DE2058696C - Verfahren zum Herstellen von Halbfertigprodukten für Werkzeuge, insbesondere für Schneidwerkzeuge - Google Patents

Description

nerarunc. Blöcken hergestellten Schneid-SSh Ib nicht, weil sich auf Grund der τ »nnflächen zwischen den einzelnen

Granulaten "^11Kr^_{enfalls unzU}reichende Homogeni-

rhleißwiderstand. _1|Uia^,_JW„ Aufwand zu vermeiden, toeworden, Schneidwerkzeuge aus ° Schnellarbeitsstahl oder Hoch-Formen zu gießen. Problematisch : daß regelmäßig ein gegossener Schnellarbeitsstahl. niedrere

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hcrstellen von Halbfertigprodukten für Werkzeuge, insbesondere für Schneidwerkzeuge, aus Werkzeugstahl, vorzugsweise Schnellarbeitsstahl, durch Schmelzen des Stahls und Gießen in eine Form sow.e Erstarrenlassen „nter schneller Abkühlung zu einem Rohling, der anschließend bearbeitet wird.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen aus Werkzeugstahl, insbesondere Schnellarbeitsstahl bzw. Hochleistungsstah bekannt. Stets kommt es darauf an, daß ein solches z. 3. Schneidwerkzeug, welches auch a'.s Hochle.stungswerkzeug angesprochen werden kann, sich durch Verschleißfestigkeit, Anlaßbeständigke.t, Wannharte und Zähigkeit auszeichnet, damit optimale Schneidleistungen und Standzeiten erreicht werden. In diesem Zusammenhang ist zwar die chemische Zusammensetzung des Stahls, aus dem das Werkzeug hergestellt werden soll, von Bedeutung, die entschei-Sende Rolle spielt jedoch das Herstellungsverfahren selbst, von dem es abhängt, ob das Gcfuge ausreichend homogen wird, um die oben angedeuteten Eigenschaften an jeder Stelle des Werkzeuges zu erw Je feiner jedoch

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/^^Säb 103 [1970] 5.

Esist bekannt. Werkzeuge -".us über die Stahlblockerzeugung gewonnenen und we.terver ormten sowie thermisch behandelten Rohlingen mittels spanabhebender Bearbeitung zu erzeugen Derartige Werkzeuge besitzen zwar auf Grund der vorausgegangenen Warmverformung und Wärmebehandlung die gewünschten Eigenschaften, befriedigen Soch in der Standzeit häufig nicht da das Gefüge zu große Inhomogenitäten aufweist. Insbesondere ist

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retenden Beanspruchungen entspricht. Im einzelnen Größenabmessungen extremen Beanspruchungen gekonnen die Schneidwerkzeuge durch Aufeinander- wachsen sind und sich durch hohe Lebensdauer ausschweißen mehrerer aufeinandergelegter Schichten leichnen.

hergestellt werden wobei diese Schichten aus ver- Nach bevorzugter Ausfüiirungsforni der Erfindung

schieden harten Metallen und deren Legierungen 5 ist vorgesehen, daß der Rohling als Schichtkörper mit

U-H-¹¹I, m^eni" ^{nfoIge der} Verwendung unter- einer Dicke bis ?u maximal 25 mm gegossen wird. Es schädlicher Werkstoffe für die einzelnen Schichten hat sich herausgestellt, daß intensive Abkühlung bzw. weisen die daraus aufgebauten Wertaeuge ebenfalls hohe Abkühlungsgeschwindigkeiten zur Erzielung weder Homogenitat noch isotrope Eigenschaften auf, eines hohe Zähigkeit bedingenden Gefüges nach es handelt sich vielmehr um heterogene Schneidwerk- io metallurgischer Behandlung noch bis zu einer zeuge. Derartige Schneidwerkzeuge können jedoch Schichtdicke von 25 mm erreicht werden kann. Die die heute an sie gestellten Anforderungen, wie Ver- Schichtkörper selbst können als Platten, Barren, schleißfeshgkeit, Anlaßbeständigkeit, Warmhärte und Bleche od. dgl. gegossen werden. Grundsätzlich läßt Zähigkeit kaum noch erfüllen, jedenfalls nicht mehr sich jede beliebige Körperform bei vorgegebener im Einsatz als Schnellarbeits- oder Hochlektungs- 15 Schichtdicke verwirklichen- Dabei besteht die Mögstähle (vgl. deutsche Patentschrift 431 713). lichkeit, die Schichtkörper in einem kontinuierlichen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gießverfahren, z. B. im Stranggießverfahren, herzu-

V erfahren zu/ Herstellung von Halbfertigprodukten stellen. Man wird dann den Strang auf die jeweils

für Werkzeuge, insbesondere für Schneidwerkzeuge. gewünschte Länge ablängen und d'.- Strangabschnitte

aus Werkzeugstahl, vorzugsweise Schnellarbeitsstahl, 20 paketieren sowie anschließend warmpreßschweiUen.

anzugeben, woraus sich Werkzeuge, insbesondere Man kann die Schichtkörper jedoch auch in Formen,

Schneidwerkzeuge, selbst extrem großer Abmcssun- insbesondere Kokillen bzw. Stranggießkokillen, aus

gen unschwer mit der erforderlichen Verschleiß- Werkstoffen hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer,

festigkeit. Anlaßbeständigkeit und Wärmehärte sowie Graphit oder Legierungen hoher Wärmeleitfähigkeit

mit erhöhter Zähigkeit fertigen lassen. 35 gießen. Die Wärmeleitfähigkeit sorgt für rasche und

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Ver- intensive Abkühlung und damit für günstige Erstar-

fahren der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß rungsbedingungen. Außerdem besteht die Möglich-

der Rohling a^ dünner Schichtkörper gegossen wird, keit, die Formen zusätzlich zu kühlen,

und in an sich bekannter We««e mehrere Schichtkör- Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines

per aufeinandergelegt sowie durch Warmpreß- 30 Beispieles näher erläutert:

schweißen vereinigt werden, dieses Halbfertigpro- . . ,

dukt kann dann in üblicher Weise weiter bearbeitet B e 1 s ρ 11.

und warm behandelt werden. Ein Stahl der chemischen Zusammensetzung

Die Wirkung der damit beanspruchten Maßnah- 1,1 ⁰ZoC; 4,0% Cr; 6,5 % W; 5,0% Mo; 1,8 ⁰OV

men besteht darin, daß infolge intensiver Abkühlung 35 und 5,0 % Co wurde in einem Lichtbogenofen bei

eine ausreichende Kornverfeinerung und daraus 1500"¹ C in reduzierender Atmosphäre geschmolzen

resultierend eine Erhöhung der Zähigkeit bei einem und in Kupferkokillen zu Schichtkörpern von etwa

einheitlichen Körper beliebiger Größe mit nahezu 10 mm Dicke gegossen. Die Abkühlungsgeschwindig-

isotropen Eigenschaften erreicht werden. Im Zuge keit der Schmelze betrug etwa 10° C/Sek. Es wurde des Warmpreßschweißens, worunter das Vereinigen 40 dann die Oberfläche der Schichtkörper in einem

metallischer Werkstoffe unter Druck bei örtlich be- Sondergebläse gesäubert. Mehrere gesäuberte Schicht-

grenzter Erwärmung, und zwar ohne Zusatzwerk- körper wurden paketiert, d. h. übereinandergelegt

stoffe, verstanden wird, der zu einem Paket zusam- und dann (z. B. in einem Walzwerk oder in einer

mengefaßten Schichtkörper wird dieses Paket redu- Presse) warmpreßgeschweißt, und zwar bei einer ziert, und es wird durch diese Querschittsreduktion 45 Temperatur von etwa 1050° C. Das so erhaltene

eine weitere Kornverfeinerung und damit weitere Halbfertigprodukt besaß nach thermischer Behand-

Erhöhung der Zähigkeit erreicht. lung durch Glühen eine Festigkeit von 90 kg/mm².

Im Ergebnis entsteht ein Halbfertigprodukt aus Nach Härtebehandlung wies das Produkt ein beson-

Werkzeugstahl, vorzugsweise Schnellarbeitsstahl bzw. ders feines Snyder-Graff-Korn auf, und zwar mit HochleistungsstahS, welches zur Weiterverarbeitung 50 höherer Gleichmäßigkeit als bei Stahl konventioneller

für solche Schneidwerkzeuge bzw. Hochleistungs- Erzeugung. Die Zähigkeit lag um mehr als 30 %

werkzeuge geeignet ist, die selbst bei ungewöhnlichen höher.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Halbfertigprodukten für Werkzeuge, insbesondere fur Schneidwerkzeuge, aus Werkzeugstahl, Vorzugsweise Schnellarbcitsstahl, durch Schmelzen des Stahls und Gießen in eine Form sowie Erstarrenlassen unter schneller Abkühlung zu einem Roh-Iing, der anschließend bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling als dünner Schichtkörper gegossen wird und in an sich bekannter Weise mehrere Schichtkörper aufeinandergelegt sowie durch Wannpreßschweißen vereinigt werden. _L

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gckennzeichnet, daß der Rohling als Schichtkörper mit einer Dicke bis zu maximal 25 mm gegossen

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