DE2412350C2

DE2412350C2 - Stahl für Erzeugung von Schnittwerkzeugen

Info

Publication number: DE2412350C2
Application number: DE19742412350
Authority: DE
Inventors: Ladislav Ostrau Adamcik; Bedrich Dipl.-Ing. Hastik; Jaroslav Oslova Kuncicky; Miroslav Dipl.-Ing. Ostrau Matyas
Original assignee: Vitkovice Zelezarny A Strojirny Klementa Gottwalda Np Ostrau Cs
Current assignee: Vitkovice Zelezarny A Strojirny Klementa Gottwalda Np Ostrau Cs
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1982-12-16
Also published as: FR2221528B1; DE2412350A1; ATA212074A; AT334942B; FR2221528A1; CS162846B1; GB1434891A

Description

Die Erfindung betrifft einen Stahl für die Erzeugung von Schnitnverkzeugen und löst die Aufgabe, Schnittwerkzeuge herzustellen, welche eine erhöhte Kerbzähigkeit bei großer Zugfestigkeit aufweisen.

Es sind Werkzeugstähle mit einem Gehalt von 0.3 bis 1,0% Kohlenstoff, von 0.2 bis 20% Mangan, von 0 bis 2% Silizium bekannt, welche mit Chrom bis 17%, Molybdän bis 5 %. Vanadium bis4%, Wolfram bis 4 %, bzw. mit Titan. Zirkon und Tantal legiert sind; der Rest besteht aus Eisen, üblichen Begleitelementen und vorkommenden Verunreinigungen. Diese Stahlsorten zeichnen sich durch große Härte und deswegen auch durch erhebliche Sprödigkeit aus. Es kommt deshalb bei deren Gebrauch zum Ausbrechen der Schneidkanten. Bestimmte Stähle sind zäh und auch weich und schon nach kurzfristiger Benutzung der Werkzeuge kommt es deshalb zur Abnutzung der Schneidkanten.

Die oben angeführten Mängel werden durch eine für die Herstellung der Schnittwerkzeuge geeignete Stahlsorte mit erhöhter Kerbzähigkeit erfindungsgemäß beseitigt. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß dieser Stahl aus 0,52 bis 0,58 % Kohlenstoff, 0,3 bis 0,4 % Mangan. 0.3 bis 0,4% Silizium, 4.30 bis 4,80% Chrom, 1,10 bis 1,13% Molybdän, 0,32 bis 0.48% Vanadium, 0,001 bis 0,002% Bor, wobei das Verhältnis des Borgehalts zum Vanadiumgehalt 1:300 beträgt, 0,015 bis 0,025% Phosphor, 0.015 bis 0,025% Schwefel, und Rest Eisen mit üblichen Verunreinigungen besteht.

Der Stahl gemäß der Erfindung kann sehr gut durchgehärtet werden sogar bei verhältnismäßig niedrigen Kühlungsgeschwindigkeiten und zwar auch in dem Fall, daß daraus Schnittwerkzeuge von einer Dicke bis 100 mm hergestellt werden. Der Stahl ist durch eine sehr feine martensitische Struktur gekennzeichnet mit ausreichender Menge der fehl zerstreuten Karbide, welche ein langfristiges Schnittvermögen der daraus erzeugten Schnittwerkzeuge garantieren. Nach erfolgtem Anlassen dieses Stahls bis zur Temperatur von 200° C weisen die Werkzeuge eine Härte von 58 bis 60 HRC, beim Anlassen bis zur Temperatur von 400°C eine Härte von 54 bis 55 HRC und beim Anlassen bis zur Temperatur von 500° C eine Härte von 53 bis 54 HRC auf bei einer Kerbzähigkeit von 24,15 J · cm"² bis 29,41 J ■ cm *². Der Werkzeugstahl gemäß der Erfindung hat eine dreimal größere Kerbzähigkeit beim gleichen Härtewert als bei den bisher verwendeten Werkzeugstählen.

Zur Erläuterung der Erfindung dienen die folgenden Ausführungsbeispiele der Erzeugung von Schnittwerkzeugen aus Stahl gemäß der Erfindung.

Ein Stahl	mit folgender
zung:
0,52 %	C
0,30 %	Mn
0,30 %	Si
4,30 %	Cr
1,10 %	Mo
0,35 %	V
0,001 %	B

Beispiel 1
folgender chemischer Zusammenset-

und Rest Eisen und üblichen Verunreinigungen

wurde aus Stahlblöcken bei einer Temperatur von 1150 bis 900^cC zu Brammen gewalzt, welche ausgekühlt und danach bei einer Temperatur von 78O⁰C während 6 bis 10 Stunden weichgeglüht wurden. Danach wurden die Walzprodukte auf die gewünschte Abmessung bearbeitet. von der Temperatur JOlO⁰C gehärtet und im Ölbad gekühlt mit zweifachem Anlassen hei einer Temperatur von 400°C innerhalb von 2 Stunden bei einer Dicke der Fertigprodukte von 50 mm und mit zweifachem Anlassen bei einer Temperatur \ on 500° C im Laufe von 2 Stunden bei einer Dicke der Fertigerzeugnisse über 50 mm. Aus den auf diese Weise hergestellten Halberzeugnissen wurden die Messer zum Schneiden des gewalzten Profilmaterials aus Konstruktionsstählen mit einer Streckgrenze von 490.3 N/mm² und einer Dicke bis zu 50 mm hergestellt. Im Betrieb wiesen sie eine um 30% höhere Standzeit auf als die. von Messern aus den bisher benutzten Stahlsorten.

Beispiel 2

Ein Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung:

0.58 %	C
0,40 %	Mn
0.40 %	Si
4,80 %	Cr
1,30 %	Mo
0,48 %	V
0,001 %	B

und Rest Eisen und üblichen Verunreinigungen

wurde auf dieselbe Art wie im Beispiel 1 erzeugt und zur Herstellung von Schneidmessern für die Papierindustrie benützt. Auch bei diesen Schneidmessern zeigte sich eine erhöhte Standzeit und geringere Neigung zum Ausbrechen als bei den Werkzeugen, welche aus den bisher bekannten Stahlsorten hergestellt wurden.

Der Werkzeugstahl gemäß der Erfindung ist auch für die Herstellung von Prägematrizen zum Durchschneiden von Blechformen anwendbar und weiter als Material, welches für die dynamisch beanspruchten Bestandteile von Motorfahrzeugen bestimmt ist, sowie für die Erzeugung von bei höheren Temperaturen beanspruchten Teilen, zum Beispiel für die Wellen von Ventilatoren, Turbinen und Generatoren.

Der Werkzeugstahl gemäß der Erfindung ist durch folgende mechanische Werte in einem weichgeglühten Zustand charakterisiert:

Streckgrenze	Rp	490,3 N/mm²
Zugfestigkeit	Rm	833,5 N/mm²
Bruchdehnung	■■·,*	22 %

Bruchdehnung A,

Brucheinschnürung Z

Ermüdungsfestigkeit Rc

14% 48% 274,5 N/mm² Behandlung:

Ermüdungsfestigkeit Rc

Nach erfolgtem Härten und Anlassen dieses Stahls wurden folgende Werte der Ermüdungsfestigkeit vermerkt:

gehärtet und angelassen bis zu 200° C gehärtet und angelassen bis zu 300⁰C gehärtet und angelassen bis zu 400° C gehärtet und angelassen bis zu 450° C

372,6 N/mm² 392,2 N/mm² 411,8 N/mm² 441,2 N/mm²

Claims

Patentanspruch:

Stahl für die Erzeugung von Schnittwerkzeugen mit erhöhter Kerbzähigkeit gekennzeichnet dadurch, daß er aus U.52 bis 0,58 % Kohlenstoff, 0,3 bis 0,4 % Mangan, 0,3 bis 0,4 % Silicium, 4,30 bis 4,80 % Chrom, 1,10 bis 1.30% Molybdän. 0.32 bis 0,48% Vanadium. 0,001 bis 0,002 % Bor, wobei das Verhältnis des BorgehaUs zum Vanadiumgehalt 1:300 beträgt, 0,015~bis 0,025% Phosphor, 0,015 bis 0,025% Schwefel, und Rest Eisen mit üblichen Verunreinigungen besteht.