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CarsheetsBillet cut offsSheet cut offsRestingotsCarsheetsCarsheetsSheet cut offsDe basis die ons allen verbindtDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


CHARAKTERISTIK:•Optimale Blockstruktur•Minimale Gaseinschlüsse•Kleinste Mengen anSpuren-elementen(As, Sb, Sn, Cu)•Minimale nichtmetallischeEinschlüsse•Gleichmäßige Verteilung derverbleibenden Einschlüsse•Sehr gut polierbar•Praktisch isotrope Eigenschaften•Reproduzierbarkeit aufgrundautomatisierter AbläufeVacuum lichtbogenofenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


VIMVIMVIMVIMVARESRESRESRVARVARVARProject VMRDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Tundish Technologie undEntwicklung1. Generation19722. Generation19918t OfenESHAr-rühren3.GenerationBUPT 19998t OfenESHElectromagnetischeRührungMetallurgieDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


1st. + 2nd. GenerationProduction PM SteelsDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf5200t forging press


Rotary forging machine RF100RF 100Bar steelsup to 8 tons per pieceØ up to 550 mmDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Cogging millBar steelRound 57 – 180 mmSquare 60 – 200 mmFlat 100 – 330 x 15 – 105mmDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Multiline rolling millWorld's largest fully automatic rolling mill for bar,flat, round and wireDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Wärmebehandlungsfehler beihöher legierten StählenUmgeschmolzene (ESU, VMR) Warmarbeitsstähle undKunststoffformenstähle mit hohem Reinheitsgrad•Verringerte Zähigkeit durch Grobkorn bei zu hoher Härtetemperatur•Verringerte Zähigkeit durch Bainit und Ferrit bei großen AbmessungenKaltarbeitsstähle, Schnellarbeitsstähle•Verringerte Zähigkeit durch RestaustenitStickstofflegierte Stähle:•Verringerte Zähigkeit durch Restaustenit(s. Anlage: Hinweise WBH BÖHLER M340)•Verringerte Zähigkeit durch Belegung der Korngrenzen mit KarbidenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Umgeschmolzene (ESU, VMR) Warmarbeitsstähleund Kunststoffformenstähle mit hohem ReinheitsgradVorteile:besserer Reinheitsgrad- höhere Zähigkeit- höhere Wärmeleitfähigkeit- bessere Brandrissbeständigkeit- bessere PolierbarkeitNachteile:Neigung zur Grobkornbildung und Reduzierung der Zähigkeitbei höheren Härtetemperaturen, da keine Verunreinigungenvorhanden sind, die die Korngrenzen festpinnen können.Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


ReinheitsgradK0-Wert K e rt (DIN IN 50602) 5 0 6 02)6050403020100Werkstoffnr. (~)1.2343 bzw. DIN (~)X 38 CrMoV 5 1W300 ISODISC W300 ISOBLOC W400 VMRKonv. Güte ESU Güte Vakuum GüteEinfluss der Herstelltechnologieauf den ReinheitsgradDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf4


Kerfslagwaarde ISO-V [J]30252015105perlietbainietmartensietminimumafkoelsnelheid28 °C /minHOT WORKTOOL STEELAISI H 13Bron:NADCA01 10 100 1000 10000 100000Afkoelsnelheid [°C/ min]Taaiheid afhankelijk van afkoelsnelheidDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Afkoelsnelheid 5,5°C/min30% van max. taaiheidAfkoelsnelheid 30°C/min60% van max. taaiheid (λ=6)afgeschrikt (500x–)Hardingstemperatuur 1023°C 2% Nital Etchontlaten (500x–)niet acceptabel acceptabelDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf20 µmStruktuur afhankelijk van afkoelsnelheid


Kerbschlagzähigkeit [J]80706050403020100~1.2343 VLBO25J +67%1.2343 ESUCharpy-U, beide 50-52HRc-100 0 100 200 300 400 500 600 700 800Prüftemperatur [°C]Proben aus Stabmaterial rd. 130 mm /LängsprobenKerbschlagzähigkeit [J]Einfluss der Herstelltechnologie und Legierungslage auf die Zähigkeit706050403020100W300ISOBLOC1.2343ESUW400VMR~1.2343VLBOW303ISOBLOC1.2367ESUW403VMR500°C / 50-52HRc~1.2367VLBODr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf5


NOTWENDIG:Absenkung derHärtetemperatur zurVermeidung vonGrobkornbildungMÖGLICH:Absenkung derAnlasstemperatur fürhöhere Arbeitshärte zurNutzung desZähigkeitspotenialesTemperatur [°C]Ö lL u ftW arm b adWärmebehandlungsunterschiede von ESUundVMR-GütenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


T ausT ausW300 (1.2343): 1020°C W400 VMR: 980°CW303 (1.2367): 1050°C W403 VMR: 1025°CVielen Dank für Ihre AufmerksamkeitW302 (1.2344): 1050°C W402 VMR: 1035°CBÖHLERBÖHLERISODISC // ISOBLOCBÖHLER„VMR“Wärmebehandlungsunterschiede von ESUundVMR-GütenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Kaltarbeitsstähle, Schnellarbeitsstähle,stickstofflegierte Stähle• Verringerte Zähigkeit durch Restaustenit beiKohlenstoff (+Stickstoff)-Gehalten von > 0,8Massen% und zu langsamer Abschreckung vonder HärtetemperaturDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


TheoriePraxisWalzrolle ausBÖHLER K340Prägewerkzeug ausW.-Nr. 1.2379Pressmatrize ausPM-WerkstoffWerkzeugbrüche durch RestaustenitDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Bei Kohlenstoffgehalten von> 0,8% liegt die Martensit-Endtemperatur unterhalbder RaumtemperaturTiefkühlenBei hochlegierten KaltundSchnellarbeitsstählen(C-Gehalte > 0,8%) undHalten / langsamem Durchfahrender Martensitstufeliegen nach dem Härten oftnoch hohe Restaustenitgehaltedurch Restaustenitstabilisierungvor.Bruchgefahr!Entstehung von RestaustenitDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Bei C-Gehalten > 0,8% undlangsamem Durchfahren derMartensitstufe hoheRestaustenitgehalte bis 90%AustenitTetragonaler Martensit(sehr spröde)Kubischer Martensit(zäh)HärtenAnlassenVorgänge beim AnlassenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


1200KarbidlösungHärtenTemperatur in °C1000800600KarbidausscheidungAnlassen40020020Spannungsarmglühen0 5 10Zeit in StundenVorgänge beim AbschreckenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Wärmebehandlungsfehler – RestaustenitBruch einer Gewindewalzrolle aus BÖHLER K340, gehärtet auf 60 HRCdurch geringe Zähigkeit durch hohen RestaustenitgehaltWärmebehandlungsfehlerDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Wärmebehandlungsfehler –Korngrenzbelegung mit KarbidenRändelrolle aus W.-Nr. 1.3343, gehärtet auf 63 HRCBruch der Zähne nach kurzer StandzeitAusfallursache: geringe Zähigkeit durch Korngrenzbelegungmit Karbiden und niedriger AnlasszustandWärmebehandlungsfehlerDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Verminderte Zähigkeit, erhöhter Verschleiß (Bruchgefahr)Karbidvorausscheidungen auf den Korngrenzen• durch zu langsames Abschrecken im Vakuum bei 800-600°C.Erhöhter Restaustenitanteil + ungenügend angelassener Martensit auchnach mehrmaligem hohen Anlassen• Abschreckwirkung beim Vakuumhärten zwischen Öl- und Lufthärtung.• Restaustenitstabilisierung bei zu langsamem Durchfahren der Martensitstufe.Dieser umwandlungsträge Restaustenit ist meist auch nach mehrmaligemAnlassen noch nicht genügend umgewandelt bzw. angelassen.• Keine ausreichend tiefe Abkühlung nach dem Härten und zwischen denAnlassvorgängen (Härten und Anlassen im Vakuum in einemWärmebehandlungszyklus)Abhilfe:Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit zwischen 800-600°C und im Bereichder Martensitstufe.Ausreichend tiefes Abkühlen nach dem Härten und zwischen den Anlassvorgängen(Anlassen im separaten Anlassofen)Tiefkühlen, möglichst direkt nach dem Abschrecken von der HärtetemperaturVermeidung von Restaustenit und tetragonalem MartensitDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Maar diepkoelen betekent niet dat het werkstuk plotsklaps op een lagetemperatuur gebracht moet worden! Diepkoelen is niets anders dan het doorlaten lopen van de afschrikfase tot sub-zero temperaturen.DiepkoelenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Een interessant onderzoek naar de effecten van diepkoelen op restaustenietgehalte,ontlaatgedrag en taaiheidDiepkoelenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


DiepkoelenDiepkoelen USA variantTemperatuurLet op:Scheur risico!TemperatuurTijdEffecten diepkoelen:• Omzetting RA maatstabiliteit• Hogere hardheid• Uitscheiding van zeer fijne η-carbides (nanobereik) Verschuiving secundair maximum Fijnere martensietstruktuur hogere taaiheidTijdEffecten bij USA variant beduidend minderDiepkoelenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Invloed van diepkoelen op materiaalstruktuur (8% Cr-staal)Vergroting: 1000:1Etsmiddel: 3% HNO3Warmtebehandeling: 1100°C + 3x 540°CVergroting: 1000:1Etsmiddel3% HNO3Warmtebehandeling: 1100°C -196°C 60h+ 3x 540°CMateriaalstruktuur t.g.v. diepkoelenDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Restaustenitgehalt / TK-TemperaturDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Stickstofflegierte Stähle:•Verringerte Zähigkeit durch Restaustenit(s. Anlage: Hinweise WBH BÖHLER M340)•Zähigkeit von M333 bei großen Formen oft nicht ausreichend,da aufgrund zu geringer Abkühlgeschwindigkeit eine Korngrenzbelegungmit Karbiden auftritt, die die Zähigkeit auf 1/3 reduziertDr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


En dan nog even iets over werkstofnummers:•Het werkstofnummersysteem is in het leven geroepen om een korteaanduiding te realiseren t.b.v tekeningen en administratieveverwerking.•Het systeem is rond 1950 opgezet met de toenmalige kennis overlegeringen en productiemethodes.•Het is een misvatting om te denken dat fabrikanten eigen benamingenontwikkelen om vergelijking met concurrenten uit de weg te gaan.•Het werkstofnummersysteem dekt de huidige technologie niet meer af.•Enige voorbeelden:Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


En dan nog iets over werkstofnummers:•Legeringen met ondermeer stikstof en niobium zijn niet in hetw.nr. systeem onder te brengen.Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


En dan nog iets over werkstofnummers:•Legeringen die met een andere productietechnologie gemaakt zijnmaar wel dezelfde samenstelling hebben, bijvoorbeeld 1.2343conventioneel, ESU en VMR.Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf


En dan nog iets over werkstofnummers:•Legeringen die met een andere productietechnologie gemaakt zijnmaar wel dezelfde samenstelling hebben, bijvoorbeeld1.2344 conventioneel, ESU en VMR.Dr. Ingrid Jung – BÖHLER, Düsseldorf

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