1066 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
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1066 Stahl wird als ein mittellegierter Kohlenstoffstahl klassifiziert, der hauptsächlich aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,66 % besteht. Diese Stahlgüte ist bekannt für ihr Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, was sie für verschiedene ingenieurtechnische Anwendungen geeignet macht. Die Hauptlegierungselemente im 1066 Stahl umfassen Mangan, das die Härtbarkeit und Zugfestigkeit verbessert, und Silizium, das die Entgasung während der Stahlherstellung verbessert und zur Festigkeit beiträgt.
Umfassende Übersicht
Die Eigenschaften von 1066 Stahl umfassen gute Bearbeitbarkeit, hervorragende Härtbarkeit und die Fähigkeit, hohe Festigkeitsniveaus durch Wärmebehandlung zu erreichen. Seine inhärenten Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Streckgrenze, werden erheblich durch den Kohlenstoffgehalt und die Wärmebehandlungsprozesse, die er durchläuft, beeinflusst.
Vorteile von 1066 Stahl:
- Hohe Festigkeit: Der mittlere Kohlenstoffgehalt ermöglicht hohe Zug- und Streckgrenzen, was ihn für schwere Anwendungen geeignet macht.
- Gute Verschleißfestigkeit: Die Legierungselemente tragen zu seiner Fähigkeit bei, Verschleiß zu widerstehen, was ihn ideal für Komponenten macht, die Reibung ausgesetzt sind.
- Vielseitige Anwendungen: Er kann in verschiedenen Formen verwendet werden, einschließlich Stangen, Platten und Schmiedeteilen, was seine Nützlichkeit in verschiedenen Sektoren erhöht.
Beschränkungen von 1066 Stahl:
- Begrenzte Korrosionsbeständigkeit: Im Vergleich zu rostfreien Stählen ist 1066 Stahl anfälliger für Korrosion, was seine Verwendung in bestimmten Umgebungen einschränken kann.
- Schweißbarkeit Herausforderungen: Der höhere Kohlenstoffgehalt kann während des Schweißens zu Rissen führen, was eine sorgfältige Auswahl der Schweißprozesse und Zusatzmaterialien erforderlich macht.
Historisch wurde 1066 Stahl in Anwendungen wie Automobilkomponenten, Maschinenbauteilen und Werkzeugen eingesetzt, was seine Bedeutung im Ingenieurbereich widerspiegelt.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G10660 | USA | Nächster Äquivalent zu AISI 1066 |
| AISI/SAE | 1066 | USA | Allgemein verwendete Bezeichnung |
| ASTM | A108 | USA | Standard-Spezifikation für kaltbearbeitete Kohlenstoffstahl Stangen |
| EN | 1.0660 | Europa | Äquivalent in europäischen Standards |
| JIS | S45C | Japan | Ähnliche Eigenschaften, aber mit geringfügigen Zusammensetzungsunterschieden |
Die obige Tabelle skizziert die verschiedenen Standards und Bezeichnungen, die mit 1066 Stahl verbunden sind. Bemerkenswert ist, dass S45C oft als Äquivalent betrachtet wird, es jedoch leicht unterschiedliche mechanische Eigenschaften und Reaktionen auf Wärmebehandlungen aufweisen kann, die die Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen könnten.
Wichtige Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0,60 - 0,70 |
| Mn (Mangan) | 0,60 - 0,90 |
| Si (Silizium) | 0,15 - 0,40 |
| P (Phosphor) | ≤ 0,040 |
| S (Schwefel) | ≤ 0,050 |
Die primären Legierungselemente im 1066 Stahl spielen entscheidende Rollen:
- Kohlenstoff (C): Erhöht Härte und Festigkeit durch Wärmebehandlung.
- Mangan (Mn): Verbessert die Härtbarkeit und Zugfestigkeit, was eine bessere Leistung unter Stress ermöglicht.
- Silizium (Si): Wirkt als Entgasungsmittel während der Stahlproduktion und trägt zur Gesamtfestigkeit bei.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten) | Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Angeglüht | 600 - 800 MPa | 87 - 116 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2 % Offset) | Angeglüht | 350 - 550 MPa | 51 - 80 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Angeglüht | 15 - 20 % | 15 - 20 % | ASTM E8 |
| Härte (Brinell) | Angeglüht | 170 - 210 HB | 170 - 210 HB | ASTM E10 |
| Schlagfestigkeit (Charpy) | -40 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Die mechanischen Eigenschaften von 1066 Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern. Die Kombination aus Zug- und Streckgrenze zeigt seine Fähigkeit, signifikante Lasten zu tragen, während der Dehnungsprozentsatz seine Duktilität widerspiegelt, die für Umformprozesse entscheidend ist.
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Wert (metrisch - SI-Einheiten) | Wert (imperiale Einheiten) |
|---|---|---|---|
| Dichte | Raumtemperatur | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt/-bereich | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| Wärmeleitfähigkeit | Raumtemperatur | 50 W/m·K | 34,5 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
| Spezifische Wärmekapazität | Raumtemperatur | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit | Raumtemperatur | 0,000001 Ω·m | 0,0000001 Ω·in |
Wichtige physikalische Eigenschaften wie Dichte und Schmelzpunkt sind entscheidend für Anwendungen in hochtemperaturbeständigen Umgebungen. Die Wärmeleitfähigkeit zeigt, wie gut der Stahl Wärme abführen kann, was in Anwendungen, in denen das Wärmemanagement