Unlegierter Stahl vs. Kohlenstoffstahl

Die Debatte zwischen unlegiertem Stahl und Kohlenstoffstahl hat Ingenieure und Hersteller lange fasziniert. Der Grund dafür ist, dass Kohlenstoff Stahlkonten für 85% des gesamten produzierten Stahls und wird weltweit in verschiedenen Industriezweigen verwendet.

Er wird in verschiedene Arten und Güten unterteilt - Baustahl ist eine dieser Arten. In diesem Leitfaden werden wir jedoch Baustahl und Kohlenstoffstahl miteinander vergleichen und Ihnen einen Einblick in ihre Unterschiede geben. Also, los geht's!

Einführung in unlegierten und legierten Stahl

Baustahl ist eine Art von Kohlenstoffstahl, der sich im Kohlenstoffgehalt unterscheidet. Kohlenstoffstahl ist robuster und hat einen höheren Kohlenstoffgehalt (0,30 bis 2%). Im Gegensatz dazu hat Baustahl einen geringen Kohlenstoffgehalt (0,05 bis 0,25%) und ist weich.

Obwohl es sich bei beiden um Stahlsorten handelt, unterscheiden sich ihre Verwendbarkeit und Funktionalität aufgrund des unterschiedlichen Kohlenstoffgehalts. Kohlenstoffstahl eignet sich für das Bauwesen, während Baustahl für die Herstellung von Alltagsprodukten wie Blechen, Rohren usw. verwendet wird.

Unter allen Arten von Kohlenstoffstahlist Baustahl der bekannteste und am häufigsten verwendete Werkstoff. Er ist weich, lässt sich leicht schweißen und in verschiedene Formen bringen. Viele Industriezweige bevorzugen Baustahl gegenüber allen anderen Arten, es sei denn, sie wollen etwas Solides herstellen.

Weichstahl vs. Kohlenstoffstahl: Grundlegende Unterschiede

Abgesehen von der Kosteneffizienz von Baustahl gibt es viele weitere Unterschiede, die beide für verschiedene Branchen geeignet machen. Bevor wir im Detail auf die Unterschiede eingehen, finden Sie hier eine kurze Tabelle, die Ihnen einen ersten Überblick über diese beiden Arten gibt.

Nach der Lektüre der Tabelle haben Sie einige grundlegende Unterschiede zwischen diesen beiden Arten von Stahl. Lassen Sie uns tiefer eintauchen und ihre Unterschiede in einer detaillierten Erklärung erörtern.

1- Zusammensetzung

Die Zusammensetzung ist ein wichtiger und unterscheidender Faktor. Sowohl Kohlenstoffstahl als auch Baustahl sind Legierungen aus Kohlenstoff und Eisen. Der Kohlenstoffgehalt ist jedoch bei beiden Arten unterschiedlich, wodurch sie sich voneinander unterscheiden.

Der Kohlenstoffstahl hat einen höheren Kohlenstoffgehalt, der zwischen 0,30 und 2% liegt. Im Gegensatz dazu hat Baustahl einen geringeren Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,25%. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffanteils ist Kohlenstoffstahl robuster und steifer. Deshalb wird er im Baugewerbe und in anderen Industriezweigen verwendet, in denen Haltbarkeit und Festigkeit eine wichtige Rolle spielen.

Denken Sie daran, dass viele andere Elemente in diesen beiden Typen ebenfalls Legierungen sind. Baustahl kann zum Beispiel Mangan, Silizium und Phosphor enthalten. Kohlenstoff und Eisen dominieren jedoch sowohl bei Kohlenstoffstahl als auch bei Baustahl. 

2- Produktion/Gestaltung

Baustahl ist relativ einfach zu produzieren, da er weniger Energie benötigt. Zu seiner Herstellung wird Eisenerz in Hochöfen verhüttet, um Roheisen zu erzeugen. Sobald das Roheisen hergestellt ist, wird es einem Lichtbogen unterzogen, wobei alle Verunreinigungen entfernt werden, und das Produkt ist Weichstahl.

Die Herstellung von Kohlenstoff erfolgt in den gleichen Schritten. Sie erfordert jedoch mehr Energie. Eine zusätzliche Wärmebehandlung ist erforderlich, um Eigenschaften wie Härte und Festigkeit zu erreichen. Diese zusätzlichen Schritte machen den Prozess komplexer und kostspieliger.

Es gibt verschiedene Schritte und Verfahren, die bei ihrer Herstellung eine Rolle spielen. Wir werden jedoch nicht ins Detail gehen, da es uns darum geht, die Einfachheit und Effektivität der Produktion aus der Sicht der Hersteller zu verstehen. Baustahl ist also kostengünstig und einfach zu produzieren.

3- Arten und Kategorien

Kohlenstoffstahl wird in verschiedene Arten unterteilt, und eine davon ist Baustahl. Diese Arten von Kohlenstoffstahl unterscheiden sich je nach Kohlenstoffgehalt. Insbesondere der Baustahl hat keine besonderen Arten und ist eine Unterabteilung. Hier ist die Liste der Arten von Kohlenstoffstahl:

• Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt: Er wird auch als Weichstahl bezeichnet und hat einen geringen Kohlenstoffgehalt. Er ist weich und wird in vielen Industriezweigen in großem Umfang verwendet.
• Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt: Er ist widerstandsfähiger als Baustahl, seine Verwendbarkeit ist jedoch weniger umfangreich als bei Baustahl. Sein Kohlenstoffgehalt liegt zwischen 0,3 und 0,6%, was ihm eine gute Festigkeit verleiht. Allerdings ist diese Art von Kohlenstoffstahl spröde und lässt sich nicht ohne weiteres schweißen.
• Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt: Es ist spröde und bricht beim Erhitzen statt beim Schweißen. Außerdem hat es einen Kohlenstoffgehalt von 0,6% bis 1,5%, wodurch es sich für die Bauindustrie eignet. Allerdings wird es nur in größerem Maßstab verwendet, z. B. beim Bau von Wolkenkratzern oder Konstruktionen.

4- Stärke, Härte und Benutzerfreundlichkeit

Die Festigkeit und die Härte des Stahls hängen von seinem Kohlenstoffgehalt ab. Mehr Kohlenstoff bedeutet, dass der Stahl fest ist und umgekehrt. Weichkohlenstoff hat den niedrigsten Kohlenstoffgehalt, was bedeutet, dass er weicher und schwächer ist.

Kohlenstoffstahl hingegen hat einen höheren Kohlenstoffgehalt und ist robuster und steifer. Sein hoher Kohlenstoffgehalt macht ihn jedoch weniger brauchbar. Der Grund dafür ist, dass mehr Kohlenstoff seine Sprödigkeit erhöht und er nicht geschweißt werden kann. 

Baustahl hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, der ihn deutlich weniger spröde macht. Er lässt sich leicht schweißen und unterstützt den Schweißprozess. Viele Industriezweige verwenden Baustahl zur Herstellung von Produkten, die wiederholt geschweißt werden können, wie z. B. Bleche, Rohre, Röhren usw.

5- Verformbarkeit und Duktilität

Weichstahl hat einen geringen Kohlenstoffgehalt und eine höhere Zugfestigkeit (maximale Spannung, die das Material aushält, bevor es bricht). Er kann in jede beliebige Form gebracht werden, z. B. in Drähte oder Bleche. Außerdem ist Baustahl nicht spröde, d. h. er bricht nicht so leicht.

Daher kann Baustahl aufgrund seiner hervorragenden Zugfestigkeit und Flexibilität zu Blechen, Drähten und anderen Produkten gezogen werden. Andererseits ist Kohlenstoffstahl zäh. Er ist nicht verformbar und dehnbar. Er kann nicht für die Herstellung von Blechen oder Drähten verwendet werden.

6- Oberflächenbehandlung

Kohlenstoffstahl ist zäh und enthält einen hohen Kohlenstoffgehalt. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts ist seine Oberfläche rau und sieht nicht ästhetisch aus. Ein höherer Kohlenstoffgehalt begünstigt die Zunderbildung während des Erhitzungsprozesses von Kohlenstoffstahl.

Weichstahl hingegen ist weich und bietet eine bessere Oberflächenqualität. Seine Kanten sehen scharf und ästhetisch ansprechend aus. Ihre bessere Oberfläche hilft beim Auftragen der Farbe, um sie vor Korrosion und anderen äußeren Faktoren zu schützen.

7- Reaktion auf Wärmebehandlung/Schweißbarkeit

Kohlenstoffstahl ist robuster, erträgt also die Hitze und wird noch robuster, wenn er der Hitze ausgesetzt wird. Im Gegensatz dazu ist Baustahl schwach, hält der Hitze nicht stand und beginnt zu schmelzen, wenn die Hitze einwirkt.

Wenn Baustahl erhitzt wird, beginnt er zu schmelzen, was seine Stärke ausmacht. Da er bei Erwärmung schmilzt, kann er geschweißt werden. Diese Eigenschaft ermöglicht nahtloses Schweißen und macht ihn in verschiedenen Branchen zur bevorzugten Wahl.

Anmerkung: Wir haben einen ausführlichen Artikel geschrieben Diskussion über das Schweißen von rostfreiem Stahl auf Baustahl. Wenn Sie die Mechanik hinter der Schweißbarkeit von Baustahl verstehen wollen, sollten Sie es nicht verpassen. Hier erfahren Sie, wie sich Baustahl und Edelstahl beim Schweißen verhalten.

8- Empfindlichkeit gegenüber Korrosion 

Sowohl Kohlenstoff- als auch Baustahl bestehen aus Eisen, das mit Sauerstoff und Eisenoxid (Rost) reagiert. Leider bieten beide keinen nennenswerten Widerstand gegen Rost, Korrosion und andere äußere Einflüsse.

Sie können jedoch durch einen dicken Farbanstrich geschützt werden. Die Farbschicht schützt den Stahl und trägt dazu bei, dass er seine Form und Festigkeit über einen längeren Zeitraum beibehält. Allerdings ist auch dies nicht die perfekte Langzeitlösung. 

9- Kosten und Preisgestaltung

Baustahl ist im Vergleich zu Kohlenstoffstahl preisgünstig. Aufgrund der Kosteneffizienz von Baustahl wird er in allen Branchen eingesetzt, in denen Flexibilität und Schweißbarkeit erforderlich sind. Seine Leistungsfähigkeit, seine Weichheit und seine Fähigkeit, sich in verschiedene Formen zu verwandeln, zeichnen ihn aus.

Obwohl Kohlenstoffstahl teuer ist, wird er immer noch häufig im Baugewerbe, in der Automobilindustrie und in anderen Branchen verwendet, in denen die Festigkeit und Härte des Stahls erforderlich ist. Letztendlich haben beide Arten je nach ihren Eigenschaften ihre Verwendung.

Das Urteil: Was ist besser: Baustahl oder Kohlenstoffstahl?

Die Behauptung, die eine sei besser als die andere, ist nicht haltbar. Der Grund dafür ist, dass diese beiden Stahlsorten für unterschiedliche Zwecke geeignet sind. Baustahl ist zum Beispiel die perfekte Lösung für die Herstellung kleinerer, schweißbarer Produkte wie Rohre, Motoren, Stühle, Regale, Werkzeuge, Kabel usw.

Ebenso eignet sich Kohlenstoffstahl für verschiedene Branchen, in denen ein starkes Material hergestellt werden soll. Die Bauindustrie zum Beispiel verwendet Kohlenstoffstahl wegen seiner Festigkeit und Härte. Beide Arten sind auf ihre Weise nützlich. Ihre Verwendbarkeit hängt von den Zwecken der Hersteller ab.

Warum wird Baustahl bei der Herstellung bevorzugt?

Bei der Herstellung geht es darum, das Material zu schneiden und in Formen zu bringen. Baustahl wird bevorzugt, weil er sich leicht in jede Form bringen lässt. Selbst Hersteller können damit komplexe, unmögliche Formen herstellen.

Baustahl ist kostengünstig und für Verarbeiter leicht erschwinglich. Vor allem lässt sich mit Baustahl eine starke Schweißnaht erzeugen. Der Baustahl schmilzt bei Wärmeeinwirkung und bildet eine sehr haltbare Schweißnaht. Aufgrund all dieser Eigenschaften wird Baustahl bei der Herstellung gegenüber Kohlenstoffstahl bevorzugt.

Denken Sie daran, dass das Gegenstück (Kohlenstoffstahl) massiv und hart ist. Er kann nicht verwendet werden, um eine Struktur oder Form zu schaffen. Beim Schweißen bricht Kohlenstoffstahl aufgrund seiner Sprödigkeit. Das ist der Grund, warum er als gewöhnliche Option für die Herstellung betrachtet wird.

Kann Kohlenstoffstahl leicht rosten?

Leider wird Kohlenstoffstahl schnell rostig, wenn er mit Feuchtigkeit in Berührung kommt. Der Grund dafür ist, dass Eisen sehr reaktionsfreudig ist und sofort mit Sauerstoff zu Eisenoxid, also Rost, reagiert.

Nicht nur Kohlenstoffstahl, auch Baustahl ist anfällig für Rost und Korrosion. Die Hersteller tragen jedoch eine Farbschicht auf, um den Stahl vor Rost zu schützen. Der Anstrich schützt das Material vor Rost.

Dies ist jedoch eine kurzfristige Lösung, und das Problem des Rosts wird nur für eine Weile bestehen. Wenn Sie etwas Rostbeständiges herstellen wollen, sollten Sie rostfreien Stahl verwenden. Der Grund dafür ist, dass er eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Rost bietet.

Wie stark ist Kohlenstoffstahl im Vergleich zu unlegiertem Stahl?

Es ist unmöglich zu sagen, wie viel robuster Kohlenstoffstahl im Vergleich zu Baustahl ist. Wie ich bereits sagte, hängt die Festigkeit von Kohlenstoffstahl vom Kohlenstoffgehalt oder -verhältnis ab. Mehr Kohlenstoff bedeutet, dass der Stahl eine höhere Festigkeit hat und andersherum.

Verschiedene Arten von Kohlenstoffstahl haben einen unterschiedlichen Kohlenstoffgehalt. Kohlenstoffstahl mit einem höheren Kohlenstoffanteil ist robuster als Kohlenstoffstahl mit einem geringeren Anteil und umgekehrt. Es kommt auf die Menge des Kohlenstoffgehalts an.

Schlussfolgerung

Sowohl Baustahl als auch Kohlenstoffstahl sind das Herzstück verschiedener Industrien. Ihre Verwendbarkeit hat die Hersteller dazu veranlasst, verschiedene Produkte herzustellen. Sie unterscheiden sich voneinander und sind je nach ihren Eigenschaften und Funktionen verwendbar.

In diesem Vergleichsartikel habe ich alle grundlegenden Unterschiede erwähnt. Der Baustahl ist weich und für kleinere Anwendungen geeignet. Der Kohlenstoffstahl ist stark und wird in großem Umfang verwendet, z. B. in der Bauindustrie. Die Verwendbarkeit von Baustahl ist jedoch weiter verbreitet als die seines Gegenstücks.