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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über C-Stahle sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 8 Hersteller von C-Stahle und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
C-Stahl wird im allgemeinen als SC-Werkstoff bezeichnet, wobei S für Stahl und C für Kohlenstoff steht. Er wird hauptsächlich für Maschinenteile, Fahrzeuggetriebe, Schrauben und Muttern sowie Bohrfutter und Schraubenschlüssel verwendet.
Es gibt 23 Typen, von S10C bis S58C, wobei die Zahl in der Mitte den Kohlenstoffgehalt x 100 % angibt. Je höher der Kohlenstoffgehalt ist, desto höher ist die Festigkeit, aber desto geringer ist die Zähigkeit. Im Vergleich zu legierten Stählen ist er aufgrund seiner geringeren Härte leichter zu bearbeiten.
Unter den SC-Werkstoffen werden häufig S30C bis S50C verwendet, aber während für normalen Stahl keine Spezifikationen für die chemische Zusammensetzung vorliegen, haben SC-Werkstoffe Spezifikationen für jedes Element. Auch die giftigen Stoffe Phosphor und Schwefel sind in geringerem Maße spezifiziert als bei gewöhnlichem Stahl, was das Material teurer macht.
Vor der Wärmebehandlung, z. B. dem Vergüten, lässt sich Kohlenstoffstahl gut bearbeiten, sodass beim Schneiden von Zahnrädern und anderen Bauteilen die Wärmebehandlung nach dem Schneiden erfolgt. Beim Schleifen erfolgt die Wärmebehandlung nach dem Schneiden, und das Schleifen wird anschließend durchgeführt, um die Abmessungen festzulegen. Andererseits wird es nicht für Teile verwendet, die Schweißprozessen unterzogen werden, bei denen Hitze zum Einsatz kommt, da sich die Eigenschaften durch die Hitze verändern.
Es wird für mechanische Teile wie Riemenscheiben und Halterungen sowie für Zahnräder für Motoren und deren Peripherieteile verwendet. Beispiele sind Pumpen, Gebläse, Kompressoren, rotierende Wellen in Rotationsmaschinen, hydraulische Heber, Werkstoffe für hin- und hergehende Wellen, verschiedene Wellenwerkstoffe, Wellenwerkstoffe für Kugelumlaufspindeln und Trapezgewindespindeln, Schienenwerkstoffe für fahrbare Wagen, Zahnräder, Schraubenschlüssel, Rohrspanner und andere Werkzeuge.
Der Kohlenstoffgehalt von SC-Stahl ist mit 0,08 bis 0,6 % angegeben. Übersteigt der Kohlenstoffgehalt diesen Wert, wird der Stahl als SK-Stahl eingestuft. Bei der Herstellung von Zahnrädern kann z. B. das Aufkohlen der Zahnoberfläche im letzten Prozess die Oberfläche von Materialien mit niedrigem Kohlenstoffgehalt stärken.
Neben C werden auch Si, Mn, P und S als Bestandteile von SK-Werkstoffen angegeben. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher ist die Festigkeit, sodass Stahlwerkstoffe von S30C oder höher im Allgemeinen für hochfeste Teile verwendet werden.
SC-Werkstoffe weisen bei Raumtemperatur ein gemischtes metallurgisches Gefüge aus Perlit und Ferrit auf, und der Anteil des Perlitgefüges nimmt proportional zur Erhöhung oder Verringerung des Kohlenstoffgehalts zu. Durch Untersuchung der Metallurgie im vollständig geglühten Zustand ist es daher möglich, den Kohlenstoffgehalt des SC-Werkstoffs anhand des Anteils der perlitischen Struktur zu bestimmen. Bei dem häufig verwendeten S40C beträgt der Anteil des perlitischen Gefüges etwa 50 %.
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