1. Lokale Entmischung wetterbeständiger Elemente führt zu Strukturschwäche
Q355NHA enthält Phosphor (P), um seine atmosphärische Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Beim Schmelzen und Warmwalzen neigt P jedoch zu einer ungleichmäßigen Verteilung-, wodurch in lokalen Bereichen des Stahls kleine „P{4}}reiche Zonen entstehen. Diese P--reichen Zonen weisen im Vergleich zum umgebenden normalen Material gröbere Kristallstrukturen und eine deutlich geringere Plastizität auf. Wenn Schnittkräfte (z. B. Scherdruck beim Kaltschneiden oder thermische Belastung beim Warmschneiden) auf diese Zonen einwirken, kommt es hier leicht zu Spannungskonzentrationen. Sobald die Spannung die Bruchgrenze des Materials überschreitet, kommt es zur Rissbildung an der Schnittkante.
2. Falsche thermische Schneidparameter führen zu spröden Hitzeeinwirkungen-
Die meisten Q355NHA-Werkstücke werden mit thermischen Verfahren wie Brennschneiden oder Plasmaschneiden geschnitten. Wenn die Prozessparameter falsch gesteuert werden, ist die Wärmeeinflusszone (HAZ) in der Nähe des Schnitts mit zwei kritischen Problemen konfrontiert: Erstens: Wenn die Schnittgeschwindigkeit zu langsam oder die Flammen-/Plasmaleistung zu hoch ist, absorbiert die HAZ übermäßige Wärme und erreicht Temperaturen über dem Phasenübergangspunkt von Q355NHA. Zweitens kühlt die HAZ nach dem Schneiden in der Luft schnell ab (insbesondere in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen). Diese schnelle Abkühlung wandelt die Struktur der HAZ in harten, spröden Martensit um. Die Martensitschicht weist eine geringe Zähigkeit auf, sodass schon kleine äußere Einwirkungen oder Eigenspannungen Risse entlang der Schnittkante auslösen können.
3. Restspannungen und Oberflächenverunreinigungen verschlechtern die Spannungskonzentration
Zwei vor-Probleme können das Rissrisiko weiter erhöhen: Wenn das Q355NHA-Werkstück einerseits eine innere Restspannung aus früheren Prozessen aufweist (z. B. Kaltbiegen, Walzen oder Schweißen), wird diese Spannung vor dem Schneiden nicht abgebaut. Während des Schneidens wird das innere Gleichgewicht des Materials gestört und die Eigenspannung überlagert sich mit der neuen Schnittspannung-was zu einer höheren Spannungskonzentration am Schnitt führt.
Wenn andererseits die Stahloberfläche in der Nähe der Schnittlinie nicht gereinigt wurde (es bleiben Öl, Rost oder Oxidablagerungen zurück), treten beim thermischen Schneiden Probleme auf: Öl verbrennt und erzeugt Gas, wodurch winzige Poren im Schnitt zurückbleiben; Rost und Oxidzunder schmelzen und vermischen sich mit der Schnittkante, wodurch die lokale Materialstruktur geschwächt wird. Beide Probleme machen den Schnitt anfälliger für Risse unter Belastung.
