DE2503138B2

DE2503138B2 - Verfahren zur Herstellung von Scheiben aus seigerungsanfälligen Stählen

Info

Publication number: DE2503138B2
Application number: DE19752503138
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Ternitz Enoeckl; Josef Dipl.-Ing. Neunkirchen Heissenberger
Original assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN
Current assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-27
Publication date: 1978-04-27
Also published as: AT326462B; IT1028475B; GB1474874A; DE2503138A1; ATA79074A

Description

15

Werkzeugstähle, und von diesen vor allem die ledeburitischen Stahllegierungen, neigen zu Scigerungen, so daß es sowohl besonderer schmelzmetallurgischer als auch spezieller verformungstechnischer Maßnahmen bedarf, um bei den geschmiedeten oder gewalzten Halb- oder Fertigprodukten eine ausreichend homogene Karbidverteilung sowie gleichmäßige Karbidkorngrößen über das gesamte Walz- oder Schmiedestück zu erreichen. Eine solche verbesserte Gefügestruktur ist vor allem bei den Schnellarbeitsstählen von Bedeutung, da die Leistung der daraus hergestellten Werkzeuge weitestgehend vom Fehlen von Karbidzeilen bzw. Karbidnetzwerk und somit einer praktisch gegebenen Gleichmäßigkeit des Gefüges über den gesamten Querschnitt abhängt. Von den schmelzmetallurgischen Maßnahmen zur Verbesserung der Kristallstruktur bei zur Seigerung neigenden Stählen ist es bekannt, das Elektroschlackenumschmelzverfahren, das Schmelzen unter Vakuum sowie das Vakuumentgasungsverfahren anzuwenden. Mit der Schmelzmetallurgie allein können jedoch die gewünschten Verbesserungen hinsichtlich der Gefügehomogenität beim Halboder Endfabrikat nicht erreicht werden, sondern wesentlichen Einfluß nimmt darauf das angewandte Schmiede- oder Walzverfahren.

So wird unter anderem zur Herstellung von geschmiedetem oder gewalztem Stabstahl aus ledeburi tischen Werkzeugstählen mit weitgehend homogener Karbidverteilung vorgeschlagen, einen durch das Elektroschlackenumschmelzen hergestellten Block durch schrittweises Stauchschmieden in Richtung der Blocklängsachse zu verformen und das so erhaltene Halbzeug durch weitere Streckverformung quer zur ursprünglichen Blocklängsachse auf den gewünschten Endquerschnitt zu bringen. Von dem Stab werden die so benötigten Scheiben abgetrennt.

Weitere bekannte Verformungsverfahren basieren ebenfalls darauf, daß als Ausgangsmaterial ein Umschmelzblock verwendet wird. Dieser Umschmelzblock bei ledeburitischen Werkzeugstählen wird jedoch nur dort eingesetzt, wo es nicht möglich ist, hohe Verformungsgrade aufgrund großer Endquerschnitte zu erreichen. Bei kleinen Stababmessungen, bei denen aufgrund des großen Verformungsgrades ein homogenes Gefüge vorhanden ist, ist die Verwendung von Umschmelzblöcken nicht wirtschaftlich.

Bei der Herstellung von geschmiedeten Scheiben aus ledeburitischen Werkzeugstählen, insbesondere aus Schnellarbeitsstählen, wird üblicherweise so vorgegangen, daß die gegossenen Blöcke oder Brammen in Richtung der ursprünglichen Blockachse gestaucht und die Schmiederohlinge sodann zu Stäben streckgeschmiedet werden und von diesen Scheiben abgetrennt und normal zur vorausgegangenen Verformungsrichtung zu größeren Scheiben gewünschten Durchmessers ausgeschmiedet werden.

Ein weiteres Herstellungsverfahren besteht darin, daß der Ausgangsblock senkrecht zur Achse gestaucht oder durch Walzen primärverformt wird und sodann der erhaltene Knüppel in der gleichen Verformungsrichtung oder normal dazu zu einem Stab geschmiedet oder ausgewalzt wird. Von diesem Stab werden die entsprechenden Scheiben abgetrennt und diese normal zur vorausgegangenen Verformungsrichtung ebenfalls zu größeren Scheiben geschmiedet

Die mittels der beschriebenen Verformungsverfahren hergestellten Scheiben aus zu Seigerungen neigenden Stahllegierungen weisen wohl eine verbesserte Gefügestruktur und damit eine homogenere Karbidverteilung auf als Scheiben, die vom geschmiedeten Stab durch Sägen entnommen werden. Für zahlreiche Anwendungsfälle sind jedoch die angewandten Verformungsgrade noch nicht ausreichend, um jene Homogenität der Karbidverteilung und der Kristallstruktur der verwendeten Stähle zu erreichen, die von daraus gefertigten Werkzeugen mit hoher Leistung verlangt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Scheiben aus seigerungsanfälligen Stahllegierungen, wie ledeburitische Werkzeugstähle, Schnellarbeitsstähle u. dgl., und ist dadurch gekennzeichnet, daß die vom geschmiedeten oder gewalzten Stab runden oder eckigen Querschnitts abgetrennten Scheiben senkrecht zur Stablängsachse verformt und zu Scheiben entsprechend dem erforderlichen Endmaß ausgeschmiedet werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Stababschnitte mit ihrer Längsachse senkrecht zur einwirkenden Kraft auf den Schmiedesattel aufgelegt und umgeformt werden, wird ein hoher Verformungsgrad erreicht. Der Gesamtverformungsgrad der Endscheiben beträgt dann ein Mehrfaches von jenen gleich großen Scheiben, die entweder vom Stab geschnitten oder herkömmlich geschmiedet wurden.

Die Verbesserung der Gefügestruktur durch das Verfahren nach der Erfindung zeigt ein Vergleich bei Scheiben aus einer Schnellstahllegierung mit Kohlenstoff 0,91%, Silizium 0,30%, Mangan 0,23%, Chrom 4,04%, Nickel 0,26%, Wolfram 6,08%, Vanadin 1,80%, Molybdän 4,78%, Kobalt 0,24%, Phosphor 0,0280/o, Schwefel 0,020%, Rest Eisen.

Von einem über den gestauchten Block durch Streckschmieden weiterverformten Stab mit 130 mm 0 aus dem vorgenannten Schnellstahl wurden 6 Scheiben von 80 mm Dicke abgetrennt und davon 3 Scheiben nach dem üblichen Schmiedeverfahren mit Verformung in Richtung der Stablängsachse auf Scheiben mit 0 210 mm und 30 mm Dicke geschmiedet, sowie die weiteren 3 Scheiben nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, nämlich durch eine Verformung in Richtung normal zur Stablängsachse zu Scheiben von 210 mm 0 und 30 mm Dicke ausgeschmiedet.

Bei der metallographischen Prüfung zeigen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verformten Scheiben praktisch kein Karbidnetzwerk mehr und die Karbidverteilung ergab nach Stahl- und Eisen-Prüfblatt 1615 durchschnittliche Werte von 11. Die nach den üblichen Verfahren hergestellten Scheiben zeigten hingegen noch Karbidnetzwerk und die Karbidverteilung ergab nach Stahl- und Eisen-Prüfblatt 1615 Werte um 1 d.

Durch das Verfahren nach der Erfindung zur

Herstellung von Scheiben aus seigerungsanfälligen Stählen werden aufgrund des hohen Verformungsgrades bedeutende Verbesserungen am fertigen Werkzeug erreicht Dieser höhere Verformungsgrad ist jedoch nur durch die vorgeschlagene Scheibenschmiedung möglich. Anhand eines Ausführungsbeispielc-s wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert

F i g. 1 zeigt den gegossenen Block und F i g. 2 das zum Stab verformte Halbfabrikat. In F i g. 3 ist die vom Stab abgetrennte Scheibe zu sehen, die zur Endscheibe nach Fig.4 verformt wurde. Mit A ist jeweils die Blockachse, mit P die Preßkraft und mit dem dargestellten Pfeil die Verformungsrichtung bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Scheiben aus seigerungsanfälligen Stahllegierungen, wie ledeburitische Werkzeugstähle, Schnellarbeitsstähle u.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die vom geschmiedeten oder gewalzten Stab runden oder eckigen Querschnitts abgetrennten Scheiben senkrecht zur Stablängsachse verformt und zu Scheiben entsprechend dem erforderlichen Endmaß ausgeschmiedet werden.