Kap. 15 StÃ¤hle - IWF

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Kap. 15: Stähle Werkstoffe und Fertigung II – Metalle - Kaltarbeitsstähle 54 - 64 HRC - Schnellarbeitsstähle 58 - 66 HRC Kaltarbeitsstähle Unlegierte Werkzeugstähle Die unlegierten Werkzeugstähle zeichnen sich durch gute Verschleissfestigkeit, sowie hohe Kernzähigkeit aus. Sie enthalten viel Kohlenstoff und nutzen bei übereutektoiden Sorten die Härte und Verschleissfestigkeit des Zementits aus. Anlassen erfolgt nur bis ca. 200°, um den Werkstoff bis zu dieser Temperatur zu stabilisieren. Dabei erfolgt Carbidausscheidung und Restaustenitzerfall. Bezeichnung Zusammensetzung Härte HRC Anlasstemperatur [°C] 1.1573 1,35 – 1,45%C 65 180 1.1820 0,5 – 0,58%C 60 180 1.2080 X210Cr12 2,1% C, 12% Cr Ledeburitisch 64
Kap. 15: Stähle Werkstoffe und Fertigung II – Metalle Verschleisswiderstand behalten. Das wird vor allem durch die Sonderkarbidbildner Wolfram, Molybdän, Vanadium und Chrom bewirkt. Wegen des intensiven Kontakts mit reaktiven metallischen Oberflächen beim Umformen wird eine geringe Verschweissneigung gewünscht, was durch Cr und Mo bewirkt wird. Ni erhöht die Zähigkeit und das Durchvergütungsvermögen, Si die Dauerfestigkeit und die Anlassbeständigkeit. Bezeichnung 1.2344 X40CrMoV5-1 Zusammensetzung 1%V Rm [N/mm2] bei Anlasstemp. 1130 bei 700 2060 bei 500 Kühlung Pressluft, Öl, (Wasser) 1.2622 X60WCrMoV 9-4 0,9%Mo, 0,7%V 1470 bei 700 2060 bei 550 Luft, Öl (Wasser) 1.2603 45CrVMoW5-8 1,%Cr, 0,8%V, 0,5%Mo, 0,5%W 1180 bei 700 1720 bei 400 Wasser, Öl, Luft Tab. 15.23 Warmarbeitsstähle Vor allem Warmumformwerkzeuge werden nach der Berührung mit dem zu verarbeitenden Material intensiv gekühlt. Vor allem bei der raschen Auskühlung mit Wasser müssen diese Werkstoffe dem Thermoschock gewachsen sein und brauchen eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit, d.h. hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Zunderfestigkeit. Wasserkühlbare Warmarbeitsstähle sind daher häufig niedriglegiert. Warmarbeitsstähle haben nur moderate Kohlenstoffgehalte um eine Randentkohlung bei hohen Temperaturen zu vermeiden. Schnellarbeitsstähle Schnellarbeitsstähle dienen zum Zerspanen unter hohen Schnittgeschwindigkeiten. Sie müssen daher auch bei Rotglut (ca. 600°C) eine scharfe und harte Schneide behalten. Es werden im wesentlichen drei verschiedene Legierungssysteme eingesetzt: Wolframbasis: 12 - 18.5 % W Molybdänbasis: 9% Mo, 2% W Wolfram - Molybdänbasis: 6%W, 5% Mo Die dem Kurzzeichen S folgenden Zahlen bedeuten in dieser Reihenfolge die Gehalte an W, Mo, V, Co. Zusätzlich enthalten Schnellarbeitsstähle ca. 4% Cr und einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0.7 bis 1.4 % zur Bildung von Sondercarbiden. Aufgrund ihres Legierungsaufbaues sind sie nach der Erstarrung ledeburitisch. Nach dem Verformen und Glühen besteht das Gefüge aus der ferritischen Grundmasse mit eingelagerten Sondercarbiden. Die Härte beträgt 65 HRC und mehr, die Anlasstemperatur liegt über 500°C, um den Werkstoff bis zu diesen Temperaturen zu stabilisieren. Ausgenutzt wird die Sekundärhärte beim Anlassen, die durch die Sondercarbidausscheidung Seite 429
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