SGCC-Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

SGCC-Stahl, auch bekannt als feuerverzinkter Stahl, ist eine niedriglegierte Stahlgüte, die hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt wird, die Korrosionsbeständigkeit und strukturelle Integrität erfordern. Als Baustahl klassifiziert, zeichnet sich SGCC durch seinen Feuerverzinkungsprozess aus, bei dem der Stahl mit einer Zinkschicht beschichtet wird, um seine Haltbarkeit gegenüber Umwelteinflüssen zu verbessern. Das primäre legierende Element in SGCC ist Eisen, mit einem Kohlenstoffgehalt, der typischerweise unter 0,25 % liegt, was zu seiner hervorragenden Verformbarkeit und Schweißbarkeit beiträgt.

Umfassende Übersicht

SGCC-Stahl wird weithin für sein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit anerkannt, was ihn zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Branchen wie Automobil, Bauwesen und Haushaltsgeräten macht. Der Feuerverzinkungsprozess bietet nicht nur eine schützende Zinkschicht, sondern verbessert auch die mechanischen Eigenschaften des Stahls, wie Zugfestigkeit und Streckgrenze, die für strukturelle Anwendungen entscheidend sind.

Vorteile von SGCC-Stahl:
- Korrosionsbeständigkeit: Die Zinkbeschichtung schützt den Stahl vor Rost und Korrosion, wodurch seine Lebensdauer verlängert wird.
- Kosteneffektivität: SGCC ist im Vergleich zu rostfreien Stählen und anderen korrosionsbeständigen Legierungen relativ günstig.
- Verarbeitungsfreundlichkeit: Seine hervorragende Verformbarkeit ermöglicht eine einfache Formgebung und Schweißung, was ihn für verschiedene Herstellungsprozesse geeignet macht.

Beschränkungen von SGCC-Stahl:
- Niedrigere Festigkeit im Vergleich zu Legierungsstählen: Während er für viele Anwendungen ausreichend ist, erfüllt SGCC möglicherweise nicht die Festigkeitsanforderungen für hoch beanspruchte Umgebungen.
- Verwundbarkeit der Zinkbeschichtung: Die Zinkschicht kann während der Handhabung oder Bearbeitung beschädigt werden, wodurch der darunter liegende Stahl der Korrosion ausgesetzt sein kann.

Historisch gesehen hat SGCC eine bedeutende Rolle in der Entwicklung moderner Bau- und Automobilindustrien gespielt, wo seine Eigenschaften genutzt wurden, um langlebige und kosteneffektive Produkte zu schaffen.

Alternative Namen, Standards und Entsprechungen

Standardorganisation	Bezeichnung/Grad	Land/Region des Ursprungs	Hinweise/Bemerkungen
ASTM	SGCC	USA	Allgemein verwendet für feuerverzinkte Stahlbleche.
JIS	G3302	Japan	Ähnliche Eigenschaften, hauptsächlich für Blech Anwendungen.
EN	10346	Europa	Europäischer Standard für feuerverzinkten Stahl.
ISO	3574	International	Bezieht sich auf feuerverzinkte Stahlbleche.
GB	2518	China	Entsprechende Güte mit geringfügigen Zusammensetzungsunterschieden.

Die Bezeichnung SGCC wird oft mit anderen feuerverzinkten Stahlgüten verglichen, wie G90 und G60, die sich hauptsächlich in der Dicke der Zinkbeschichtung unterscheiden. Diese Unterschiede können die Korrosionsbeständigkeit und Eignung für bestimmte Umgebungen erheblich beeinflussen.

Wichtige Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol und Name)	Prozentsatzbereich (%)
C (Kohlenstoff)	0,06 - 0,20
Mn (Mangan)	0,30 - 0,60
P (Phosphor)	≤ 0,04
S (Schwefel)	≤ 0,05
Zn (Zink)	Beschichtung: 45 - 100 g/m²

Die primären legierenden Elemente in SGCC-Stahl sind:
- Kohlenstoff (C): Erhöht die Festigkeit und Härte, kann jedoch die Duktilität verringern, wenn sie in höheren Mengen vorhanden ist.
- Mangan (Mn): Verbessert die Härtbarkeit und Zugfestigkeit, was zu den Gesamtmechanischen Eigenschaften des Stahls beiträgt.
- Zink (Zn): Bietet Korrosionsbeständigkeit durch den Galvanisierungsprozess, indem es eine schützende Schicht gegen Umwelteinflüsse bildet.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Prüftemperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenzstandard für Prüfmethode
Zugfestigkeit	Als galvanisiert	Raumtemperatur	270 - 410 MPa	39 - 60 ksi	ASTM A370
Streckgrenze (0,2 % Offset)	Als galvanisiert	Raumtemperatur	235 - 350 MPa	34 - 51 ksi	ASTM A370
Dehnung	Als galvanisiert	Raumtemperatur	25 - 40 %	25 - 40 %	ASTM A370
Härte (Brinell)	Als galvanisiert	Raumtemperatur	70 - 120 HB	70 - 120 HB	ASTM E10
Schlagfestigkeit (Charpy)	Als galvanisiert	-20°C	27 - 40 J	20 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von SGCC-Stahl machen ihn geeignet für Anwendungen, die moderate Festigkeit und gute Duktilität erfordern. Seine Zugfestigkeit und Streckgrenze sind ausreichend für strukturelle Komponenten, während seine Dehnung auf gute Verformbarkeit hinweist, die für Prozesse wie Biegen und Formen entscheidend ist.

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/h·ft²·°F
Speziere Wärmekapazität	Raumtemperatur	0,49 kJ/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Elektrische Resistivität	Raumtemperatur	0,0000017 Ω·m	0,0000017 Ω·in

Die Dichte von SGCC-Stahl zeigt seine Masse pro Einheit Volumen, was für gewichts-sensitive Anwendungen entscheidend ist. Der Schmelzpunkt ist signifikant für Prozesse, die hohe Temperaturen erfordern, während Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärmekapazität für Anwendungen im Zusammenhang mit Wärmeübertragung unerlässlich sind.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosives Medium	Konzentration (%)	Temperatur (°C/°F)	Widerstandsbewertung	Hinweise
Salzwasser	3,5 %	25°C / 77°F	Ausreichend	Risiko von Punktkorrosion.
Äuren	10 %	20°C / 68°F	Schlecht	Nicht empfohlen für saure Umgebungen.
Alkalische Lösungen	5 %	25°C / 77°F	Gut	Mittlere Beständigkeit.
Atmosphärisch	-	-	Ausgezeichnet	Gute Leistung in Außenumgebungen.

SGCC-Stahl zeigt eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit unter atmosphärischen Bedingungen aufgrund seiner Zinkbeschichtung, die als opferanode wirkt. Er ist jedoch anfällig für Punktkorrosion in salzhaltigen Umgebungen und sollte in sauren Bedingungen vermieden werden. Im Vergleich zu rostfreien Stählen wie AISI 304 bietet SGCC eine geringere Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in aggressiven Umgebungen, während er kosteneffektiver ist.

Hitzebeständigkeit

Eigenschaft/Grenze	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Anmerkungen
Max. kontinuierliche Betriebstemperatur	200°C	392°F	Geeignet für moderate Hitze.
Max. intermittierende Betriebstemperatur	250°C	482°F	Nur kurzfristige Exposition.
Skalierungstemperatur	300°C	572°F	Risiko von Oxidation über dieser Temperatur.

Bei erhöhten Temperaturen behält SGCC-Stahl seine strukturielle Integrität bis zu etwa 200°C. Darüber hinaus kann die Zinkbeschichtung zu degradieren beginnen, was zu einer verminderten Korrosionsbeständigkeit und potenziellem strukturellen Versagen führt. In Anwendungen mit hohen Temperaturen sollte darauf geachtet werden, die Schutzschicht nicht zu gefährden.

Bearbeitungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißverfahren	Empfohlenes Füllmetall (AWS-Klassifizierung)	Typisches Schutzgas/Flussmittel	Hinweise
MIG	ER70S-6	Argon/CO2	Gut für dünne Abschnitte.
TIG	ER70S-2	Argon	Ermöglicht saubere Schweißnähte.
Stick	E7018	-	Geeignet für den Außeneinsatz.

SGCC-Stahl ist im Allgemeinen gut zum Schweißen geeignet, insbesondere mit MIG- und TIG-Verfahren. Vorwärmen kann für dickere Abschnitte erforderlich sein, um Rissbildung zu verhindern. Eine Nachbehandlung nach dem Schweißen kann die mechanischen Eigenschaften der Schweißzone verbessern und Spannungsrisse reduzieren.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	SGCC-Stahl	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relative Bearbeitbarkeit	60	100	Mittlere Bearbeitbarkeit.
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	30 m/min	50 m/min	Verwenden Sie scharfe Werkzeuge für beste Ergebnisse.

Die Bearbeitbarkeit von SGCC-Stahl ist moderat und erfordert die Verwendung geeigneter Werkzeuge und Schnittgeschwindigkeiten, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Das Vorhandensein der Zinkbeschichtung kann den Bearbeitungsprozess komplizieren, sodass spezialisierte Werkzeuge verwendet werden müssen, um Abnutzung zu vermeiden.

Verformbarkeit

SGCC-Stahl zeigt hervorragende Verformbarkeit, was ihn für Kalt- und Warmumformungsprozesse geeignet macht. Der niedrige Kohlenstoffgehalt ermöglicht signifikante Verformungen ohne Rissbildung, während die Zinkbeschichtung während des Formens beschädigt werden kann, was eine sorgfältige Handhabung erfordert.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C/°F)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Primärer Zweck / Erwartetes Ergebnis
Glühen	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 Stunden	Luft	Weichmachung, verbesserte Duktilität.
Normalisieren	850 - 900 / 1562 - 1652	1 - 2 Stunden	Luft	Einheitliche Mikrostruktur.

Wärmebehandlungsprozesse wie Glühen und Normalisieren können die Mikrostruktur von SGCC-Stahl erheblich verändern, seine Duktilität verbessern und innere Spannungen reduzieren. Diese Behandlungen sind entscheidend für die Leistungssteigerung des Stahls in anspruchsvollen Anwendungen.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Branche/Sektor	Spezielles Anwendungsbeispiel	Wichtige Stahl Eigenschaften, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund für die Auswahl (Kurz)
Automobil	Karosserieteile	Korrosionsbeständigkeit, Verformbarkeit	Gewichtsparend und langlebig.
Bau	Dachbleche	Festigkeit, Wetterbeständigkeit	Langlebige Leistung.
Haushaltsgeräte	Waschmaschinen	Ästhetische Oberfläche, Korrosionsbeständigkeit	Kosteneffektiv und langlebig.

Weitere Anwendungen von SGCC-Stahl sind:
- Möbelherstellung
- Elektrische Gehäuse
- Landwirtschaftliche Geräte

SGCC-Stahl wird für diese Anwendungen aufgrund seines hervorragenden Gleichgewichts zwischen Eigenschaften, einschließlich Korrosionsbeständigkeit, Verformbarkeit und Kosteneffektivität, ausgewählt, was ihn ideal für Umgebungen macht, in denen Haltbarkeit entscheidend ist.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	SGCC-Stahl	Alternative Güte 1	Alternative Güte 2	Kurze Pro-/Contra- oder Kompromissbemerkung
Wichtige mechanische Eigenschaft	Mäßig	Hoch	Mäßig	SGCC ist schwächer als Legierungsstähle.
Wichtiger Korrosionsaspekt	Gut	Ausgezeichnet	Zufriedenstellend	SGCC ist für viele Umgebungen geeignet, jedoch nicht für saure Bedingungen.
Schweißbarkeit	Gut	Mäßig	Gut	SGCC ist einfacher zu schweißen als einige hochfeste Stähle.
Bearbeitbarkeit	Mäßig	Hoch	Mäßig	SGCC erfordert sorgfältige Bearbeitung aufgrund der Zinkbeschichtung.
Verformbarkeit	Ausgezeichnet	Mäßig	Gut	SGCC ist hoch verformbar, ideal für komplexe Formen.
Ungefähre relative Kosten	Niedrig	Hoch	Mäßig	SGCC ist kosteneffektiv für viele Anwendungen.
Typische Verfügbarkeit	Hoch	Mäßig	Hoch	SGCC ist in verschiedenen Formen weit verbreitet.

Bei der Auswahl von SGCC-Stahl sind Überlegungen wie Kosten-Nutzen-Verhältnis, Verfügbarkeit und Eignung für spezifische Anwendungen wichtig. Obwohl er eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit bietet, kann seine geringere Festigkeit im Vergleich zu Legierungsstählen seine Verwendung in hochbeanspruchten Anwendungen einschränken. Darüber hinaus erfordert die Zinkbeschichtung eine sorgfältige Handhabung während der Verarbeitung, um Schäden zu vermeiden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SGCC-Stahl ein vielseitiges Material ist, das eine Balance zwischen Leistung und Kosten bietet und dadurch eine beliebte Wahl in verschiedenen Industrien darstellt. Seine einzigartigen Eigenschaften sowie seine historische Bedeutung in der modernen Fertigung unterstreichen seine Bedeutung im Bereich der Materialwissenschaften.