DE1068285B

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Info

Publication number: DE1068285B
Application number: DENDAT1068285D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-05

Description

Die Verwendung eines Stahles für Werkzeuge, die hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind und zähe sein müssen, wie Prägewerkzeuge, Einsenkpfaffen u. dgl.
Zusatz zur Patentanmeldung D 23153 VI / 18 d (Auslegeschrift 1064 542) Die Erfindung betrifft einen Stahl für Werkzeuge, die auf Druck beansprucht werden. Solche Werkzeuge werden beispielsweise zum Prägen, Kalteinsenken u. dgl. verwendet. Es wurden hierfür bisher Stähle benutzt mit Kohlenstoffgehalten zwischen 0,40 und 0,60%, Chromgehalten von 0,50 bis 1,50% und Nikkelgehalten von 1,50 bis 4,50%, und zwar dann, wenn die Werkzeuge bei verhältnismäßig niedrigen Druckbeanspruchungen verwendet werden sollen. Ebenfalls ist es bekannt, diesen Stählen Molybdän in Gehalten von etwa 0,20 bis 1,50% zuzusetzen. Solche Stähle wurden auch dann benutzt, wenn die Werkzeuge feine Stege und Gravuren aufweisen mußten und starke Höhenunterschiede in ihren druckbeanspruchten Flächen zeigten. Sie wurden mit Härten eingebaut, die eine Druckbeanspruchung von etwa 200 kg/inm2 ohne plastische Formänderung zuließen. Wenn höhere Druckbeanspruchungen zu erwarten waren, wurden üblicherweise 12%ige Chromstähle mit hohen Kohlenstoffgehalten oder auch ölhärtende Chrom-Mangan-Wolfram-Stähle verwendet. Bei der erforderlichen Einbauhärte lassen diese Stähle eine Druckbelastung von etwa 300 kg/mm2 zu. Sie können aber nur für verhältnismäßig einfache Werkzeugformen verwendet werden, da bei den hohen spezifischen Belastungen die Gefahr besteht, daß Kanten, Stege und feine Gravuren ausbrechen, weil die Zähigkeit, verglichen beispielsweise mit den zuerst genannten Stählen, gering ist.
Ebenfalls ist es bekannt, für die Herstellung von Kaltschlag- und Druckwerkzeugen Stähle mit 0,5 bis 3 % Nickel, 1 bis 5 % Wolfram, welches ganz oder teilweise durch Vanadin ersetzt werden kann, zu verwenden, die aber frei von Chrom sind. Solche Stähle weisen zwar gute Zähigkeiten auf, sie sind aber nicht in der Lage, die hier geforderten Druckbelastungen zu ertragen.
Für Zwecke, bei denen es darauf ankommt, daß das Werkzeug einerseits die hohen spezifischen Belastungen, etwa der 12%igen Chromstähle, erträgt und so zäh ist, daß andererseits feine Gravuren oder Kanten nicht ausbrechen, wird in der Patentanmeldung D 23153 VI/18 d ein Stahl vorgeschlagen mit 0,65 bis 0,85% Kohlenstoff, 1,20 bis 2,50% Chrom, 0,30 bis 1,00% Nickel, 0,30 bis 1,50% Molybdän und Rest Eisen.
Der Stahl, der zusätzlich noch 0,2 bis 1,0% Wolfram und 0,1 bis 0,6% Vanadin einzeln oder gemeinsam enthalten kann, soll nach der genannten Patentanmeldung einen Siliziumgehalt aufweisen, der 0,15 bis 0,30% beträgt, wobei vorzugsweise sogar ein Gehalt von weniger als 0,2% eingehalten werden soll, um eine niedrige Glühfestigkeit zu erzielen, die erwünscht ist, wenn die Gravur in den Werkzeugen durch Kalteinsenken erzeugt wird. In gewissen Fällen ist es, wie beispielsweise bei Prägewerkzeugen und Einsenkpfaffen, erwünscht, eine noch höhere Zähigkeit zu erzielen, um ein Ausbrechen feinster Teile einer Prägung zu unterbinden. Dies ist gemäß der Erfindung dann möglich, wenn der Siliziumgehalt auf Beträge erhöht wird, die zwischen 0,5 und 2,5% liegen, wobei eine nur geringfügige Einbuße an Druckfestigkeit gegenüber dem Stahl gemäß der obengenannten Patentanmeldung in Kauf genommen werden muß.
Es wird somit die Verwendung eines Stahles gemäß der Patentanmeldung jedoch mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,5 bis 2,5 % Silizium als Werkstoff zur Herstellung von Werkzeugen vorgeschlagen, die Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind und zäh sein müssen, wie beispielsweise Prägewerkzeuge, Einsenkpfaffen u. dgl. mit feinsten Gravuren.
Der Stahl kann zusätzlich noch 0,2 bis 1% Wolfram und 0,1 bis 0,6% Vanadin einzeln oder gemeinsam enthalten. Hierdurch werden insbesondere Feinkörnigkeit, Zähigkeit und Verschleißwiderstand der einbaufertigen Werkzeuge günstig beeinflußt. Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung eines Stahles gemäß der Erfindung mit folgender Zusammensetzung erwiesen: 0,70 bis 0,80% Kohlenstoff, 1,40 bis 1,60% Chrom, 0,40 bis 0,60% Nickel, 0,60 bis 0,80% Molybdän, 0,30 bis 0,40% Wolfram, 1,40 bis 1,60% Silizium und Rest Eisen mit den erschmelzungsbedingten Verunreinigungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung eines Stahles gemäß Patentanmeldung D 23153 VI/18d, jedoch mit einem zusätzlichen Gehalt von 0,50 bis 2,50% Silizium, als Werkstoff zur Herstellung von Werkzeugen, die hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind und zäh sein müssen, wie Prägewerkzeuge, Einsenkpfaffen u. dgl.
2. Verwendung eines Stahles gemäß Anspruch 1. jedoch mit der Maßgabe, daß er zusätzlich 0,20 bis 1.00% Wolfram und/oder 0,1 bis 0,6% Vanadin enthält. für den Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung eines Stahles mit 0,70 bis 0,80 % Kohlenstoff, 1,40 bis 1,60% Chrom, 0,40 bis 0,60% Nickel, 0,60 bis 0,80% Ivloly-bdän, 0,30 bis 0,40% Wolfram, 1,40 bis 1,60% Silizium und Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, für den Zweck nach Anspruch 1. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 547 964; schweizerische Patentschrift Nr. 208 782; USA.-Patentschrift Nr. 1660 790.