QST-Stahl, abgekürzt für "quenched and self-tempered" Stahl, ist eine Art von Baustahl, der durch eine spezifische Wärmebehandlungstechnik hergestellt wird, um bestimmte mechanische Eigenschaften zu erreichen. Der Prozess besteht aus zwei Hauptphasen: dem Abschrecken (Quenching) und dem Selbstvergüten (Self-Tempering).

• Abschrecken (Quenching): In dieser Phase wird der Stahl auf eine hohe Temperatur erhitzt, typischerweise über die Austenitisierungstemperatur, bei der die Kristallstruktur des Eisens in die gamma-Eisen-Form (Austenit) übergeht. Anschließend wird das Material schnell abgekühlt, oft durch Wassersprühen. Diese schnelle Abkühlung führt zu einer Umwandlung des Austenits in eine sehr harte und spröde Phase, bekannt als Martensit.
• Selbstvergüten (Self-Tempering): Direkt nach dem Abschrecken, während der Stahl noch heiß ist, erfolgt das Selbstvergüten. Die Restwärme innerhalb des dickeren Teils des Stahlelements führt zur teilweisen Anlassung des frisch gebildeten Martensits. Diese Anlassung erfolgt bei Temperaturen unterhalb jener des konventionellen Anlassens und zielt darauf ab, die spröde Martensitphase teilweise in eine duktilere, zähere Struktur umzuwandeln.

Das Resultat dieses Prozesses ist ein Stahlprodukt mit einer guten Balance zwischen Festigkeit und Zähigkeit. Die QST-Behandlung verbessert die mechanischen Eigenschaften, indem sie eine einheitliche und feinkörnige Mikrostruktur schafft, die eine höhere Festigkeit und verbesserte Duktilität im Vergleich zu traditionell behandelten Stählen bietet.

Quenched and Self-Tempered (QST) Stähle finden vorwiegend Verwendung in Bereichen, in denen hohe Festigkeit kombiniert mit guter Zähigkeit erforderlich ist. Hier sind einige klassische Anwendungsgebiete:

• Bauindustrie: QST-Stähle sind besonders geeignet für die Verwendung in der Bauindustrie, wo sie häufig in der Herstellung von Bewehrungsstäben (Armierungsstahl) verwendet werden. Diese Stähle tragen zur Verstärkung von Beton bei, was in Erdbebengebieten besonders wichtig ist.
• Brückenbau: Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Zähigkeit sind QST-Stähle ideal für den Einsatz in Brückenkonstruktionen. Sie helfen, die Struktur gegen extreme Wetterbedingungen und Belastungen zu sichern.
• Automobilindustrie: In der Automobilindustrie werden QST-Stähle für Komponenten verwendet, die sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine gewisse Flexibilität erfordern, um bei Unfällen Energie absorbieren zu können. Dazu zählen unter anderem Schutzrahmen und andere sicherheitsrelevante Teile.
• Schiffbau: Im Schiffbau werden QST-Stähle wegen ihrer Beständigkeit gegenüber den harten Bedingungen auf offener See und ihrer Fähigkeit, großen Belastungen standzuhalten, geschätzt.
• Schwerindustrie und Maschinenbau: In der Schwerindustrie werden QST-Stähle für die Herstellung von Bauteilen wie Achsen, Wellen oder anderen Komponenten verwendet, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.
• Energiesektor: Sie werden auch in der Energieerzeugung eingesetzt, beispielsweise in Windkraftanlagen, wo Materialien erforderlich sind, die sowohl stark als auch flexibel sind, um die dynamischen Lasten der Windkräfte zu bewältigen.

Die Verwendung von QST-Stählen in diesen Anwendungen ermöglicht es, Konstruktionen zu erstellen, die leichter und wirtschaftlicher sind, da Materialien verwendet werden können, die bei geringerer Masse höhere Lasten tragen. Dies führt zu einer verbesserten Effizienz und oft auch zu einer Reduktion der Herstellungs- und Wartungskosten.