Stahlguss - Konstruieren und Gießen - Bundesverband der ...

Bild 106: Werkzeug aus G60CrMoV10-7 (1.2320) vergütet auf 850 bis 1000 N/mm²
8.13.3 Stahlguss für Kunststoffformen
Für diesen Anwendungsbereich werden
bevorzugt die Stahlgusssorten G40CrMn-
Mo7 (1.2310) sowie die bei den Warmarbeitsstählen
bereits beschriebenen
GX38CrMoV5-1 (1.2346) und GX40CrMo-
V5-1 (1.2348) eingesetzt. Üblicherweise
werden diese Werkstoffe im vergüteten
Zustand mit Zugfestigkeiten von 800 bis
1600 N/mm 2 je nach Beanspruchung verwendet.
Wichtige Forderungen, die von
diesen Werkstoffen erfüllt werden, sind gute
Polierbarkeit, Ätz- und Narbungsfähigkeit.
Die Sorte G40CrMnMo7 (1.2310) ist ein
bewährter, niedriglegierter Werkstoff guter
Polier- und Zerspanbarkeit. Üblicherweise
wird er im vergüteten Zustand geliefert,
wobei eine Zugfestigkeit von 800 bis 1050
N/mm 2 eingestellt wird. Diese Sorte findet
Anwendung für Druckgießformen beim
Leichtmetallguss, weiterhin für Niederhalter
sowie für Anwendungen in der Kunststoffindustrie.
konstruieren + giessen 29 (2004) Nr. 1
8.13.4 Wärmebehandlung von
Stahlguss-Werkzeugen
Ein entscheidender Faktor für die Standzeit
von Werkzeugen ist ihre Wärmebehandlung.
Wird sie unsachgemäß vorgenommen,
was vielfach auch auf Unkenntnis,
fehlende Zeit oder fehlende Einrichtungen
zurückzuführen ist, wird der frühzeitige
Ausfall schon vorprogrammiert. Die Wärmebehandlung
ist abhängig von der chemischen
Zusammensetzung des Werkstoffs
und vom Querschnitt des Werkstücks.
GenaueAngaben sind der jeweiligen
Norm oder Richtlinie zu entnehmen.
Vor allem bei komplexen Werkzeugen
empfiehlt es sich, zwischen dem Vor- und
Fertigbearbeiten auf Schleifmaß ein Spannungsarmglühen
durchzuführen. Um Verzug
oder Rissbildung zu vermeiden, muss
langsam und durchgreifend auf Austenitisierungstemperatur
erwärmt werden, gegebenenfalls
stufenweise. Nur bei richtiger
Temperatur beziehungsweise ausreichender
Haltedauer wird die optimale Härteannahme
erreicht.
Das Abschrecken wird je nach Gusswerkstoff
in Luft, Öl oder im Warmbad vorgenommen.
Darüber hinaus hat sich das
Härten in Vakuumöfen sehr bewährt, da
hier reproduzierbar und vom Gussteil abhängig
mit variablem Gas(N 2 )-Druck abgeschreckt
werden kann. Grundsätzlich sollte
die Abschreckung nicht schroffer als notwendig
erfolgen, um die Gefahr von Spannungsrissen
und Verzug zu minimieren.
Besteht eine große Neigung zur Rissbildung,
ist es beim Durchhärten üblich,
dass das Abschrecken bei 70 bis 90 °C
abgefangen und das Gussteil direkt zum
Entspannen bei 120 bis 150 °C umgesetzt
wird. Je nach Werkzeugquerschnitt ist bei
dieser Temperatur ein Halten von 3 bis 6
Stunden erforderlich. Anschließend wird an
Luft abgekühlt. Die sekundärhärtenden
Gusssorten GX38CrMoV5-1 (1.2346),
GX40CrMoV5-1 (1.2348) GX155CrVMo12-
1 (1.2382) und GX165CrMoV12 (1.2602)
werden üblicherweise nach dem Abschrecken
nicht erst entspannt, sondern
gleich im Sekundärhärtebereich oberhalb
von 500 °C angelassen.
Unmittelbar nach dem Härten und Entspannen
muss angelassen werden. Damit
werden einerseits die beim Abschrecken
auftretenden Spannungen ausgeglichen,
andererseits wird die Härte für den jeweiligen
Verwendungszweck eingestellt.
Auch beim Anlassen muss langsam auf die
vorgeschriebene Temperatur erwärmt und
mehrstündig gehalten werden. Es kann
notwendig sein, mehrmals anzulassen, um
optimale Eigenschaften zu erreichen.
Weiterführende Informationen zu den modernen
Werkzeugstählen werden in [23]
gegeben.
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