212A42 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen

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212A42-Stahl ist ein mittellegierter Kohlenstoffstahl, der hauptsächlich in ingenieurtechnischen Anwendungen eingesetzt wird, die gute Festigkeit und Zähigkeit erfordern. Klassifiziert nach dem EN 10083-Standard, zeichnet sich diese Stahlgüte durch ihre ausgewogene Zusammensetzung aus, die typischerweise Kohlenstoff, Mangan und Silizium als Hauptlegierungselemente umfasst. Das Vorhandensein dieser Elemente beeinflusst die mechanischen Eigenschaften und die Leistung des Stahls erheblich.

Umfassende Übersicht

212A42-Stahl ist bekannt für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, einschließlich hoher Zugfestigkeit und guter Verformbarkeit, was ihn für verschiedene strukturelle Anwendungen geeignet macht. Die Legierungselemente tragen zu seinen Gesamteigenschaften bei:

  • Kohlenstoff (C): Erhöht die Härte und Festigkeit durch Festkörperlösungs-Härtung und die Bildung von Karbiden.
  • Mangan (Mn): Verbessert die Härtbarkeit und Zugfestigkeit und hilft auch bei der Entgasung während der Stahlherstellung.
  • Silizium (Si): Wirkt als Entgasungsmittel und trägt zur Festigkeit und magnetischen Eigenschaften des Stahls bei.

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile (Pro) Einschränkungen (Contra)
Hohe Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis Empfindlich gegenüber Korrosion ohne geeignete Behandlung
Gute Bearbeitbarkeit Begrenzte Schweißbarkeit im Vergleich zu niedriglegierten Stählen
Exzellente Verschleißfestigkeit Erfordert sorgfältige Wärmebehandlung, um Sprödigkeit zu vermeiden
Vielseitige Anwendungen in verschiedenen Branchen Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen

212A42-Stahl hat aufgrund seines Gleichgewichts zwischen Festigkeit und Verformbarkeit eine bedeutende Position auf dem Markt, was ihn zu einer beliebten Wahl für Komponenten in der Automobil-, Maschinen- und Bauindustrie macht. Seine historische Bedeutung liegt in seiner Verwendung bei der Herstellung von Teilen, die eine Kombination aus Zähigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern.

Alternative Namen, Standards und Äquivalente

Standardorganisation Bezeichnung/Güte Land/Region des Ursprungs Hinweise/Anmerkungen
UNS G10420 USA Nächster Äquivalent zu 212A42
AISI/SAE 1045 USA Geringe zusammensetzungsbedingte Unterschiede
ASTM A830-1045 USA Häufig für mechanische Eigenschaften referenziert
EN 42CrMo4 Europa Höherer Chromgehalt, bessere Härtbarkeit
DIN 1.1191 Deutschland Ähnliche Eigenschaften, oft austauschbar verwendet
JIS S45C Japan Vergleichbar, aber mit unterschiedlichen Wärmebehandlungs-Empfehlungen

Die Unterschiede zwischen diesen Güten können die Auswahl basierend auf spezifischen Anwendungsanforderungen, wie Härtbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, beeinflussen.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name) Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff) 0.38 - 0.45
Mn (Mangan) 0.60 - 0.90
Si (Silizium) 0.15 - 0.40
P (Phosphor) ≤ 0.035
S (Schwefel) ≤ 0.035

Die primären Legierungselemente im 212A42-Stahl spielen eine entscheidende Rolle bei der Definition seiner Eigenschaften. Kohlenstoff ist entscheidend für die Erhöhung der Härte und Festigkeit, während Mangan die Härtbarkeit und Zähigkeit verbessert. Silizium trägt zur verbesserten Festigkeit und Entgasung während der Verarbeitung bei.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft Zustand/Temperatur Prüftemperatur Typischer Wert/Bereich (metrisch) Typischer Wert/Bereich (imperial) Referenzstandard für Prüfmethoden
Zugfestigkeit Angeglüht Raumtemperatur 600 - 800 MPa 87.0 - 116.0 ksi ASTM E8
Streckgrenze (0.2% Offset) Angeglüht Raumtemperatur 350 - 500 MPa 50.0 - 72.5 ksi ASTM E8
Dehnung Angeglüht Raumtemperatur 15 - 20% 15 - 20% ASTM E8
Härte (Brinell) Angeglüht Raumtemperatur 170 - 210 HB 170 - 210 HB ASTM E10
Schlagfestigkeit Charpy V-Notch -20 °C 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

Die Kombination dieser mechanischen Eigenschaften macht 212A42-Stahl geeignet für Anwendungen, die hohe Festigkeit und Zähigkeit erfordern, wie z.B. in Maschinenkomponenten und strukturellen Elementen.

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 34.5 BTU·in/ft²·h·°F
Spezifische Wärmekapazität Raumtemperatur 0.46 kJ/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
Elektrische Widerstandsfähigkeit Raumtemperatur 0.0006 Ω·m 0.00001 Ω·in

Die Dichte und der Schmelzpunkt von 212A42-Stahl zeigen seine Eignung für Hochbelastungsanwendungen, während seine Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität wichtig für Anwendungen sind, die thermisches Management erfordern.

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