Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl: ein Vergleich und welcher ist besser

Es gibt ungefähr 700 Stahlsorten, von denen jede charakteristische Eigenschaften hat, aber jedes Jahr werden neue entwickelt. Die Vielfalt der Eigenschaften von Legierungen wird bestimmt durch: das Vorhandensein von Legierungselementen, die Menge an Kohlenstoff (C), den Prozentsatz an schädlichen Verunreinigungen. In Abhängigkeit von dessen Gehalt, vor allem von Schwefel und Phosphor, werden die Legierungen in qualitative und gewöhnliche Qualität unterteilt.

Die Sauerstoffgehalte sind: siedend ( CP ), leise (ps), ruhig (cn). Die ersten sind zerbrechlich, ätzend und schlecht schweißbar. Halbruhig besitzt mittlere Eigenschaften zwischen den Markierungen sp und kn. Legierungen unter der Bezeichnung Joint Ventures sind gleichmäßiger, gut schweißbar, haben eine erhöhte Beständigkeit gegen Stoßbelastungen. Die wichtigste Substanz, die die Eigenschaften von Stahl verändert, ist Kohlenstoff.

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoff, der die Härte verstärkt, macht die Legierung gleichzeitig spröder. Der Prozentsatz des Elements spiegelt sich in der Beschriftung wider. Er kann verwendet werden, um zu bestimmen, welches Material sich vor Ihnen befindet. Beachten Sie, dass die ersten beiden Ziffern das Vorhandensein von Hundertstel Prozent des Elements widerspiegeln, eines in Zehntel. Wenn der Kohlenstoffgehalt bis zu 0, 25% beträgt, ist der Stahl kohlenstoffarm und daher kostengünstig und leicht zu schweißen. Liegt der Legierungsanteil zwischen 0, 3 und 0, 55%, handelt es sich um mittelschwere Kohlenstoffe, wie sie im Maschinenbau aktiv eingesetzt werden. Die Anzahl der Elemente im Bereich von 0, 6-2% zeigt, dass das Material kohlenstoffreich ist, weil die Schweißbarkeit und Fließfähigkeit gering ist, aber die Härte hoch ist.

Die Struktur kohlenstoffarmer Legierungen bietet Duktilität, aber eine relativ geringe Materialfestigkeit. Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts führt zu einem Duktilitätsverlust, erhöht jedoch die Festigkeit erheblich. Hochkohlenstoffstahl ist somit eine sehr harte, dauerhafte Legierung, bei der das Schweißen nach Möglichkeit vermieden wird. Daraus lösten sich ein Draht, Lager, Federn, geprägte Details.

Legierter Stahl

Zusätzlich zur Zusammensetzung von Stahllegierungen können einige Substanzen die erforderlichen Eigenschaften erreichen, dieser Vorgang wird als Dotierung bezeichnet. Also zum Beispiel:

  1. Chrom - erhöht die Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, beeinträchtigt jedoch die Duktilität.
  2. Nickel - erhöht die Duktilität und Korrosionsbeständigkeit, kann jedoch die Härte verringern, die häufig mit Mangan verwendet wird.
  3. Wolfram, Molybdän - verleiht Härte, erhöht die Hitzebeständigkeit, verringert die Sprödigkeit beim Tempern.
  4. Mangan - optimiert die Schlagzähigkeit und Härte, ohne die Duktilität zu beeinträchtigen.
  5. Aluminium - verbessert die Wärmebeständigkeit sowie die Ablagerungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  6. Silizium - macht das Metall haltbar und behält die Viskosität bei. Verbessert den elektrischen Widerstand, die Elastizität und die Säurebeständigkeit. Im Vergleich zu anderen Legierungselementen ist es kostengünstiger.

Legierte Stähle mit einzigartigen Eigenschaften werden für die Herstellung von Produkten verwendet, bei denen sie nicht durch andere Werkstoffe ersetzt werden können. Sie sind nach Zweck, Struktur, Prozentsatz der Legierungselemente und chemischer Zusammensetzung klassifiziert.

Anwendungsgebiete

Jeder Stahl besteht aus Eisen, Kohlenstoff und Verunreinigungen - aber jede Marke ist darauf ausgelegt, bestimmte, manchmal spezifische Aufgaben zu lösen. Die Materialeigenschaften sind spezialisiert, und die Wahl der Marke sollte verantwortungsbewusst angegangen werden. Es ist zu bedenken, dass:

  1. Die Einbeziehung von Legierungsmitteln erweitert das Spektrum möglicher Metallanwendungen, erhöht jedoch den Preis erheblich. Daher orientieren sie sich bei der Auswahl einer Marke nicht nur an der Verbesserung der Eigenschaften des Metalls, sondern auch an der wirtschaftlichen Zweckmäßigkeit, den Produktionskosten und der Verknappung von Legierungselementen.
  2. Die Schweißbarkeit von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ist hoch, und für legierte Stähle und Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt ist dies ein zeitaufwändiger Vorgang, der die Qualifikation des Ausführenden erfordert.
  3. Werkzeugkohlenstoffstahl hat einen gravierenden Nachteil - wenn er erhitzt wird, verliert er seine Härte und Schneidfähigkeit . Wird daher das Schneidwerkzeug erwärmt, so wird vorzugsweise legiertes Metall verwendet. Viele legierte Stähle haben außergewöhnliche Eigenschaften, es gibt Stahlsorten: magnetisch, magnetisch hart, mit hohem elektrischen Widerstand, hitzebeständig, korrosionsbeständig, zunderfest. Sie sind in der Luftfahrt-, Chemie- und Militärindustrie unverzichtbar.

Der am häufigsten verwendete Stahl ist - kohlenstoffarme gewöhnliche Qualität, unter der Kennzeichnung Art. Es wird in Konstruktion, Engineering und Fertigung benötigt. Daraus produzieren:

  • Verbindungselemente (St1)
  • Eisenblech (St3, St2)
  • Schienen, Nocken (St6)
  • Wellen, Achsen, Keile (St5)
  • Zahnräder, Flansche (St3)
  • Draht (St2)

Im Allgemeinen sind Kohlenstoffstähle den meisten legierten Indikatoren unterlegen, sie sind jedoch recht zuverlässig, von hoher Qualität, billig und daher gefragt. Bei der Auswahl einer Materialmarke lohnt es sich, die Nachschlagewerke sowie die Vor- und Nachteile einer bestimmten Marke zu untersuchen und dabei viele andere Parameter zu berücksichtigen, darunter - die erforderlichen Betriebsbedingungen: Steifheit, Formbarkeit, Duktilität, Preis und Verfügbarkeit. Wählen Sie einen Stahl und sagen Sie, dass es ideal ist, ist unmöglich - jeder von ihnen ist gut für seinen Fall.

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