182 F316 worden bijvoorbeeld niet beschouwd als zacht staal, omdat het roestvrij staal is. Sommige soorten in A182, zoals A182 F1 (een legering van staal met een laag koolstofgehalte), zijn echter geschikt voor regulier gebruik.
ASTM A694 en ASTM A182 bevatten een aantal soorten die niet als zacht staal worden beschouwd, met name de soorten met hoge sterkte of gelegeerde staalsoorten.
Deze materialen hebben verschillende sterktes en zijn geschikt voor verschillende omgevingen. Hierdoor kan het juiste staaltype worden geselecteerd op basis van specifieke technische vereisten.
NL 
EN 
DE 
RU 
FA 
ID 
ES 
FR