1038 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

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1038 Stahl wird als ein mittellegierter Kohlenstoffstahl klassifiziert, der hauptsächlich aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,38 % besteht. Diese Stahlgüte ist bekannt für ihre hervorragende Festigkeit und Härte, was sie für eine Vielzahl von Ingenieuranwendungen geeignet macht. Die Hauptlegierungselemente im 1038 Stahl umfassen Mangan, das die Härtbarkeit und Festigkeit verbessert, und Silizium, das die Entgasung während der Stahlherstellung verbessert.

Umfassende Übersicht

Die inherent Eigenschaften des 1038 Stahls umfassen eine gute Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit und die Fähigkeit, wärmebehandelt zu werden, um die Leistung zu verbessern. Seine mechanischen Eigenschaften können durch Prozesse wie Abschrecken und Anlassen weiter optimiert werden, die es ihm ermöglichen, ein Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit zu erreichen.

Vorteile von 1038 Stahl:
- Hohe Festigkeit und Härte: Geeignet für Anwendungen, die eine hohe Tragfähigkeit erfordern.
- Gute Bearbeitbarkeit: Kann leicht in komplexe Formen bearbeitet werden.
- Vielseitige Wärmebehandlung: Kann an spezifische Leistungsanforderungen angepasst werden.

Beschränkungen von 1038 Stahl:
- Moderate Korrosionsbeständigkeit: Nicht ideal für Umgebungen, die anfällig für Korrosion sind, ohne schützende Beschichtungen.
- Schweißbarkeit Herausforderungen: Erfordert sorgfältige Überlegung der Schweißtechniken, um Rissbildung zu vermeiden.

Historisch wurde 1038 Stahl in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einschließlich Automobilkomponenten, Maschinenbauteilen und strukturellen Anwendungen, aufgrund seiner günstigen mechanischen Eigenschaften und Anpassungsfähigkeit.

Alternative Namen, Standards und Äquivalente

Standardorganisation Bezeichnung/Grad Land/Region des Ursprungs Hinweise/Anmerkungen
UNS G10380 USA Nächster Äquivalent zu AISI 1038
AISI/SAE 1038 USA Allgemein in Nordamerika verwendet
ASTM A29/A29M USA Allgemeine Spezifikation für legierte Stähle
EN 1.0402 Europa Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede
DIN C38 Deutschland Ähnliche Eigenschaften, aber unterschiedliche Anwendungen
JIS S38C Japan Vergleichbar, aber mit leichten Variationen in der Zusammensetzung

Die Unterschiede zwischen äquivalenten Graden können die Leistung beeinflussen, insbesondere in Bezug auf Härtbarkeit und Schweißbarkeit. Zum Beispiel, während AISI 1038 und EN 1.0402 ähnlich sind, kann letzterer aufgrund von Variationen in den Herstellungsprozessen leicht unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name) Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff) 0,35 - 0,42
Mn (Mangan) 0,60 - 0,90
Si (Silizium) 0,15 - 0,40
P (Phosphor) ≤ 0,040
S (Schwefel) ≤ 0,050

Die Hauptrolle von Kohlenstoff im 1038 Stahl besteht darin, die Härte und Festigkeit durch Wärmebehandlung zu erhöhen. Mangan trägt zur Härtbarkeit bei und verbessert die Zähigkeit des Stahls, während Silizium bei der Entgasung während des Stahlherstellungsprozesses hilft.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft Zustand/Temperatur Prüftemperatur Typischer Wert/Bereich (metrisch) Typischer Wert/Bereich (imperial) Referenzstandard für Prüfmethoden
Zugfestigkeit Geglüht Raumtemperatur 600 - 700 MPa 87 - 102 ksi ASTM E8
Streckgrenze (0,2 % Offset) Geglüht Raumtemperatur 350 - 450 MPa 51 - 65 ksi ASTM E8
Dehnung Geglüht Raumtemperatur 15 - 20% 15 - 20% ASTM E8
Härte (Brinell) Abgeschreckt & Anlassen Raumtemperatur 200 - 250 HB 200 - 250 HB ASTM E10
Schlagfestigkeit Abgeschreckt & Anlassen -20°C (-4°F) 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

Die Kombination aus hoher Zug- und Streckgrenze macht 1038 Stahl geeignet für Anwendungen, die Widerstand gegen Verformung unter Last erfordern, wie in strukturellen Komponenten und Maschinenbauteilen.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft Zustand/Temperatur Wert (metrisch) Wert (imperial)
Dichte - 7,85 g/cm³ 0,284 lb/in³
Schmelzpunkt - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
Wärmeleitfähigkeit 20°C 45 W/m·K 31 BTU·in/ft²·h·°F
Spezifische Wärmekapazität - 0,46 kJ/kg·K 0,11 BTU/lb·°F

Die Dichte des 1038 Stahls trägt zu seinem Gewicht und seiner strukturellen Integrität bei, während sein Schmelzpunkt seine Eignung für Hochtemperaturanwendungen anzeigt. Die Wärmeleitfähigkeit ist signifikant für Anwendungen, die Wärmeübertragung beinhalten.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosives Mittel Konzentration (%) Temperatur (°C) Widerstandsbewertung Hinweise
Chloride 3-5 25-60 Ausreichend Risiko von Lochfraß
Schwefelsäure 10-20 25-50 Schlecht Nicht empfohlen
Atmosph
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