10B38 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
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10B38-Stahl ist ein mittellegierter Kohlenstoffstahl, der hauptsächlich als niedriglegierter Stahl klassifiziert wird. Er zeichnet sich durch seine signifikanten Legierungselemente aus, darunter Mangan, Chrom und Molybdän, die seine mechanischen Eigenschaften und die Gesamtleistung in verschiedenen Anwendungen verbessern. Das Vorhandensein dieser Elemente trägt zu einer verbesserten Härtbarkeit, Festigkeit und Verschleißfestigkeit bei, was 10B38 für anspruchsvolle Ingenieuranwendungen geeignet macht.
Umfassende Übersicht
10B38-Stahl wird besonders wegen seines Gleichgewichts zwischen Festigkeit und Zähigkeit geschätzt, das es ihm ermöglicht, signifikante mechanische Lasten zu tragen und gleichzeitig die strukturelle Integrität zu bewahren. Seine Hauptlegierungselemente, wie Mangan (Mn), Chrom (Cr) und Molybdän (Mo), spielen entscheidende Rollen bei der Definition seiner Eigenschaften. Mangan verbessert die Härtbarkeit und Zugfestigkeit, Chrom verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Härte, während Molybdän zur Festigkeit bei erhöhten Temperaturen beiträgt.
| Vorteile (Pro) | Nachteile (Contra) |
|---|---|
| Hohe Festigkeit und Zähigkeit | Begrenzte Schweißbarkeit |
| Gute Verschleißfestigkeit | Empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion |
| Exzellente Bearbeitbarkeit | Erfordert sorgfältige Wärmebehandlung für optimale Eigenschaften |
| Vielseitig für verschiedene Anwendungen | Kann in stark korrosiven Umgebungen schlecht abschneiden |
Historisch gesehen hat 10B38 seinen Platz in der Herstellung von Komponenten gefunden, die hohe Festigkeit und Haltbarkeit erfordern, wie Zahnräder, Wellen und andere kritische Maschinenbauteile. Seine Marktposition ist solide, insbesondere in Branchen, in denen Leistung unter Belastung von größter Bedeutung ist.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G10450 | USA | Nächster Äquivalent zu AISI 4130 |
| AISI/SAE | 1038 | USA | Kleine zusammensetzungsbedingte Unterschiede zu beachten |
| ASTM | A29/A29M | USA | Allgemeine Spezifikation für legierte Stähle |
| EN | 1.0540 | Europa | Äquivalent zu 10B38 mit leichten Variationen |
| JIS | S45C | Japan | Ähnliche Eigenschaften, aber unterschiedliche Legierungselemente |
Die obige Tabelle hebt verschiedene Standards und Äquivalente für 10B38-Stahl hervor. Besonders bemerkenswert ist, dass, während Grade wie AISI 4130 und S45C ähnlich erscheinen mögen, sie sich in spezifischen Legierungselementen und mechanischen Eigenschaften unterscheiden können, was die Leistung in bestimmten Anwendungen erheblich beeinflussen kann.
Wichtige Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0.35 - 0.45 |
| Mn (Mangan) | 0.60 - 0.90 |
| Cr (Chrom) | 0.40 - 0.60 |
| Mo (Molybdän) | 0.15 - 0.25 |
| Si (Silizium) | 0.15 - 0.40 |
| P (Phosphor) | ≤ 0.035 |
| S (Schwefel) | ≤ 0.035 |
Die wichtigsten Legierungselemente in 10B38-Stahl spielen bedeutende Rollen:
- Kohlenstoff (C): Erhöht Härte und Festigkeit durch Wärmebehandlung.
- Mangan (Mn): Verbessert Härtbarkeit und Zugfestigkeit.
- Chrom (Cr): Verbessert Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
- Molybdän (Mo): Trägt zur Festigkeit bei erhöhten Temperaturen bei und verbessert die Zähigkeit.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch) | Typischer Wert/Bereich (imperial) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Angeglüht | 600 - 800 MPa | 87 - 116 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0.2% Offset) | Angeglüht | 350 - 500 MPa | 51 - 73 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Angeglüht | 20 - 25% | 20 - 25% | 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 10B38-Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern. Seine Zug- und Streckfestigkeiten zeigen, dass er signifikante Lasten tragen kann, während sein Dehnungsprozentsatz eine gute Zähigkeit widerspiegelt, die es ihm ermöglicht, sich zu verformen, ohne zu brechen. Die Härtewerte deuten darauf hin, dass er Verschleiß widerstehen kann, was ihn ideal für Komponenten macht, die Reibung und Abrieb ausgesetzt sind.
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/(hr·ft²·°F) |
| Spezifische Wärmekapazität | 20°C | 0.46 kJ/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit | 20°C | 0.0000017 Ω·m | 0.0000017 Ω·ft |
Die physikalischen Eigenschaften von 10B38-Stahl, wie seine Dichte und sein Schmel