1117 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht
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1117 Stahl wird als ein mittelkohlenstoffhaltiger Legierungsstahl klassifiziert, der hauptsächlich für seine hervorragende Bearbeitbarkeit und guten mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Er enthält eine ausgewogene Zusammensetzung aus Kohlenstoff, Mangan und anderen Legierungselementen, die seine Leistung in verschiedenen Anwendungen verbessern. Die wichtigsten Legierungselemente im 1117 Stahl sind:
- Kohlenstoff (C): Typischerweise etwa 0,13% bis 0,20%, was zur Härte und Festigkeit beiträgt.
- Mangan (Mn): Ungefähr 0,60% bis 0,90%, was die Härtbarkeit und Zugfestigkeit verbessert.
- Eisen (Fe): Der Rest der Zusammensetzung, der die grundlegende Struktur des Stahls bereitstellt.
Eigenschaften und Merkmale
1117 Stahl zeichnet sich durch seine gute Duktilität, Festigkeit und Zähigkeit aus, was ihn für eine Vielzahl von Ingenieuranwendungen geeignet macht. Zu seinen inherenten Eigenschaften gehören:
- Hohe Bearbeitbarkeit: Diese Stahlgüte wird häufig in der Präzisionsbearbeitung eingesetzt, da sie günstige Schneideigenschaften aufweist.
- Gute Schweißbarkeit: Obwohl er geschweißt werden kann, werden Vorwärmen und Nachbehandlung oft empfohlen, um Rissbildung zu vermeiden.
- Moderate Härtbarkeit: Er kann wärmebehandelt werden, um höhere Härtegrade zu erreichen, was ihn vielseitig für verschiedene Anwendungen macht.
Vorteile und Einschränkungen
| Vorteile (Pro) | Einschränkungen (Contra) |
|---|---|
| Exzellente Bearbeitbarkeit | Begrenzte Korrosionsbeständigkeit |
| Gute Schweißbarkeit | Moderate Härtbarkeit im Vergleich zu höher legierten Stählen |
| Geeignet für Wärmebehandlung | Nicht ideal für Hochtemperaturanwendungen |
1117 Stahl hat aufgrund seines ausgewogenen Verhältnisses von Eigenschaften und Kostenwirksamkeit eine bedeutende Position auf dem Markt. Er wird häufig in der Herstellung von Automobilkomponenten, Maschinenbauteilen und verschiedenen strukturellen Anwendungen eingesetzt.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G11170 | USA | Nächster Äquivalent zu AISI 1018 |
| AISI/SAE | 1117 | USA | Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede zu AISI 1015 |
| ASTM | A108 | USA | Standard-Spezifikation für kaltbearbeitete Kohlenstoffstahlstäbe |
| EN | 1.0718 | Europa | Äquivalent zu C45E |
| JIS | S45C | Japan | Ähnliche Eigenschaften, aber mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt |
Die obige Tabelle hebt die verschiedenen Bezeichnungen und Standards hervor, die mit 1117 Stahl verbunden sind. Bemerkenswert ist, dass während Grade wie AISI 1018 und 1117 oft als äquivalent angesehen werden, 1117 typischerweise einen etwas höheren Mangangehalt hat, was seine Härtbarkeit und Festigkeit verbessern kann.
Wichtige Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0,13 - 0,20 |
| Mn (Mangan) | 0,60 - 0,90 |
| Fe (Eisen) | Rest |
Die wichtigsten Legierungselemente im 1117 Stahl spielen entscheidende Rollen bei der Definition seiner Eigenschaften. Kohlenstoff erhöht die Härte und Festigkeit, während Mangan die Härtbarkeit und Zugfestigkeit verbessert, was ihn für Anwendungen geeignet macht, die eine gute Verschleißfestigkeit erfordern.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch) | Typischer Wert/Bereich (imperial) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Angeglüht | 450 - 650 MPa | 65 - 95 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2% Offset) | Angeglüht | 250 - 400 MPa | 36 - 58 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Angeglüht | 20 - 30% | 20 - 30% | ASTM E8 |
| Härte (Rockwell B) | Angeglüht | 80 - 90 HRB | 80 - 90 HRB | ASTM E18 |
| Schlagfestigkeit (Charpy) | -40°C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Die Kombination dieser mechanischen Eigenschaften macht 1117 Stahl besonders geeignet für Anwendungen, die gute Festigkeit und Duktilität erfordern, wie im Automobil- und Maschinenbau. Seine moderate Streck- und Zugfestigkeit ermöglicht es ihm, signifikante mechanische Lasten zu tragen und dabei die strukturelle Integrität zu bewahren.
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 | 50 W/m·K | 34,5 BTU·in/h·ft²·°F |
| Spezifische Wärmekapazität | - | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
Die Dichte und der Schmelzpunkt von 1117 Stahl zeigen seine Eignung für Hochtemperaturanwendungen, während seine Wärmeleitfähigkeit eine effektive Wärmeableitung nahelegt, die in Bearbeitungsprozessen vorteilhaft ist.
Korrosionsbeständigkeit
| Korrosives Mittel | Konzentration (%) | Temperatur (°C) | Beständigkeitsbewertung | Hinweise |
|---|---|---|---|---|
| Chloride | 3-5 | 25 | Ausreichend | Risiko von Lochkorrosion |
| Schwefelsäure | 10-20 | 20 | Schlecht | Nicht
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