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Verfahren zur Herstellung von Flachstahl aus chromlegierten ledeburitischen Werkzeugstählen mit richtungsunabhängiger Massänderung beim Härten
Die bekannten, chromlegierten ledeburitischen Werkzeugstähle mit 1, 5 - 2, 50/0 c. 7 - 14% Cr und gegebenenfalls mit Zusätzen an W, Mo, V und Co zeichnen sich neben hoher Schneidleistung durch höchste Massbeständigkeit bei der Wärmebehandlung aus. Sie finden daher im Präzisionsschnitt- und
Stanzenbau ausgedehnte Anwendung und werden hiezu vorwiegend in Form von Flachstahl geliefert. Ein i Nachteil dieser massbeständigsten aller Stähle ist ihre in der Längs- und Querrichtung unterschiedliche
Massänderung, u. zw. verändern sie ihre Masse in der Längsrichtung stärker als in der Querrichtung.
Für einige geschmiedete Flachabmessungen werden nachstehend die Massänderungen in der Längs-und Quer- richtung nach Ölhärtung von 9500C angegeben.
EMI1.1
<tb>
<tb>
Massänderung <SEP> % <SEP>
<tb> längs <SEP> quer
<tb> 1. <SEP> 245 <SEP> x <SEP> 30 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 105 <SEP> + <SEP> O. <SEP> 067 <SEP>
<tb> . <SEP> 2. <SEP> 120 <SEP> x <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 101 <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 059 <SEP>
<tb> 3. <SEP> 100 <SEP> x <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 099 <SEP> + <SEP> 0. <SEP> 061
<tb> 4. <SEP> 100x <SEP> 20 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 118 <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 022 <SEP>
<tb>
Es ist bekannt, dass man durch eine Erhöhung der Härtetemperatur, die zu einer Erhöhung des Restaustenitgehaltes führt, die Massänderung verkleinern kann. So wird z.
B. bei der unter 3. angeführten Flachabmessung bei Erhöhung der Härtetemperatur auf 10100C die Längsmassänderung auf + 0, 031% und die Quermassänderung auf-0, 037% verringert.
Die bei der in Rede stehenden Stahlgruppe bestehende Möglichkeit, durch Änderung der Härtetemperaturen auf die Massänderung Null zu kommen, ist jedoch technisch nicht verwertbar, weil durch Einstellung der Haltetemperatur entweder nur die Massänderungen in der Längsrichtung oder jene in der Querrichtung, niemals aber in beiden Richtungen gleichzeitig, auf Null einstellbar sind.
Wenn solche Stähle mit stehender Faser vorliegen, z. B. in Form von Scheiben aus Stabstahl mit rundem, quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, die durch Absägen im rechten Winkel zur Achse des Stabstahles erhalten wurden, ist die Massänderung praktisch richtungsunabhängig. Die Massänderung in der dann vorliegenden Faserrichtung ist ohne technisches Interesse und kann daher ausser Betracht bleiben. Der Herstellungsgrösse solcher Abmessungen ist jedoch aus metallurgischen Gründen bald eine Grenze gesetzt. Ausserdem zeichnen sich Flachabmessungen üblicher Herstellungsart durch bessere Karbidverteilung und höhere Zähigkeit aus.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Flachstahl aus chromlegierten ledeburitischen Werkzeugstählen mit 1, 5 - 2, 5So C, 7 - 14% Cr und gegebenenfalls mit Zusätzen an W, Mo, V und Co, durch welches eine richtungsunabhängige Massänderung beim Härten erzielt werden soll. Das Verfahren vermeidet den üblichen Herstellungsgang von Flachabmessungen durch Auswalzen oder Ausschmieden von Blöcken oder Knüppeln. Bei diesem Verfahren erfolgt nämlich eine überwiegende Längsstreckung, die zu hohen Massänderungen in der Längsrichtung im Vergleich zu jenen in der Querrichtung führt.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, zur Herstellung der Flachabmessungen die Blöcke, vorzugsweise Flachblöcke oder Stranggussbrammen, zu Blechen auszuwalzen und diese auf die entsprechenden Streifen der gewünschten Flachabmessungen warm oder kalt zu unterteilen.
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Bei der Blechherstellung wird die Längs- und Querverformung praktisch gleich gross gewählt, jedoch mit der Massgabe, dass die durch die Transkristallisation bedingte Faserwirkung im Block zunächst durch Verformung in der Richtung der Block- oder Strangachse ausgeglichen werden muss. Das auf diese Weise erhaltene Vormaterial ohne Faserwirkung wird nun unter Benützung annähernd gleich grosser Verformungen in axialer Richtung und quer zu dieser zu Blechen ausgewalzt, wodurch im ganzen Blech die Längsund Quermassänderung etwa gleich gross anfällt.
Aus solchen Blechen herausgeschnittene, breite oder schmale Streifen zeigen eine richtungsunabhängige Massänderung beim Härten.
Das Ausmass der zum Ausgleich der Faserwirkung im Block erforderlichen Verformung zur Erzielung eines Vormaterials ohne Faserwirkung hängt bei den gemäss der Erfindung in Betracht kommenden Stäh- len von der Blockform und der Blockgrösse ab und muss für jede Blockabmessung zunächst festgelegt werden.
Nach dem Vorliegen dieser Festlegung kann aber die zum Ausgleich der Blockfaser erforderliche Verformung in der Richtung der Blockachse selbstverständlich auch von Haus aus beim Walzen in dieser Richtung durch Wahl einer entsprechend grösseren Verformung als quer zu dieser Richtung berücksichtigt werden.
Aus einem 25 mm dicken, in erfindungsgemässer Weise hergestellten Blech wurden Streifen mit 300 und 100 mm Breite geschnitten und die Längs- und Quermassänderungen in Prozent nach Ölhärtung von 9500C wie folgt ermittelt :
EMI2.1
<tb>
<tb> Mass <SEP> änderung <SEP> %. <SEP>
<tb> längs <SEP> quer
<tb> 300 <SEP> X <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0. <SEP> 081 <SEP> +0, <SEP> 078
<tb> 100 <SEP> X <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 077 <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 080 <SEP>
<tb>
Beim Vorliegen einer solchen Richtungsunabhängigkeit der Massänderung besteht die Möglichkeit, durch Wahl einer erhöhten Härtetemperatur zu einer praktisch massänderungsfreien Härtung zu gelangen.
So ergaben sich bei Erhöhung der Härtetemperatur von 9500 auf 9900C nachstehende Massänderungen in der Längs- und Querrichtung:
EMI2.2
<tb>
<tb> Massänderung <SEP> 0/0
<tb> längs <SEP> quer
<tb> 300 <SEP> x <SEP> 25 <SEP> mm <SEP> +0, <SEP> 01 <SEP> +0, <SEP> 02
<tb> 100 <SEP> x <SEP> 25 <SEP> mm-0, <SEP> 01 <SEP> +0. <SEP> 005
<tb>
Durch das Verfahren der Erfindung wird somit die in Betracht gezogene Stahlgruppe zur optimalsten hinsichtlich Massbeständigkeit beim Härten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Flachstahl aus chromlegierten ledeburitischenWerkzeugstählen mit richtungsunabhängiger Massänderung beim Härten und mit l, 5-2, 5% Kohlenstoff, 7-14% Chrom, ge- gebenenfalls mit Zusätzen an Wolfram, Molybdän, Vanadin und Kobalt, dadurch gekennzeichnet, dass Blöcke, vorzugsweise Flachblöcke oder Stranggussbrammen, zur Beseitigung der Faserwirkung der Transkristallisation zunächst in der Richtung der Block- oder Strangachse verformt und die dann vorliegenden Vormaterialien ohne Faserwirkung unter Benützung praktisch gleich grosser Verformungen in axialer Richtung und quer zu dieser zu Blechen ausgewalzt und aus diesen die gewünschten Flachstahlabmessungen warm oder kalt herausgeschnitten werden.