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KALTARBEITSSTAHL DER BLOCKGUSS Der Blockguss erfolgt in sogenannte Kokillen. Dies sind Gussformen, die mit einer Trennschlichte ausgestrichen sind. Mit steigendem Guss wird die Kokille von einer zentralen Angussstelle über entsprechende Gießkanäle steigend gefüllt. Der steigende Guss verhindert, dass die Stahlschmelze in der Kokille verwirbelt. Die Schmelze in den Blöcken erstarrt und wird nach einer Abkühlphase aus den Kokillen als Stahlblock herausgedrückt. Erstarrungsverhalten von Stahl In einem Block, der von wenigen 100 Kilo bis zu mehreren Tonnen wiegen kann, erfolgt die Erstarrung des Stahls nicht gleichmäßig und homogen. Die kalte Kokillenwand führt dazu, dass sich dort sehr schnell viele Kristallisationskeime bilden. Die Stahlschmelze erstarrt in diesem Bereich schnell und schlagartig. Es entsteht hier ein feinkörniges Erstarrungsgefüge hoher Reinheit. Im weiteren Verlauf des Erstarrungsprozesses hat die Schmelze mehr Zeit, sich zu verfestigen. Es bilden sich sogenannte Dendriten, die senkrecht zur Erstarrungsfläche in die Schmelze hineinwachsen. Dabei bildet sich ein homogenes Kristallgitter aus den in der Schmelze enthaltenen Legierungselementen. Verunreinigungen werden vor den sich bildenden Kristallen hergeschoben. Eine wachsende Schicht der Dendriten isoliert den Block vor weiterer Wärmeabfuhr. Diese geht nun wesentlich langsamer vor sich und die restliche flüssige Phase hat sehr viel Zeit zur Erstarrung zur Verfügung. Es bilden sich große, grobe Kristalle im Zentrum des Blockes, die zudem auch stark mit Verunreinigungen kontaminiert sind. Weiterhin kommt es durch die bereits erstarrte Schmelze, aber auch durch die Volumenreduktion beim Erstarren des Materials zu einer Trichterbildung am Kopf der erstarrenden Bramme. Dieser Erstarrungsprozess mit unterschiedlicher Kristallbildung wird als Blockseigerung bezeichnet. Neben unterschiedlichen Kristallen finden sich über dem Blockquerschnitt auch unterschiedliche Legierungszusammensetzungen und mit diesen Legierungsschwankungen auch entsprechend unterschiedliche mechanische Eigenschaften des Stahls. BÖHLER-FLEX Dicke mm Breite mm < 50 < 100 < 200 < 300 > 300 10,4 • • • • • 15,4 • • • • • 20,4 • • • • 25,4 • • • • 30,4 • • • • 40,4 • • • 50,4 • • • 60,4 • • • 70,4 • • 80,4 • • Erodierblöcke 500 mm lang, auf Ihre Wunschbreite gesägt. Ausführung und Toleranzen siehe Anhang. Kantenl. mm Dicke mm 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150 80,5 • • • • • • • • • • • • • 100,5 • • • • • • • • • • • • • 120,5 • • • • • • • • • • • • • 150,5 • • • • • • • • • • • • • 200,5 • • • • • • • • • • • • • 250,5 • • • • • • • • • • • • • 300,5 • • • • • • • • • • • • • Toleranzen: Dicke (geschliffen): -0/ +0,20 mm Vierkant (bearbeitet): -0/ +2,00 mm Sonderanfertigungen auf Anfrage. Weichgeglühte Ausführung: max. 255 HB Erodierblöcke Kantenl. mm Dicke mm 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150 80,5 • • • • • • • • • • • • • 100,5 • • • • • • • • • • • • • 120,5 • • • • • • • • • • • • • 150,5 • • • • • • • • • • • • • 200,5 • • • • • • • • • • • • • 250,5 • • • • • • • • • • • • • 300,5 • • • • • • • • • • • • • Toleranzen: Dicke (geschliffen): -0/ +0,20 mm Vierkant (bearbeitet): -0/ +2,00 mm Sonderanfertigungen auf Anfrage. Gehärtete Ausführung: 61±1 HRC, mindestens 3 x angelassen 20 21
BÖHLER K245 KALTARBEITSSTAHL Werkstoff-Nr. Eigenschaften und Anwendung: 1.2101 Kurzname 62SiMnCr4 Zustand weichgeglüht Kaltarbeitsstahl für Scherenmesser, wegen seiner guten Federeigenschaften auch häufig für Spannpatronen verwendet. Rundstahl Durchmesser mm 16 20 25 30 32 35 38 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 100 110 120 130 140 150 gewalzt nach DIN EN 10060 bzw. geschmiedet nach DIN 7527/T6 Richtanalyse [%] C Si Mn Cr 0,63 1,10 1,10 0,60 Physikalische Eigenschaften Temperatur [°C] 20 Wärmeleitfähigkeit [W/m.K] 30 Temperatur [°C] 20 E-Modul [10 3 N/mm 2 ] 210 Temperatur [°C] 100 200 300 400 500 Wärmeausdehnung [10 -6 m/m.K] 12,4 12,1 12,6 12,8 13,0 Wärmebehandlung Anmerkungen zum Anlassen: Mindestens 2 Stunden mit anschließender Luftabkühlung (1 h/20 min.) 1. Anlassen 200 bis 250 °C für Verschleißteil 2. Anlassen 500 bis 550 °C für Federhärte am elastischen Teil. Richtwerte für die erreichbare Härte nach dem Anlassen bitten wir dem Anlassschaubild zu entnehmen. Weichglühen Temperatur [°C] 710 750 Haltezeit [h] ca. 3 Härte nach Weichglühen max. 235 HB Anmerkungen: Geregelte langsame Ofenabkühlung. Spannungsarmglühen Temperatur [°C] 650 Haltezeit [h] ca. 2 Anmerkungen: Langsame Ofenabkühlung. Zum Spannungsabbau nach umfangreicher Zerspanung oder bei komplizierten Werkzeugen. Härten Temperatur [°C] 830 860 Abschreckmedien Öl Warmbad (bei kleinen Abmessungen) ZTU- und Anlassschaubild für kontinuierliche Abkühlung Temperatur in °C Härte in HRC Anlasstemperatur in °C 22 23
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