1085 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
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1085 Stahl ist eine mittellegierte Stahlgüte, die unter die Klassifikation der Kohlenstoffstähle fällt. Er besteht hauptsächlich aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,85 %, was zu seiner Festigkeit und Härte beiträgt. Das Vorhandensein von Kohlenstoff als Hauptlegierungselement verbessert seine mechanischen Eigenschaften und macht ihn für verschiedene ingenieurtechnische Anwendungen geeignet.
Umfassende Übersicht
1085 Stahl zeichnet sich durch sein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus. Der mittlere Kohlenstoffgehalt ermöglicht eine gute Härtbarkeit, was ihn für Wärmebehandlungsprozesse geeignet macht, die seine mechanischen Eigenschaften verbessern. Der Stahl zeigt eine feine Mikrostruktur, wenn er richtig wärmebehandelt wird, was zu seiner Gesamtleistung in anspruchsvollen Anwendungen beiträgt.
Vorteile von 1085 Stahl:
- Hohe Festigkeit und Härte: Der Kohlenstoffgehalt sorgt für eine signifikante Zugfestigkeit und Härte, was ihn ideal für Anwendungen macht, die Haltbarkeit erfordern.
- Gute Verschleißfestigkeit: Seine Fähigkeit, Verschleiß zu widerstehen, macht ihn geeignet für Komponenten, die Reibung und Abrieb ausgesetzt sind.
- Vielseitige Anwendungen: 1085 Stahl kann in verschiedenen Formen verwendet werden, einschließlich Stangen, Platten und Blechen, was Flexibilität im Design und in der Herstellung ermöglicht.
Beschränkungen von 1085 Stahl:
- Begrenzte Korrosionsbeständigkeit: Als Kohlenstoffstahl ist er anfällig für Rost und Korrosion, wenn er nicht richtig geschützt wird.
- Schweißbarkeit Herausforderungen: Der höhere Kohlenstoffgehalt kann während des Schweißens zu Rissen führen, was eine sorgfältige Auswahl der Schweißprozesse und Füllmaterialien erfordert.
Historisch wurde 1085 Stahl in Anwendungen wie Automobilkomponenten, Maschinenbauteilen und Werkzeugen verwendet, was seine Bedeutung auf dem Stahlmarkt widerspiegelt. Sein Gleichgewicht der Eigenschaften macht ihn zu einer gängigen Wahl für Hersteller, die einen zuverlässigen mittellegierten Stahl suchen.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Güte | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G10850 | USA | Nächste Entsprechung zu AISI 1080 |
| AISI/SAE | 1085 | USA | Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede zu AISI 1080 |
| ASTM | A1085 | USA | Standard-Spezifikation für kaltbearbeitete Kohlenstoffstahlstangen |
| EN | 1.0520 | Europa | Entsprechende Güte mit ähnlichen Eigenschaften |
| JIS | S45C | Japan | Ähnliche mechanische Eigenschaften, aber mit anderen Legierungselementen |
Die obige Tabelle hebt verschiedene Standards und Äquivalente für 1085 Stahl hervor. Während Güten wie AISI 1080 und EN 1.0520 oft als gleichwertig angesehen werden, können subtile Unterschiede in der Zusammensetzung die Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen. Beispielsweise können die leichten Variationen im Kohlenstoffgehalt die Härtbarkeit und Schweißbarkeit beeinflussen.
Wichtige Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0,80 - 0,90 |
| Mn (Mangan) | 0,60 - 0,90 |
| Si (Silizium) | 0,15 - 0,40 |
| P (Phosphor) | ≤ 0,04 |
| S (Schwefel) | ≤ 0,05 |
Die Hauptlegierungselemente in 1085 Stahl sind Kohlenstoff, Mangan und Silizium. Kohlenstoff ist entscheidend für die Verbesserung der Härte und Festigkeit, während Mangan die Härtbarkeit und Zähigkeit verbessert. Silizium trägt zur Entgasung während der Stahlherstellung bei und kann die Festigkeit bei erhöhten Temperaturen verbessern.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten) | Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Geglüht | 620 - 850 MPa | 90 - 123 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2 % Offset) | Geglüht | 350 - 500 MPa | 51 - 73 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Geglüht | 15 - 20 % | 15 - 20 % | ASTM E8 |
| Härte (Rockwell C) | Geglüht | 20 - 30 HRC | 20 - 30 HRC | ASTM E18 |
| Schlagfestigkeit | -40 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Die mechanischen Eigenschaften von 1085 Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern. Seine Zugfestigkeit und Streckgrenze zeigen seine Fähigkeit, signifikante Lasten zu widerstehen, während der Dehnungsprozentsatz seine Duktilität widerspiegelt. Die Härtewerte deuten darauf hin, dass er seine Leistung unter abrasiven Bedingungen aufrechterhalten kann.
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/h·ft²·°F |
| Spezifische Wärmekapazität | Raumtemperatur | 0,46 kJ/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit | Raumtemperatur | 0,0006 Ω·m | 0,0004 Ω·in |
Die physikalischen Eigenschaften von 1085 Stahl, wie Dichte und Schmelzpunkt, sind entscheidend für das Verständnis seines Verhaltens während der Verarbeitung und Anwendung. Die Wärmeleitfähigkeit zeigt, wie gut das Material Wärme abführen kann, was in Anwendungen mit hohen Temperaturen von entscheidender Bedeutung ist.