St12 Stahl: Eigenschaften und wichtige Anwendungsübersicht

St12-Stahl, auch bekannt als DC01, ist ein kohlenstoffarmer Baustahl, der hauptsächlich in der Herstellung von kaltgewalzten Blechen und Streifen verwendet wird. Er wird unter dem EN 10130 Standard klassifiziert und zeichnet sich durch seine hervorragende Umformbarkeit und Schweißbarkeit aus, wodurch er in verschiedenen technischen Anwendungen eine bevorzugte Wahl ist. Das primäre Legierungselement in St12 ist Kohlenstoff, der auf einem niedrigen Prozentsatz gehalten wird (typischerweise unter 0,12 %), um eine gute Duktilität und Verformbarkeit zu gewährleisten. Diese Stahlgüte wird häufig in der Automobil-, Haushaltsgeräte- und allgemeinen Fertigungsindustrie aufgrund ihrer günstigen mechanischen Eigenschaften und Kosten- effektivität eingesetzt.

Umfassende Übersicht

St12-Stahl wird als kohlenstoffarmer Baustahl klassifiziert, der für seine hervorragende Duktilität und Umformbarkeit bekannt ist. Das primäre Legierungselement ist Kohlenstoff, mit einer typischen Zusammensetzung von weniger als 0,12 %. Dieser niedrige Kohlenstoffgehalt trägt zu seiner weichen Natur bei, wodurch er leicht geformt und ohne Rissbildung bearbeitet werden kann. St12 wird oft in Anwendungen eingesetzt, die tiefes Ziehen und Biegen erfordern, wie beispielsweise Karosserieteile von Automobilen und Gehäuse von Haushaltsgeräten.

Schlüsselfunktionen:
- Umformbarkeit: St12 zeigt hervorragende Umformbarkeit, die es ermöglicht, ihn leicht in komplexe Geometrien zu formen.
- Schweißbarkeit: Der niedrige Kohlenstoffgehalt erhöht seine Schweißbarkeit, wodurch er für verschiedene Schweißtechniken geeignet ist.
- Oberflächenbeschaffenheit: Er kann mit einer glatten Oberflächenbeschaffenheit produziert werden, die für ästhetische Anwendungen wichtig ist.

Vorteile:
- Hervorragende Umformbarkeit und Duktilität.
- Kostenwirksam für die Massenproduktion.
- Gute Schweißbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit.

Beschränkungen:
- Begrenzte Festigkeit im Vergleich zu hochkohlenstoffhaltigen Stählen.
- Geringere Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und Korrosion.
- Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen.

St12-Stahl hat aufgrund seiner Vielseitigkeit und Kosteneffektiv-ität eine bedeutende Stellung auf dem Markt. Seine historische Bedeutung ist in der Automobilindustrie verwurzelt, wo er intensiv für Karosserieteile und strukturelle Komponenten verwendet wird.

Alternative Namen, Standards und Äquivalente

Standardorganisation	Bezeichnung/Qualität	Land/Region der Herkunft	Bemerkungen/Hinweise
UNS	G10080	USA	Nächster Äquivalent zu St12
AISI/SAE	1008	USA	Kleinere zusammensetzende Unterschiede
ASTM	A1008	USA	Standard-Spezifikation für kaltgewalzten Stahl
EN	DC01	Europa	Standardbezeichnung für kohlenstoffarmen Stahl
JIS	SPCC	Japan	Ähnliche Eigenschaften, in der Automobilanwendung verwendet
ISO	10130	International	Allgemeiner Standard für kaltgewalzte Stahlbleche

Die obige Tabelle zeigt verschiedene Standards und Äquivalente für St12-Stahl. Es ist anzumerken, dass während Qualitäten wie SPCC und A1008 oft als äquivalent betrachtet werden, sie möglicherweise subtile Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften oder Verarbeitungsmethoden aufweisen, die die Leistung in bestimmten Anwendungen beeinflussen könnten.

Wesentliche Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Element (Symbol)	Prozentsatzbereich (%)
Kohlenstoff (C)	0.06 - 0.12
Mangan (Mn)	0.30 - 0.60
Phosphor (P)	≤ 0.025
Schwefel (S)	≤ 0.025
Eisen (Fe)	Balance

Die primären Legierungselemente in St12-Stahl umfassen Kohlenstoff, Mangan, Phosphor und Schwefel. Kohlenstoff ist entscheidend für die Bestimmung der Härte und Festigkeit des Stahls, während Mangan seine Zähigkeit und Härtbarkeit erhöht. Phosphor und Schwefel werden als Verunreinigungen betrachtet, die die Duktilität und Schweißbarkeit negativ beeinflussen können, wenn sie in übermäßigen Mengen vorhanden sind.

Mechanische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Typischer Wert/Bereich (metrisch)	Typischer Wert/Bereich (imperial)	Referenzstandard für Testmethode
Zugfestigkeit	Annealed	270 - 410 MPa	39 - 59 ksi	ASTM E8
Streckgrenze (0.2% Offset)	Annealed	140 - 250 MPa	20 - 36 ksi	ASTM E8
Dehnung	Annealed	28 - 40%	28 - 40%	ASTM E8
Härte (Brinell)	Annealed	70 - 100 HB	70 - 100 HB	ASTM E10
Kerbschlagzähigkeit	-	30 J (bei -20°C)	22 ft-lbf (bei -4°F)	ASTM E23

Die mechanischen Eigenschaften von St12-Stahl machen ihn für Anwendungen geeignet, die gute Duktilität und moderate Festigkeit erfordern. Seine Streckgrenze und Zugfestigkeit sind für Umformprozesse ausreichend, während seine Dehnung eine hervorragende Fähigkeit zur Verformung ohne Bruch anzeigt.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Zustand/Temperatur	Wert (metrisch)	Wert (imperial)
Dichte	-	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
Schmelzpunkt	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Wärmeleitung	20 °C	50 W/m·K	34.6 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Speicherwärme	20 °C	0.49 kJ/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Elektrischer Widerstand	20 °C	0.0000175 Ω·m	0.000011 Ω·ft

Die physikalischen Eigenschaften von St12-Stahl, wie Dichte und Wärmeleitung, spielen eine bedeutende Rolle in seinen Anwendungen. Die relativ hohe Dichte trägt zu seiner Festigkeit bei, während die gute Wärmeleitung in Anwendungen, bei denen Wärmeabfuhr entscheidend ist, von Vorteil ist.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosives Medium	Konzentration (%)	Temperatur (°C)	Widerstandsbewertung	Hinweise
Atmosphärisch	-	-	Befriedigend	Empfänglich für Rost
Chloride	-	20 - 60	Schlecht	Risiko von Grube
Säuren	-	-	Schlecht	Nicht empfohlen
Alkalien	-	-	Befriedigend	Moderate Beständigkeit

St12-Stahl zeigt eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Chloridumgebungen, in denen es zu Lochkorrosion kommen kann. Seine Leistung in sauren und alkalischen Bedingungen ist auch schlecht, was ihn für Anwendungen, die aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind, ungeeignet macht. Im Vergleich zu rostfreien Stählen ist die Anfälligkeit von St12 für Korrosion ein erhebliches Manko, insbesondere in Außen- oder maritimen Umgebungen.

Hitzebeständigkeit

Eigenschaft/Grenze	Temperatur (°C)	Temperatur (°F)	Bemerkungen
Max. dauerhafte Betriebstemperatur	300 °C	572 °F	Darüber werden die Eigenschaften schlechter
Max. intermittierende Betriebstemperatur	350 °C	662 °F	Nur kurzfristige Exposition
Skalierungstemperatur	600 °C	1112 °F	Risiko der Oxidation bei dieser Temperatur

St12-Stahl ist nicht für Hochtemperaturanwendungen ausgelegt. Seine mechanischen Eigenschaften beginnen über 300 °C signifikant zu degradieren, und er ist bei erhöhten Temperaturen anfällig für Oxidation. Dies schränkt seine Verwendung in Umgebungen ein, in denen thermische Stabilität entscheidend ist.

Fertigungseigenschaften

Schweißbarkeit

Schweißverfahren	Empfohlene Zusatzmetall (AWS-Klassifikation)	Typisches Schutzgas/Flussmittel	Bemerkungen
MIG	ER70S-6	Argon/CO2	Gut für dünne Abschnitte
TIG	ER70S-2	Argon	Saubere Schweißnähte, weniger Spritzer
SMAW	E7018	-	Erfordert Vorwärmung

St12-Stahl ist hoch schweißbar, was ihn für verschiedene Schweißverfahren geeignet macht. Vorwärmen kann notwendig sein, um Rissbildung zu vermeiden, insbesondere in dickeren Teilen. Eine Nachbehandlung nach dem Schweißen kann die Eigenschaften der Schweißzonen verbessern.

Bearbeitbarkeit

Bearbeitungsparameter	St12-Stahl	AISI 1212	Hinweise/Tipps
Relativer Bearbeitungsindex	100	130	St12 ist weniger bearbeitbar als 1212
Typische Schnittgeschwindigkeit (Drehen)	80 m/min	100 m/min	Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsstahlwerkzeuge

St12-Stahl hat eine moderate Bearbeitbarkeit. Während er effektiv bearbeitet werden kann, erfordert er besondere Aufmerksamkeit bei Schnittgeschwindigkeiten und Werkzeugmaterialien, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Umformbarkeit

St12-Stahl zeichnet sich durch eine gute Umformbarkeit aus, was ihn für tiefziehende und stanzen Anwendungen geeignet macht. Seine niedrige Streckgrenze ermöglicht signifikante Verformungen ohne Bruch und lässt sich leicht in komplexe Geometrien formen.

Wärmebehandlung

Behandlungsprozess	Temperaturbereich (°C)	Typische Haltezeit	Kühlmethode	Primärer Zweck / Erwartetes Ergebnis
Glühen	600 - 700	1 - 2 Stunden	Luft	Weichung, Verbesserung der Duktilität
Normalisieren	800 - 900	1 - 2 Stunden	Luft	Verfeinerung der Kornstruktur

Wärmebehandlungsprozesse wie das Glühen können die Duktilität und Verarbeitbarkeit von St12-Stahl erheblich verbessern. Während des Glühens transformiert sich die Mikrostruktur, was zu einem weicheren Material führt, das leichter zu formen ist.

Typische Anwendungen und Endverwendungen

Branche/Sektor	Beispiel für spezifische Anwendung	Schlüsselfunktionen des Stahls, die in dieser Anwendung genutzt werden	Grund für die Auswahl
Automobil	Karosserieteile	Hervorragende Umformbarkeit, Schweißbarkeit	Kosteneffektiv, leicht zu formen
Haushaltsgeräte	Gehäuse von Kühlschränken	Glatte Oberflächenbeschaffenheit, gute Duktilität	Ästhetische Ansprüche, leicht herzustellen
Allgemeine Fertigung	Gestanzte Teile	Moderate Festigkeit, gute Bearbeitbarkeit	Vielseitig für verschiedene Anwendungen

St12-Stahl wird aufgrund seiner hervorragenden Umformbarkeit und Kosteneffizienz häufig in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie eingesetzt. Seine Fähigkeit, leicht geformt und geschweißt zu werden, macht ihn ideal für die Herstellung komplexer Komponenten.

Wichtige Überlegungen, Auswahlkriterien und weitere Einblicke

Merkmal/Eigenschaft	St12-Stahl	AISI 1008	SPCC	Kurze Pro-/Contra- oder Trade-off-Anmerkung
Schlüsselmekanische Eigenschaft	Moderate Festigkeit	Moderate Festigkeit	Moderate Festigkeit	Ähnliche Festigkeitsprofile
Schlüsselaspekt der Korrosion	Befriedigend	Befriedigend	Schlecht	St12 hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit als SPCC
Schweißbarkeit	Gut	Gut	Befriedigend	St12 wird für das Schweißen bevorzugt
Bearbeitbarkeit	Moderat	Gut	Gut	AISI 1008 ist leichter zu bearbeiten
Umformbarkeit	Hervorragend	Gut	Gut	St12 überzeugt in Umformprozessen
Ungefährer relativer Kosten	Niedrig	Niedrig	Niedrig	Kosteneffektiv für die Massenproduktion
Typische Verfügbarkeit	Hoch	Hoch	Hoch	Weit verbreitet auf dem Markt

Bei der Auswahl von St12-Stahl sind Überlegungen zu den mechanischen Eigenschaften, der Korrosionsbeständigkeit und der Kosteneffizienz anzustellen. Im Vergleich zu Alternativen wie AISI 1008 und SPCC bietet St12 eine ausgewogene Leistung für Anwendungen, die gute Umformbarkeit und Schweißbarkeit erfordern. Seine Verfügbarkeit und niedrigen Kosten machen ihn zu einer beliebten Wahl in verschiedenen Fertigungssektoren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass St12-Stahl ein vielseitiger, kohlenstoffarmer Baustahl ist, der in Umformbarkeit und Schweißbarkeit hervorragende Eigenschaften aufweist und sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignet. Seine Eigenschaften, obwohl in vielen Aspekten vorteilhaft, sind auch mit Einschränkungen verbunden, die bei der Materialauswahl berücksichtigt werden müssen.