12L15 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
12L15 Stahl ist ein kohlenstoffarmer, gut bearbeitbarer Stahl, der hauptsächlich als mittelkohlenstoffhaltiger Legierungsstahl klassifiziert wird. Er zeichnet sich durch seine hohe Bearbeitbarkeit aus, die durch die Zugabe von Blei als primärem Legierungselement erreicht wird. Die typische Zusammensetzung von 12L15 umfasst etwa 0,12 % Kohlenstoff, 0,15 % Mangan und 0,25 % Blei sowie andere Elemente. Diese einzigartige Kombination von Legierungselementen verleiht ihm mehrere vorteilhafte Eigenschaften, die ihn zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Ingenieuranwendungen machen.
Umfassende Übersicht
12L15 Stahl ist weithin bekannt für seine hervorragende Bearbeitbarkeit, die oft als eine der besten unter den Stählen bewertet wird. Der Bleigehalt verbessert die Spanbildung während der Bearbeitung, reduziert den Werkzeugverschleiß und verbessert die Oberflächenbeschaffenheit. Diese Stahlgüte ist besonders vorteilhaft in Anwendungen, die komplexe Bearbeitungsprozesse erfordern, wie die Herstellung von Präzisionsteilen.
Wesentliche Merkmale:
- Bearbeitbarkeit: Außergewöhnlich, oft mit 200 % im Vergleich zu Standard-Kohlenstoffstählen bewertet.
- Schweißbarkeit: Allgemein schlecht aufgrund des Vorhandenseins von Blei, was zu Kontaminationen in Schweißnähten führen kann.
- Festigkeit: Moderate Zug- und Streckgrenze, geeignet für viele strukturelle Anwendungen.
Vorteile:
- Hohe Bearbeitbarkeit reduziert Produktionskosten und -zeit.
- Gute Oberflächenbeschaffenheit ohne umfangreiche Nachbearbeitungsprozesse erreichbar.
- Geeignet für die Massenproduktion kleiner Teile.
Beschränkungen:
- Eingeschränkte Schweißbarkeit schränkt die Verwendung in geschweißten Strukturen ein.
- Geringere Festigkeit im Vergleich zu hochkohlenstoffhaltigen Stählen, was seine Anwendung in hochbelasteten Umgebungen einschränken kann.
Historisch gesehen war 12L15 in der Automobil- und Luftfahrtindustrie von Bedeutung, wo Präzisionsteile entscheidend sind. Seine Marktposition bleibt stark aufgrund der anhaltenden Nachfrage nach hochleistungsfähigen Bearbeitungsmaterialien.
Alternative Namen, Standards und Äquivalente
| Standardorganisation | Bezeichnung/Grad | Land/Region des Ursprungs | Hinweise/Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| UNS | G12150 | USA | Nächster Äquivalent zu AISI 1215 |
| AISI/SAE | 12L15 | USA | Gut bearbeitbare Güte |
| ASTM | A108 | USA | Standard-Spezifikation für Stahlstangen |
| EN | 1.0718 | Europa | Ähnliche Eigenschaften wie 12L15 |
| DIN | C12L15 | Deutschland | Geringfügige Zusammensetzungsunterschiede |
| JIS | S12L15 | Japan | Vergleichbar mit AISI 12L15 |
Die Unterschiede zwischen äquivalenten Güten liegen oft im Bleigehalt und den spezifischen Verarbeitungsmethoden, die die Bearbeitbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit beeinflussen können. Während AISI 1215 und 12L15 ähnlich sind, kann der Bleigehalt in 12L15 überlegene Bearbeitungsmerkmale bieten.
Wesentliche Eigenschaften
Chemische Zusammensetzung
| Element (Symbol und Name) | Prozentsatzbereich (%) |
|---|---|
| C (Kohlenstoff) | 0,12 - 0,15 |
| Mn (Mangan) | 0,15 - 0,40 |
| P (Phosphor) | ≤ 0,04 |
| S (Schwefel) | ≤ 0,05 |
| Pb (Blei) | 0,25 - 0,35 |
Die primären Legierungselemente in 12L15 Stahl umfassen Kohlenstoff, Mangan, Schwefel und Blei. Kohlenstoff verleiht dem Stahl seine Härte und Festigkeit, während Mangan seine Zähigkeit und Härtbarkeit verbessert. Blei verbessert die Bearbeitbarkeit erheblich, indem es die Spanbildung während der Schneidprozesse fördert, was zu reibungsloseren Bearbeitungsoperationen führt.
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Testtemperatur | Typischer Wert/Bereich (metrisch - SI-Einheiten) | Typischer Wert/Bereich (imperiale Einheiten) | Referenzstandard für Prüfmethoden |
|---|---|---|---|---|---|
| Zugfestigkeit | Geglüht | Raumtemp | 450 - 550 MPa | 65 - 80 ksi | ASTM E8 |
| Streckgrenze (0,2 % Offset) | Geglüht | Raumtemp | 250 - 350 MPa | 36 - 51 ksi | ASTM E8 |
| Dehnung | Geglüht | Raumtemp | 20 - 30 % | 20 - 30 % | ASTM E8 |
| Härte (Brinell) | Geglüht | Raumtemp | 120 - 160 HB | 120 - 160 HB | ASTM E10 |
| Schlagfestigkeit | Geglüht | -20 °C | 20 - 30 J | 15 - 22 ft-lbf | ASTM E23 |
Die mechanischen Eigenschaften von 12L15 Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, bei denen moderate Festigkeit und hohe Bearbeitbarkeit erforderlich sind. Seine Zugfestigkeit und Streckgrenze sind für viele strukturelle Anwendungen ausreichend, während seine Dehnung auf eine gute Duktilität hinweist, die eine gewisse Verformung vor dem Versagen ermöglicht.
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Zustand/Temperatur | Wert (metrisch - SI-Einheiten) | Wert (imperiale Einheiten) |
|---|---|---|---|
| Dichte | Raumtemp | 7,85 g/cm³ | 0,284 lb/in³ |
| Schmelzpunkt/-bereich | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
| Wärmeleitfähigkeit | Raumtemp | 45 W/m·K | 31 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
| Spezifische Wärmekapazität | Raumtemp | 460 J/kg·K | 0,11 BTU/lb·°F |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit | Raumtemp | 0,00065 Ω·m | 0,000038 Ω·in |
Die Dichte von 12L15 Stahl weist