B1112 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungen

B1112 Stahl ist ein mittelkohlenstoffhaltiger legierter Stahl, der hauptsächlich als niedriglegierter Stahl klassifiziert wird. Er zeichnet sich durch eine ausgewogene Zusammensetzung aus Kohlenstoff, Mangan und anderen Legierungselementen aus, die zu seinen mechanischen Eigenschaften und seiner Vielseitigkeit in ingenieurtechnischen Anwendungen beitragen. Die wichtigsten Legierungselemente im B1112 Stahl umfassen:

• Kohlenstoff (C): Erhöht Härte und Festigkeit.
• Mangan (Mn): Verbessert die Härte und Zugfestigkeit.
• Silizium (Si): Erhöht Festigkeit und Widerstand gegen Oxidation.

Eigenschaften und Merkmale

B1112 Stahl ist bekannt für seine hervorragende Bearbeitbarkeit und gute Schweißbarkeit, was ihn zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Fertigungsprozessen macht. Zu seinen wesentlichen Eigenschaften gehören:

• Gutes Gewicht-zu-Festigkeit-Verhältnis: Bietet strukturelle Integrität bei minimalem Gewicht.
• Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit: Geeignet für Anwendungen, bei denen Abrieb ein Anliegen ist.
• Vielseitige Verarbeitung: Kann leicht geformt, geschweißt und bearbeitet werden.

Vorteile und Einschränkungen

Vorteile (Pro):
- Hohe Bearbeitbarkeit ermöglicht effiziente Fertigungsprozesse.
- Gute Schweißbarkeit erleichtert den Bau komplexer Strukturen.
- Dank seiner ausgewogenen Eigenschaften für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.

Einschränkungen (Contra):
- Moderate Korrosionsbeständigkeit kann in rauen Umgebungen Schutzbeschichtungen erfordern.
- Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen ohne entsprechende Wärmebehandlung.

B1112 Stahl hat eine bedeutende Stellung auf dem Markt aufgrund seines ausgewogenen Eigenschaftsprofils und seiner Kosten-Effektivität, was ihn zu einer gängigen Wahl in verschiedenen Branchen, einschließlich Automobil, Bau und Maschinenbau, macht.

Alternative Namen, Standards und Äquivalente

Standardorganisation	Bezeichnung/Grad	Land/Region des Ursprungs	Hinweise/Bemerkungen
UNS	G11120	USA	Nächstes Äquivalent zu AISI 1112
AISI/SAE	1112	USA	Kleine Zusammensetzungsunterschiede zu beachten
ASTM	A108	USA	Standard-Spezifikation für kaltveredelte Kohlenstoffstahlstäbe
EN	1.0737	Europa	Äquivalenter Grad mit ähnlichen Eigenschaften
JIS	S45C	Japan	Ähnliche mechanische Eigenschaften, aber unterschiedliche chemische Zusammensetzung

Die obige Tabelle hebt verschiedene Standards und Äquivalente für B1112 Stahl hervor. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Grade zwar als äquivalent gelten, subtile Unterschiede in der Zusammensetzung jedoch die Leistung bei bestimmten Anwendungen beeinflussen können. Zum Beispiel verbessert die Anwesenheit von Schwefel in AISI 1112 die Bearbeitbarkeit, könnte jedoch die Schweißbarkeit im Vergleich zu B1112 verringern.

Wesentliche Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
Kohlenstoff (C)	0,10 - 0,15
Mangan (Mn)	0,60 - 0,90
Silizium (Si)	0,15 - 0,40
Phosphor (P)	≤ 0,04
Schwefel (S)	≤ 0,05

Die Hauptrolle der wichtigen Legierungselemente im B1112 Stahl umfasst:

• Kohlenstoff: Erhöht Härte und Zugfestigkeit, wodurch der Stahl für tragende Anwendungen geeignet ist.
• Mangan: Verbessert die Härte und ermöglicht eine bessere Leistung unter Stress.
• Silizium: Verbessert Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit, was zur Gesamtbeständigkeit beiträgt.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Testtemperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenzstandard für Prüfmethode
Zugfestigkeit	Geglüht	Raumtemp	580 - 700 MPa	84 - 102 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0,2% Abweichung)	Geglüht	Raumtemp	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
Dehnung	Geglüht	Raumtemp	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Härte (Brinell)	Geglüht	Raumtemp	160 - 190 HB	160 - 190 HB	ASTM E10
Schlagfestigkeit	Charpy V-Kerbe	-20 °C	30 - 50 J	22 - 37 ft-lbf	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von B1112 Stahl machen ihn für Anwendungen geeignet, die gute Festigkeit und Duktilität erfordern. Seine Zug- und Streckfestigkeiten zeigen seine Fähigkeit, erhebliche Lasten zu tragen, während der Dehnungsprozentsatz seine Fähigkeit widerspiegelt, sich ohne Bruch zu verformen, was für strukturelle Anwendungen entscheidend ist.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Thermalbereich	Wert (metrisch)	Wert (imperial)
Dichte	Raumtemp	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Wärmeleitfähigkeit	Raumtemp	50 W/m·K	34,5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Spezifische Wärmefähigkeit	Raumtemp	460 J/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Elektrische Widerstandsfähigkeit	Raumtemp	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Die physikalischen Eigenschaften von B1112 Stahl, wie Dichte und Schmelzpunkt, sind bedeutend für Anwendungen, die thermische Bearbeitung beinhalten. Die Wärmeleitfähigkeit zeigt seine Fähigkeit, Wärme abzuleiten, was in Bearbeitungs- und Schweißprozessen unerlässlich ist.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosionsmittel	Konzentration (%)	Temperatur (°C)	Widerstandsbewertung	Hinweise
Atmosphärisch	-	-	Befriedigend	Empfänglich für Rost
Chloride	3-5	20-60	Schlecht	Risiko der Lochkorrosion
Säuren	10-20	25-50	Nicht empfohlen	Hohe Empfindlichkeit
Alkalische Lösungen	5-10	25-50	Befriedigend	Moderate Beständigkeit

B1112 Stahl zeigt eine moderate Korrosionsbeständigkeit, insbesondere unter atmosphärischen Bedingungen. Er ist jedoch anfällig für Lochkorrosion in chloridhaltigen Umgebungen und sollte in sauren oder alkalischen Bedingungen geschützt werden. Im Vergleich zu rostfreien Stählen ist die Korrosionsbeständigkeit von B1112 begrenzt, was ihn weniger geeignet für marine oder chemische Anwendungen macht.

Hitze- und Temperaturbeständigkeit

Eigenschaft/Grenze	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Maximale kontinuierliche Betriebstemperatur	400 °C	752 °F	Geeignet für moderate Temperaturen
Maximale intermittierende Betriebstemperatur	500 °C	932 °F	Nur für kurzfristige Exposition
Skalierungstemperatur	600 °C	1112 °F	Risiko der Oxidation über dieser Temperatur
Krümmfestigkeitsüberlegungen	400 °C	752 °F	Beginnt bei dieser Temperatur abzubauen

Bei erhöhten Temperaturen behält B1112 Stahl seine Festigkeit, kann jedoch Oxidation und Skalierung erleben. Es ist wichtig, diese Faktoren bei der Konstruktion von Komponenten zu berücksichtigen, die unter Hochtemperaturbedingungen arbeiten sollen.

Verarbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißprozess	Empfohlener Zusatzwerkstoff (AWS-Klassifikation)	Typisches Schutzgas/Flussmittel	Hinweise
MIG	ER70S-6	Argon/CO2-Gemisch	Gut für dünne Abschnitte
TIG	ER70S-2	Argon	Saubere Schweißnähte, geringe Verzerrung
Bogen	E7018	-	Ein Vorheizen ist erforderlich

B1112 Stahl wird im Allgemeinen als gut schweißbar angesehen, insbesondere mit MIG- und TIG-Prozessen. Vorheizen kann erforderlich sein, um Rissbildung zu vermeiden, insbesondere in dickeren Abschnitten. Eine Nachschweißwärmebehandlung kann die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht verbessern.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	B1112 Stahl	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Bearbeitbarkeitsindex	100	150	B1112 ist weniger bearbeitbar als 1212
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	60-80 m/min	90-120 m/min	Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsstahlwerkzeuge

B1112 Stahl bietet eine gute Bearbeitbarkeit, obwohl er nicht so einfach zu bearbeiten ist wie einige andere Stähle wie AISI 1212. Optimale Schnittgeschwindigkeiten und -werkzeuge können die Leistung während der Bearbeitungsprozesse verbessern.

Formbarkeit

B1112 Stahl zeigt eine gute Formbarkeit, was sowohl kalte als auch heiße Formprozesse ermöglicht. Er kann gebogen und geformt werden, ohne dass ein signifikantes Risiko von Rissen besteht, was ihn für verschiedene strukturelle Anwendungen geeignet macht. Der Kaltverfestigungseffekt sollte während der Formung berücksichtigt werden, da er die Festigkeit des Materials erhöhen kann.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Hauptzweck / Erwünschtes Ergebnis
Glühen	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2 Stunden	Luft oder Wasser	Weichmachen, verbesserte Bearbeitbarkeit
Härten	800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F	30 Minuten	Öl oder Wasser	Härten, erhöhte Festigkeit
Anlassen	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 Stunde	Luft	Verminderung der Sprödigkeit, Verbesserung der Zähigkeit

Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen, Härten und Anlassen beeinflussen die Mikrostruktur und Eigenschaften von B1112 Stahl erheblich. Glühen macht das Material weich, während das Härten die Härte erhöht. Das Anlassen ist entscheidend, um Spannungen abzubauen und die Zähigkeit nach dem Härten zu verbessern.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Branche/Sektor	Beispiel für spezifische Anwendungen	Wesentliche Stahleigenschaften, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund der Auswahl
Automobil	Zahnradwellen	Hohe Zugfestigkeit, gute Bearbeitbarkeit	Haltbarkeit und Leistung
Bau	Tragende Balken	Gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht	Kosteneffektiv und zuverlässig
Maschinenbau	Maschinenkomponenten	Verschleißbeständigkeit, einfache Verarbeitung	Vielseitigkeit und Leistung

Weitere Anwendungen von B1112 Stahl umfassen:

• Herstellung von Befestigungen und Bolzen
• Produktion von Werkzeugen und Stempeln
• Bau von Rahmen und Stützen

B1112 Stahl wird für diese Anwendungen aufgrund seiner ausgewogenen Eigenschaften ausgewählt, die eine Kombination aus Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Kosteneffektivität bieten.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	B1112 Stahl	AISI 1018	AISI 4140	Kurze Pro-/Kontra- oder Abwägungsnotiz
Wesentliche mechanische Eigenschaft	Moderat	Niedrig	Hoch	B1112 bietet ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Duktilität
Wesentlicher Korrosionsaspekt	Befriedigend	Gut	Schlecht	B1112 benötigt Schutz in korrosiven Umgebungen
Schweißbarkeit	Gut	Ausgezeichnet	Befriedigend	B1112 ist für verschiedene Schweißprozesse geeignet
Bearbeitbarkeit	Gut	Ausgezeichnet	Befriedigend	B1112 ist einfacher zu bearbeiten als hochlegierte Stähle
Formbarkeit	Gut	Ausgezeichnet	Befriedigend	B1112 kann ohne signifikante Rissbildung geformt werden
Ungefähre relative Kosten	Moderat	Niedrig	Hoch	B1112 ist kosteneffektiv für Anwendungen mit mittlerer Festigkeit
Typische Verfügbarkeit	Hoch	Sehr hoch	Moderat	B1112 ist in verschiedenen Formen weit verbreitet erhältlich

Bei der Auswahl von B1112 Stahl sind Überlegungen zu seinen mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitungsmerkmalen wichtig. Es ist eine kosteneffektive Option für Anwendungen, die eine moderate Festigkeit und gute Bearbeitbarkeit erfordern. Für Umgebungen mit hohem Korrosionsrisiko oder extremen mechanischen Anforderungen können jedoch alternative Grades geeigneter sein.

Zusammenfassend ist B1112 Stahl ein vielseitiger mittelkohlenstoffhaltiger legierter Stahl, der eine ausgewogene Kombination aus Eigenschaften bietet, die ihn für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet machen. Seine gute Bearbeitbarkeit, Schweißbarkeit und moderate Festigkeit machen ihn zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Industrien, während seine Einschränkungen in der Korrosionsbeständigkeit und den Hochtemperaturanwendungen bei der Materialauswahl sorgfältig berücksichtigt werden sollten.