Kohlenstoffstahl ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0.0218 % und 2.11 % und wird auch als kohlenstoffhaltiger Stahl bezeichnet. Es enthält normalerweise geringe Mengen Silizium, Mangan, Schwefel und Phosphor. Generell gilt: Je höher der Kohlenstoffgehalt im Kohlenstoffstahl, desto höher die Härte und Festigkeit, aber desto geringer die Plastizität. In diesem Artikel werden wir uns das genauer ansehen Arten von Kohlenstoffstahl und die Anwendungen davon.
Arten von Kohlenstoffstahl – Klassifizierung nach Kohlenstoffgehalt:
1. Kohlenstoffarmen Stahl (C: ≤ 0.25 %) wird auch als Weichstahl bezeichnet. Kohlenstoffarmer Stahl lässt sich leicht verschiedenen Prozessen wie Schmieden, Schweißen und Schneiden unterziehen und wird häufig für die Herstellung von Ketten, Nieten, Bolzen und Achsen verwendet.
2. Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt (C: 0.25 % < C ≤ 0.6 %) verfügt über eine breite Produktpalette wie beruhigten Stahl, halbberuhigten Stahl und Siedestahl. Neben Kohlenstoff kann es auch eine geringe Menge Mangan enthalten (0.70 % – 1.20 %). Basierend auf der Produktqualität wird es in gewöhnlichen Kohlenstoffbaustahl und hochwertigen Kohlenstoffbaustahl eingeteilt. Es verfügt über eine gute Warmbearbeitungs- und Schneidleistung, aber eine schlechte Schweißleistung. Seine Festigkeit und Härte sind höher als bei kohlenstoffarmem Stahl, während seine Plastizität und Zähigkeit geringer sind als bei kohlenstoffarmem Stahl. Es kann direkt ohne Wärmebehandlung oder nach der Wärmebehandlung verwendet werden.
Nach dem Abschrecken und Anlassen weist Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt gute umfassende mechanische Eigenschaften auf. Die höchste erreichbare Härte liegt bei etwa HB538 und die Zugfestigkeit σb beträgt 600 bis 1100 MPa. Daher wird Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt häufig in verschiedenen Anwendungen mit mittlerer Festigkeit verwendet und wird nicht nur als Baumaterial, sondern auch häufig zur Herstellung verschiedener mechanischer Teile verwendet.
3. Kohlenstoffstahl (C: > 0.6 %) ist allgemein als Werkzeugstahl bekannt und hat einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0.60 % bis 1.70 %. Es kann gehärtet und angelassen werden. Werkzeuge wie Hämmer, Stemmeisen und Meißel bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0.75 %; Schneidwerkzeuge wie Bohrer, Gewindebohrer und Reibahlen bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0.90 % bis 1.00 %.
Arten von Kohlenstoffstahl – Klassifizierung nach Stahlqualität (hauptsächlich der Gehalt an Verunreinigungen)
- Gewöhnlicher Kohlenstoffstahl (S ≤ 0.055 %, P ≤ 0.045 %)
- Hochwertiger Kohlenstoffstahl (S ≤0.040 %, P ≤0.040 %)
- Hochwertiger Kohlenstoffstahl (S ≤0.030 %, P ≤0.035 %)
Arten von Kohlenstoffstahl – Klassifizierung nach Verwendungszweck
- Kohlenstoffbaustahl: wird hauptsächlich für Brücken, Schiffe, Bauteile, Maschinenteile usw. verwendet.
- Kohlenstoff-Werkzeugstahl: wird hauptsächlich für Werkzeuge, Formen, Messgeräte usw. verwendet.
Güte und Anwendung von Kohlenstoffstahl
- Gewöhnlicher Kohlenstoffbaustahl: Kohlenstoffbaustahl wird entsprechend der Streckgrenze des Stahls in fünf Güten unterteilt: Q195, Q215, Q235, Q255 und Q275. Jede Klasse ist je nach Qualität in die Klassen A, B, C und D unterteilt. Q195, Q215 und Q235 haben eine gute Plastizität und können zu Stahlplatten, Stahlstangen, Stahlrohren usw. gewalzt werden. Q255 und Q275 können zu geformtem Stahl, Stahlplatten usw. gewalzt werden.
- Hochwertiger Kohlenstoffbaustahl: Die Stahlsorte wird als durchschnittlicher Massenanteil an Kohlenstoff ausgedrückt. Zum Beispiel 20＃, 45＃ usw. 20＃bedeutet einen Kohlenstoffgehalt von 0.20 % (20 Teile pro Million). Verwendung: Wird hauptsächlich zur Herstellung verschiedener Maschinenteile verwendet
- Kohlenstoff Werkzeugstahl: Die Stahlsorte wird als durchschnittlicher Massenanteil an Kohlenstoff ausgedrückt, dem der Buchstabe T vorangestellt ist. Zum Beispiel T9 und T12. T9 gibt einen Kohlenstoffgehalt von 0.9 % (9 Promille) an. Verwendung: Wird hauptsächlich zur Herstellung verschiedener Schneidwerkzeuge, Messwerkzeuge, Formen usw. verwendet.
- Stahlguss: Der Stahlgusssorte wird der Buchstabe ZG vorangestellt, gefolgt von einer Zahl, die den durchschnittlichen Massenanteil des Stahls angibt (ausgedrückt in Teilen pro Million). ZG25 gibt beispielsweise einen Kohlenstoffgehalt von 0.25 % an. Anwendung: Wird hauptsächlich zur Herstellung von Teilen mit komplexen Formen verwendet, die eine gewisse Festigkeit, Plastizität und Zähigkeit erfordern, wie z. B. Zahnräder und Kupplungen.
Fazit
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