DE10229994C1 - Verfahren zum Herstellen und/oder Wärmebehandeln eines räumlichen Werkstoffverbundes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und/oder Wärmebehandeln eines räumlichen Werkstoffverbunds von wenigstens zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wobei der Werkstoffverbund zu seiner Herstellung und/oder bei der Wärmebehandlung erwärmt und anschließend abgekühlt wird, DOLLAR A wobei der Werkstoffverbund während der Abkühlung ein Temperaturintervall durchläuft, in dem die wenigstens zwei Werkstoffe im festen Aggregatzustand vorliegen und wobei DOLLAR A während des Durchlaufens des Temperaturintervalls auf den Werkstoffverbund ein isostatischer Druck oberhalb der Warmstreckgrenze zumindest eines der wenigstens zwei Werkstoffe ausgeübt wird, so daß dieser Werkstoff zumindest im Mikrobereich plastisch verformt wird. Die Erfindung gestattet es, die Qualität von Werkstoffverbunden aus wenigstens zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu verbessern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und/oder Wärmebehandeln eines räumlichen Werkstoffverbundes von wenigstens zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wobei der Werkstoff­ verbund zu seiner Herstellung und/oder bei der Wärmebehand­ lung erwärmt und anschließend abgekühlt wird.

Werkstoffverbunde finden sich in vielen Bereichen der Technik. Münzen, Bimetallsensoren oder -aktoren, Kontaktfe­ dern, Dickschicht- und Dünnschichtplattierungen oder -be­ schichtungen sind nur einige wenige Beispiele für metalli­ sche Werkstoffverbunde. Diese Werkstoffverbunde zeichnen sich meist dadurch aus, daß sie sich bei Erwärmung und Ab­ kühlung im wesentlichen frei ausdehnen können, da sie nur in einer Ebene oder über eine Stirnseite flächig miteinander verbunden sind. Ihre Herstellung erfolgt oft bei oder nahe der Raumtemperatur, wie zum Beispiel beim Kaltplattieren oder beim galvanischen Beschichten, oder bei nur örtlicher Erwärmung, wie zum Beispiel beim Reibschweißen.

Aus dem Patent Abstract JP 04002716 A ist es bekannt, einen Stahl-Nickel-Verbundwerkstoff durch Kalt- und Warmwal­ zung mit anschließender Wärmebehandlung herzustellen.

Räumliche Werkstoffverbunde aus Materialien mit unter­ schiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind schwierig herzustellen. Auch die Anforderungen an räumliche Werkstoffverbunde sind häufig hoch. Dies gilt insbesondere für Werkstoffverbunde, die zyklisch über größere Temperatur­ bereiche erwärmt und abgekühlt werden.

Zu den besonders belasteten Werkstoffverbunden zählen z. B. Spritzguß-Dauerformen für Metall-, Kunststoff- oder Glasguß aus Werkzeugstahl oder Gußeisen. Zur Kühlung des Werkstücks sind nahe der werkstückseitigen Stahl-Oberflächen Kupfereinlagen in den Werkzeugstahl oder das Gußeisen einge­ bracht, die die Wärmeabfuhr vom Werkstück verbessern. Die Kupfereinlagen können an einer vom Werkstück weiter entfernt liegenden Stelle zusätzlich durch Flüssigkeit gekühlt wer­ den. Bei jedem Spritzguß-Zyklus wird der Werkstoffverbund durch die hohen und lokal unterschiedlichen Temperaturen stark belastet. Es hat sich gezeigt, daß der Verbund keine zufriedenstellende Funktion und Standzeit aufweist. Häufig läßt bereits nach einiger Zeit die Maßhaltigkeit der Werkstücke zu wünschen übrig. Dies wird darauf zurückge­ führt, daß in der Form Schädigungen vorhanden sind.

Ausgehend von dem vorliegenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Qualität von Werk­ stoffverbunden aus wenigstens zwei Werkstoffen mit unter­ schiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu verbes­ sern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bei dem Ver­ fahren zum Herstellen und/oder Wärmebehandeln eines räumli­ chen Werkstoffverbundes von wenigstens zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wo­ bei der Werkstoffverbund zu seiner Herstellung und/oder bei der Wärmebehandlung erwärmt und anschließend abgekühlt wird, durchläuft der Werkstoffverbund während der Abkühlung ein Temperaturintervall, in dem die wenigstens zwei Werkstoffe im festen Aggregatzustand vorliegen. Während des Durchlau­ fens dieses Temperaturintervalls wird auf den Werkstoffver­ bund ein isostatischer Druck oberhalb der Warmstreckgrenze zumindest eines der wenigstens zwei Werkstoffe ausgeübt, so daß dieser Werkstoff mindestens im Mikrobereich plastisch verformt wird. Das Temperaturintervall ist (gemäß der hier gegebenen Definition) dasjenige (Teil-)Intervall des Abkühl­ vorgangs, in welchem der anliegende Druck stets oberhalb der jeweiligen Warmstreckgrenze liegt. Dabei braucht der anlie­ gende Druck nicht konstant gehalten zu werden; es wird le­ diglich gefordert, daß er in dem Intervall stets über der (sich ändernden, d. h. sich erhöhenden) Warmstreckgrenze liegt. Erreicht der Abkühlvorgang eine Temperatur, bei der der anliegende Druck wegen der aufgrund des Abkühlens ange­ stiegenen Warmstreckgrenze nicht mehr über der Warmstreck­ grenze liegt, sonder unter diese abfällt, so endet das so definierte Temperaturintervall an dieser Stelle. Der beim Verlassen des Intervalls anliegende (erhöhte) Druck kann auch noch nach Verlassen des Temperaturintervalls aufrecht­ erhalten bleiben, hat dann aber nicht mehr die für die Er­ findung wesentliche Wirkung.

Eine der Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, daß bereits bei der Herstellung eine Vorschädigung der Grenzfläche zwischen den beiden Werkstoffen des Verbunds eintreten kann. Bringt man beispielsweise in einen Stahlkör­ per eine zylindrische Bohrung ein und füllt den Innenraum mit einem Kupferbolzen, erwärmt beide Körper unter Verflüs­ sigung des Kupfers auf 1100°C, läßt anschließend das Kupfer erstarren und kühlt den so hergestellten Verbund von etwa 1000°C bis auf Raumtemperatur ab, dann - so haben Untersu­ chungen ergeben - ist der Verbund bereits durch Ablösungen der Werkstoffe im Grenzflächenbereich sowie durch Risse im Inneren des Kupfers vorgeschädigt. Ein ähnliches Ergebnis erhält man bei einer Lötverbindung oder einer Diffusionsver­ bindung. Der Grund dieser Beschädigung liegt in den deutlich unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Stahl und Kupfer.

Es hat sich gezeigt, daß die durch die Fehlanpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufene Schädi­ gungen zumindest teilweise dadurch vermieden werden können, daß in der Abkühlphase ein Druck angelegt wird, der hoch ge­ nug ist, um wenigstens einen Werkstoff zumindest im Mikrobe­ reich plastisch zu verformen. Dabei sorgt der aufgebrachte Druck für ein "Nachspeisen" des aufgrund der Abkühlung schwindenden Werkstoffs mit dem größeren Ausdehnungskoeffi­ zienten. Ablösungen der Werkstoffe im Grenzflächenbereich oder eine innere Schädigung werden durch die hohe Druckdif­ ferenz zwischen dem hohen anliegenden isostatischen Druck und dem Druck im Bereich der Ablösung "sofort" wieder ge­ schlossen oder treten gar nicht erst auf. Durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren erhält man also einen fehlerfreien und spannungsärmeren Werkstoffverbund, der nachfolgenden thermi­ schen Wechselbelastungen erheblich besser standhält als bis­ herige Werkstoffverbunde. Beispielsweise treten bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der ein Stahlkörper einen Kupferkörper umgreift, vorhandene Restspannungen derart auf, daß sich in der außen liegenden Stahlhaut Druckspannungen und im innen liegenden Kupferkörper Zugspannungen ergeben, was in der späteren Anwendung vorteilhaft ist, da die durch äußere Einwirkungen auf die Stahlhaut eingebrachten Zugspan­ nungen durch die Druckspannungen zum Teil entlastet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Druck ausgeübt, der in dem Temperaturintervall über der Warmstreckgrenze des Werkstoffs mit der geringeren Warm­ streckgrenze, aber unter der Warmstreckgrenze des Werkstoffs mit der höheren Warmstreckgrenze liegt. Es wird also nur ein Werkstoff plastisch verformt. Dies ermöglicht einen geringe­ ren Druck, was eine energetisch günstige Gestaltung des Ver­ fahrens gestattet.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird der Druck gleich nach dem Erstarren des Werkstoffs mit der ge­ ringeren Warmstreckgrenze angelegt. So werden die erfin­ dungsgemäßen Wirkungen bereits unmittelbar mit dem "Fest- Werden" des Verbunds erreicht.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturin­ tervall bei einer Temperatur endet, bei der die Warmstreck­ grenze des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze über 50%, vorzugsweise über 80%, seiner Warmstreckgrenze bei Raumtemperatur liegt. Das bedeutet praktisch, daß beim Abkühlen ein Druck angelegt wird, der mindestens 50% bzw. vorzugsweise 80% der Warmstreckgrenze entspricht. Dieser hohe Druck braucht selbstverständlich erst bei den niedrige­ ren Temperaturen des Intervalls anzuliegen; bei höheren Tem­ peraturen genügt ein geringerer Druck oberhalb der dort ge­ ringeren Warmstreckgrenze.

Selbstverständlich kann der am Ende des Temperaturinter­ valls ausgeübte Druck beim weiteren Abkühlen während eines weiteren Temperaturintervalls angelegt bleiben.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß der Werkstoff mit dem höheren thermischen Aus­ dehnungskoeffizienten und der geringeren Warmstreckgrenze Kupfer oder eine Kupferlegierung mit mehr als 80% Kupfer und der Werkstoff mit dem niedrigeren thermischen Ausdehnungsko­ effizienten und der höheren Warmstreckgrenze ein Werkzeug­ stahl oder Gußeisen ist. Eine derartige Werkstoffkombination findet sich bei Gußformen. Ein Werkzeugstahl oder Gußeisen erfüllt hohe Anforderungen an Thermoschockbeanspruchung, Erosion, Kavitation und Abrieb. Stahl- oder Gußeisenformen weisen jedoch ein träges thermisches Ansprechverhalten auf. Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr ist in die Form ein Kupfer­ werkstoff eingebracht. Während - wie eingangs beschrieben - derartige Gußformen eine begrenzte Lebensdauer aufweisen, schafft die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer und der Zuverlässig­ keit.

Die Härtung eines Werkstoffverbundes ist mit einer hohen Abkühlgeschwindigkeit verbunden. Dabei kann ein höherer Druck erforderlich werden, um den Kriechvorgang zu beschleu­ nigen. Es wird daher vorgeschlagen, daß die Höhe des Drucks in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit gewählt wird, wobei bei zunehmender Abkühlgeschwindigkeit ein höherer Druck gewählt wird.

Untersuchungen haben ergeben, daß es besonders günstig ist, wenn das Temperaturintervall bei einer Temperatur en­ det, bei der die Warmstreckgrenze des Kupfers bzw. der Kup­ ferlegierung über 50% der Warmstreckgrenze bei Raumtempera­ tur liegt.

Die Erfindung ist auf "flächige" Werkstoffverbunde an­ wendbar. Besonders effektiv wirkt das erfindungsgemäße Ver­ fahren, wenn ein Werkstoffverbund bereitgestellt wird, bei dem einer der beiden Werkstoffe zumindest ein zusammenhän­ gendes Teilvolumen des anderen Werkstoffs räumlich im we­ sentlichen umschließt, so daß nur ein geringer Anteil der äußeren Oberfläche des Werkstoffverbunds von dem im wesent­ lichen umschlossenen Teilvolumen gebildet wird. Beim Anlegen des Drucks wird der umschlossene Werkstoff in den anderen Werkstoff "hineingedrückt". Ein Zusammenziehen und damit Ab­ lösen des umschlossenen Werkstoffs von dem umschließenden Werkstoff wird durch die Druckbeaufschlagung und das damit verbundene "Nachspeisen" unterbunden.

Vorzugsweise wird der geringe Anteil der äußeren Ober­ fläche des Werkstoffverbunds, der von dem im wesentlichen umschlossenen Teilvolumen gebildet wird, dadurch herge­ stellt, daß eine zu dem Teilvolumen durchgehende Öffnung in dem das Teilvolumen zunächst vollständig umschließenden Werkstoff erzeugt wird. Hier ist ein sehr viel niedriger Druck notwendig als bei einem vollständig umschlossenen Kör­ per, bei dem der umschließende Körper an den umschlossenen Körper "herangedrückt" werden muß.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 in einer Schnittansicht einen mit einem bekann­ ten Verfahren hergestellten geschädigten Werkstoffverbund;

Fig. 2 in einer Schnittansicht einen mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstoffverbund;

Fig. 3 ein Diagramm, das die Warmstreckgrenzen von Stahl und Kupfer zeigt und eine mögliche Druckführung über der Temperatur darstellt.

Der Werkstoffverbund gemäß Fig. 1 besteht aus einem Stahlkörper 1 und einem Kupfereinsatz 2. Eine derartige Werkstoffkombination findet sich beispielsweise in Dauerfor­ men für Metall-, Kunststoff- oder Glasguß. Zur Herstellung dieses Werkstoffverbundes wird in den Stahlkörper 1 eine Bohrung eingebracht, die Bohrung mit dem Kupferkörper 2 ge­ füllt und beide Körper auf ca. 1100°C erwärmt. Das Kupfer ist bei dieser Temperatur flüssig. Anschließend wird der Werkstoffverbund abgekühlt. Bereits bei der Herstellung kön­ nen Ablösungen 3 des Kupferkörpers 2 vom Stahlkörper 1 und damit eine Schädigung des Werkstoffverbundes auftreten. Ebenso können im Inneren des Kupferkörpers 2 Risse 4 auftre­ ten.

Häufig werden derartige Werkstoffverbunde wärmebehan­ delt. Auch bei einer derartigen Wärmebehandlung (oder einer späteren thermischen Wechselbelastung) können Ablösungen 3 oder Risse 4 auftreten.

Fig. 2 zeigt einen Stahl-Kupferverbund, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Kupferkör­ per 2 ist beinahe vollständig vom Stahlkörper 1 umschlossen, wobei an der Oberseite des Stahlkörpers eine "Speisungsöff­ nung" vorgesehen ist. Beim Abkühlen wird mindestens über ein Temperaturintervall ein hoher Druck P angelegt, der sowohl auf den Stahlkörper 1 als auch auf Kupferkörper 2 einwirkt. Die Speisungsöffnung 5 gestattet es, daß im Gegensatz zu ei­ nem geschlossenen System ohne Speiseöffnung ein niedrigerer Druck P angelegt werden muß, der direkt auf den Kupferkörper einwirkt. Der Druck P speist das feste Kupfer beim Abkühlen des Verbundes nach und "drückt" es gegen die Stahlwand. Riß­ bildung und Ablösungen werden wirkungsvoll vermieden und es wird ein Verbund mit hoher Maßhaltigkeit und bei späterer Belastung langer Lebensdauer geschaffen.

Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen, in der die Warm­ streckgrenzen von Stahl 1 und Kupfer 2 über der Temperatur aufgetragen sind. Bei 400°C beträgt die Warmstreckgrenze von Kupfer ca. 60-100 N/mm² und die von Stahl ca. 300-500 N/mm². Mit steigender Temperatur fallen beide Warmstreck­ grenzen ab. Bei einer Prozeßtemperatur von 1030°C beträgt die Warmstreckgrenze des Stahls weniger als 50 N/mm².

Bei einem geschlossenen Werkstoffverbund von Kupfer und Stahl - das Kupfer ist also von allen Seiten mit Stahlwerk­ stoff umgeben - liegt der erfindungsgemäß aufzubringende Druck höher als bei einem offenen System, nämlich oberhalb der Warmstreckgrenze für Stahl. Der Druck kann für ein klei­ nes Temperaturintervall oder ein großes Temperaturintervall beispielsweise von 1030°C-400°C angelegt werden.

Der strich-linierte Mindestdruck 6 beträgt bei einem ge­ schlossenen System (Stahl) bei 400°C ca. 3000.10⁵ Pa bis 5000.10⁵ Pa. Der Mindestdruck ist im dargestellten Fall über die Temperatur konstant gehalten, selbstverständlich kann er bei höherer Temperatur auch niedriger angesetzt und mit zunehmender Abkühlung erhöht werden.

Ebenfalls strich-liniert dargestellt ist der Druckver­ lauf 7 für ein offenes System, wobei der Mindestdruck bei 400°C ca. 600.10⁵ Pa bis 1000.10⁵ Pa beträgt, also niedriger ist als beim geschlossenen System. Auch hier muß der Druck nicht gezwungenermaßen konstant über die Temperatur gehalten werden. Vielmehr kann er bei hohen Temperaturen niedriger angesetzt und mit zunehmender Abkühlung erhöht werden.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind durchaus Abwand­ lungen möglich. So ist der Werkstoffverbund nicht auf metal­ lische Werkstoffe festgelegt. Auch andere Werkstoffkombina­ tionen - beispielsweise aus Kunststoff - sind denkbar. Auch kann der Werkstoffverbund aus mehr als zwei Werkstoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Im übrigen ist unter einer Wärmebehandlung nach der Herstellung des Werkstoffverbundes jede Art von Wärmebe­ handlung zu verstehen, einschließlich einer Härtung oder einer Anlaßbehandlung.

Claims (24)

1. Verfahren zum Herstellen und/oder Wärmebehandeln ei­ nes räumlichen Werkstoffverbunds von wenigstens zwei Werk­ stoffen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffi­ zienten, wobei der Werkstoffverbund zu seiner Herstellung und/oder bei der Wärmebehandlung erwärmt und anschließend abgekühlt wird,
wobei der Werkstoffverbund während der Abkühlung ein Temperaturintervall durchläuft, in dem die wenigstens zwei Werkstoffe im festen Aggregatzustand vorliegen, und
wobei während des Durchlaufens des Temperaturintervalls auf den Werkstoffverbund ein isostatischer Druck oberhalb der Warmstreckgrenze zumindest eines der wenigstens zwei Werkstoffe ausgeübt wird, so daß dieser Werkstoff zumindest im Mikrobereich plastisch verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkstoffe zumindest in dem Temperaturin­ tervall unterschiedliche Warmstreckgrenzen aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck ausgeübt wird, der in dem Temperaturintervall über der Warmstreckgrenze des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze aber unter der Warmstreckgrenze des Werk­ stoffs mit der höheren Warmstreckgrenze liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Höhe des Druckes in Abhängigkeit von der Abkühlgeschwindigkeit gewählt wird, wobei mit zunehmen­ der Abkühlgeschwindigkeit ein höherer Druck gewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffverbund über die Schmelztemperatur des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze erwärmt wird und daß das Temperaturintervall bei der Erstarrungstempera­ tur des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze be­ ginnt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Temperaturintervall bei einer Tempera­ tur endet, bei der die Warmstreckgrenze des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze über 50% seiner Warmstreck­ grenze bei Raumtemperatur liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturintervall bei einer Temperatur endet, bei der die Warmstreckgrenze des Werkstoffs mit der geringeren Warmstreckgrenze über 80% seiner Warmstreckgrenze bei Raum­ temperatur liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Ende des Temperaturintervalls ausgeübte Druck beim weiteren Abkühlen während eines weite­ ren Temperaturintervalls angelegt bleibt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffverbund zwischen zwei Metallen durch einen Hochtemperatur-Hochdruck-Metalldiffusionsvorgang, bei dem eine Temperatur zwischen 850°C und 1.200°C und ein Druck zwischen 100.10⁵ Pa und 5000.10⁵ Pa eingestellt wird, unter Bildung einer dauerfesten metallischen Verbindung herge­ stellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abkühlen nach der Herstellung des Werkstoffverbunds ein Druck oberhalb der Warmstreckgrenze wenigstens eines der beiden Werkstoffe ausgeübt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Wärmebehandlung des durch einen Hochtempera­ tur-Hochdruck-Metalldiffusionsvorgang hergestellten Werk­ stoffverbunds ein Druck oberhalb der Warmstreckgrenze wenig­ stens eines der beiden Werkstoffe ausgeübt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff mit dem höheren thermischen Ausdehnungsko­ effizienten und der geringeren Warmstreckgrenze Kupfer oder eine Kupferlegierung mit mehr als 80% Kupfer und der Werk­ stoff mit dem niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizien­ ten und der höheren Warmstreckgrenze ein Werkzeugstahl oder Gußeisen ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Druckes in Abhängigkeit von der Abkühlge­ schwindigkeit gewählt wird, wobei mit zunehmender Abkühlge­ schwindigkeit ein höherer Druck gewählt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Werkstoffverbund über die Schmelztempera­ tur des Kupfers oder der Kupferlegierung erwärmt wird und daß das Temperaturintervall bei der Erstarrungstemperatur des Kupfers oder der Kupferlegierung beginnt.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Temperaturintervall unterhalb der Erstar­ rungstemperatur des Kupfers oder der Kupferlegierung be­ ginnt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Temperaturintervall bei einer Temperatur endet, bei der die Warmstreckgrenze des Kupfers oder der Kupferlegierung über 50% der Warmstreckgrenze bei Raumtem­ peratur liegt.

17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Temperaturintervall bei einer Temperatur endet, bei der die Warmstreckgrenze des Kupfers oder der Kupferlegierung über 50 N/mm² liegt.

18. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Temperaturintervall bei einer Temperatur unterhalb von 500°C endet.

19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffverbund zwischen dem Kupfer oder der Kup­ ferlegierung und dem Werkzeugstahl oder Gußeisen durch einen Hochtemperatur-Hochdruck-Metalldiffusionsvorgang, bei dem eine Temperatur zwischen 850°C und 1.200°C und ein Druck zwischen 100.10⁵ Pa und 5000.10⁵ Pa eingestellt wird, unter Bildung einer dauerfesten metallischen Verbindung herge­ stellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffverbund zwischen dem Kupfer oder der Kup­ ferlegierung und dem Werkzeugstahl oder Gußeisen durch einen Hochtemperatur-Lötvorgang, bei dem eine Temperatur zwischen 850°C und 1.200°C und ein Druck zwischen 100.10⁵ Pa und 5000­ .10⁵ Pa eingestellt wird, hergestellt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoffverbund zwischen dem Kupfer oder der Kup­ ferlegierung und dem Werkzeugstahl oder Gußeisen durch einen Kupfer-Einschmelz-Vorgang mit anschließender Erstarrung her­ gestellt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstoffverbund bereitgestellt wird, bei dem einer der beiden Werkstoffe zumindest ein zu­ sammenhängendes Teilvolumen des anderen Werkstoffs räumlich im wesentlichen umschließt, so daß nur ein geringer Anteil der äußeren Oberfläche des Werkstoffverbunds von dem im we­ sentlichen umschlossenen Teilvolumen gebildet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der geringe Anteil der äußeren Oberfläche des Werkstoff­ verbunds, der von dem im wesentlichen umschlossenen Teilvo­ lumen gebildet wird, dadurch hergestellt wird, daß eine zu dem Teilvolumen durchgehende Öffnung in dem das Teilvolumen zunächst vollständig umschließenden Werkstoff erzeugt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Werkstoff des umschlossenen Teilvolumens einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.