11L17 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
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11L17 Stahl ist ein niedriglegierter Kohlenstoffstahl, der hauptsächlich unter der Kategorie der mittelkohlenstoffhaltigen Stähle klassifiziert wird. Er zeichnet sich durch seine spezifischen Legierungselemente aus, zu denen Mangan, Schwefel und Phosphor gehören, die zu seinen mechanischen Eigenschaften und seiner Leistung in verschiedenen Anwendungen beitragen. Die Stahlgüte wird häufig in der Herstellung von Komponenten verwendet, die eine gute Bearbeitbarkeit und moderate Festigkeit erfordern, was ihn zu einer beliebten Wahl in der Automobil- und Maschinenbauindustrie macht.
Umfassender Überblick
11L17 Stahl ist bemerkenswert für seine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, die hauptsächlich auf das Vorhandensein von Schwefel in seiner Zusammensetzung zurückzuführen ist. Diese Stahlgüte enthält typischerweise etwa 0,10 % bis 0,17 % Kohlenstoff, was ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Zähigkeit bietet. Die Zugabe von Mangan verbessert die Härtbarkeit und Festigkeit, während Schwefel die Bearbeitbarkeit verbessert, indem es die Bildung von kleinen, nichtmetallischen Einschlüsse fördert, die das Schneiden erleichtern.
Wesentliche Merkmale:
- Bearbeitbarkeit: Außergewöhnlich, was ihn für Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsoperationen geeignet macht.
- Schweißbarkeit: Moderat, mit spezifischen Überlegungen zur Vor- und Nachbehandlung der Schweißnaht.
- Festigkeit: Ausreichend für viele strukturelle Anwendungen, jedoch nicht so hoch wie bei anderen legierten Stählen.
Vorteile:
- Hohe Bearbeitbarkeit ermöglicht effiziente Produktionsprozesse.
- Gute Schweißbarkeit mit geeigneten Techniken.
- Kostenwirksam für Anwendungen, die moderate Festigkeit erfordern.
Beschränkungen:
- Geringere Festigkeit im Vergleich zu höher legierten oder kohlenstoffhaltigen Stählen.
- Eingeschränkte Korrosionsbeständigkeit, die in bestimmten Umgebungen Schutzbeschichtungen erforderlich macht.
Historisch gesehen war 11L17 in der Automobilindustrie bedeutend für die Herstellung von Teilen wie Zahnrädern, Wellen und anderen Komponenten, bei denen Präzision und Bearbeitbarkeit von größter Bedeutung sind. Seine Marktposition bleibt stark aufgrund seines Gleichgewichts zwischen Leistung und Kosten.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G11170 | USA | Nächster Äquivalent zu AISI 1117 |
| AISI/SAE | 11L17 | USA | Niedriglegierter Stahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit |
| ASTM | A108 | USA | Standard-Spezifikation für kaltbearbeitete Kohlenstoffstahlstäbe |
| EN | 1.0718 | Europa | Ähnliche Eigenschaften mit geringfügigen Zusammensetzungsunterschieden |
| JIS | S45C | Japan | Vergleichbar, aber mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften |
Die obige Tabelle hebt verschiedene Standards und Äquivalente für 11L17 Stahl hervor. Bemerkenswert ist, dass während Grade wie AISI 1117 und JIS S45C ähnlich erscheinen können, sie sich in spezifischen mechanischen Eigenschaften und chemischen Zusammensetzungen unterscheiden können, was ihre Leistung in Anwendungen beeinflussen kann.
Wesentliche Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0,10 - 0,17 |
| Mn (Mangan) | 0,60 - 0,90 |
| S (Schwefel) | 0,15 - 0,35 |
| P (Phosphor) | 0,04 (max) |
Die primären Legierungselemente in 11L17 Stahl spielen entscheidende Rollen:
- Kohlenstoff (C): Bietet Festigkeit und Härte, wobei ein niedriger Prozentsatz eine gute Zähigkeit gewährleistet.
- Mangan (Mn): Verbessert die Härtbarkeit und Zugfestigkeit.
- Schwefel (S): Verbessert die Bearbeitbarkeit, was einfacheres Schneiden und Formen ermöglicht.
- Phosphor (P): Wird typischerweise niedrig gehalten, um Sprödigkeit zu vermeiden.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch) | Typischer Wert/Bereich (imperial) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Angeglüht | 370 - 490 MPa | 54 - 71 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2 % Offset) | Angeglüht | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Angeglüht | 20 - 30% | 20 - 30% | ASTM E8 |
| Härte (Brinell) | Angeglüht | 120 - 180 HB | 120 - 180 HB | ASTM E10 |
| Schlagfestigkeit | Charpy V-Nut bei 20°C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Die mechanischen Eigenschaften von 11L17 Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die moderate Festigkeit und gute Zähigkeit erfordern. Seine Zugfestigkeit und Streckgrenze sind für viele strukturelle Komponenten ausreichend, während seine Dehnung auf eine gute Formbarkeit hinweist.
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Wert (metrisch) | Wert (imperial) |
|---|---|---|---|
| Dichte | Raumtemperatur | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| Wärmeleitfähigkeit | Raumtemperatur | 50 W/m·K | 29 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
| Spezifische Wärmekapazität | Raumtemperatur | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
Die Dichte von 11L17 Stahl zeigt seine Masse pro Volumeneinheit, die typisch für niedriglegierte Stähle ist. Der Schmelzpunkt ist entscheidend für Anwendungen, die hohe Temperaturen erfordern, während die Wärmeleitfähigkeit wichtig für die Wärmeableitung in mechanischen Komponenten ist.
Korrosionsbeständigkeit
| Korrosives Mittel | Konzentration (%) | Temperatur (°C/°F) | Beständigkeitsbewertung |
|---|