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Stahllegierung für Spritzguß- und Preßformen Die Herstellung von Gegenständen
aus Metallen und Metallegierungen nach dem Spritzguß- und Warmpreßgußverfahren,
auch nach dem Warmpreßverfahren auf sogenannten Strangpressen, stellt an die hierzu
erforderlichen Werkzeuge, das sind in erster Linie die Gußformen, :die Matrizen
und Dorne, ganz außerordentliche Anforderungen, besonders wenn @es sich um die Verformung
von schwer preßbaren Metallen und Metallegierungen, wie Nickel, Nickelkupferlegierungen,
Eisen -u. dgl., handelt. Für derartige Werkzeuge hat man bisher härtbare Stahllegieningen
verwendet, die etwa 0,3% Kohlenstoff, etwa 3 0(o Chrom und etwa i o % Wolfram enthalten.
Manchmal weisen solche Legierungen auch kleine Gehalte an Vanadium !und Molybdän
auf. Zur Erhöhung der Zähigkeit hat man solchen Legierungen auch Nickel zugesetzt.
So sind z. B. Stähle dieser Art bekannt, die bei einem Wolframgehalt von mindestens
¢ bis 190110 und einem Chromgehalt von mindestens 3,5 bis 70j10 einen Nickelgehalt
bis zu i o % aufweisen. Bei diesen Stählen wurde auch auf die Ersetzbarkeit des
Nickels durch Kobalt hingewiesen. Schließlich ist auch eine Stahlleglerung mit einem
Vanadingehalt von i bis 2 %, seinem Kobaltgehalt von 3 bis 7 0Jo, einem Chromgehalt
von 2,5 bis 40'o und einem Wolframgehalt von 16,5 bis 2o% bekannt, die vornehmlich
für einen Schnelldrehstahl bestimmt ist, aber bei :einem Kohlenstoff-Behalt von
o,2 bis o,60!o auch für Warmarbeitswerkzeuge Verwendung finden soll.
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Für die gleichen Zwecke hat man auch hochlegierte Chromstähle in Vorschlag
gebracht, denen bis zu 7-o0'o Kobalt hinzulegiert wurde. Andererseits sind auch
Stahllegierungen mit 2 bis S °'o Chrom und 2 bis 70/0 Wolfram bekanntgeworden,
die einen Kobaltgehalt bis zu 5% aufweisen können, wobei als besonders vorteilhaft
für die Herstellung von Aluminiumgußkokillen Lein Stahl mit 0,37010 Kohlenstoff,
5,250`o Chrom, 4,50'o Wolfram und o, 5 °'o Kobalt empfohlen wird. Die vorerwähnten
Legierungen besitzen zum Teil wohl eine hohe Warmfestigkeit und Widerstandsfähigkeit
gegen wiederholte Erhitzung, sind ,aber den hohen Temperaturen und Drücken, wie
sie bei der Verarbeitung der schwer verformbaren Metalle und Metalllegierungen,
wie Nickel u. dgl., auftreten, nicht ;gewachsen.
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Man hat aus diesem Grunde auch vorgeschlagen, für die Herstellung
von Preßmatrizen für Metallstrangpressen, insb,esondere zum Pressen von Alpaka,
austenitische Stahllegierungen mit o,i bis 1,50`o C, 3 bis 3o0'o Cr, 6o bis 30!o
Ni und o,i bis io0;ö W, die nicht härtbar sind, zu verwenden. Solche Legierungen
haben zwar ,eine hohe Wärmebeständigkeit, jedoch eine zu geringe Festigkeit
im
\"crw@endutigszustandc, um einer Formveränderung bei hohen D'rückcn genügend Widerstand
zu. bieten. Aul>erdem schlieA#@n sie eine Verwendung für Spritzgußforriüt, und für
profilierte Preßmatrizen wegen , schlechten Bearbeitbarkeit aus.
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Diesen Mängeln wird erfindungsgemäß cl durch abgeholfen, daß zur Herstellung
d-er' eingangs erwähnten Werkzotige Stahllegierungen verwendet werden, die o, i
bis 0,5% Kohlenstoff, bis etwa 3,50'0 Chrom, 12 bis 250o Wolfram.
über io bis 300o Kobalt, gegebenenfalls auch bis etwa i ei'ö Vanadium und bis etwa
201o Molybdän und als Rest Eisen und Vcfuiireiniguligen enthalten. Das Wolfram kann
nämlich te:lw eise durch Vanadin bis zu i °'o und Molybdän bis zu 20,o ersetzt «erden.
Solche Legicrungen haben sich als außerordentlich warm- und druckfest und unempfindlich
gegen wiederholten Tümperaturwechsel erwiesen. Im weichgeglühten Zustande sind sie
außerdem leicht bearbeitbar, so daß die Anfertigung auch venvickelter Formen, wie
sie die Mctallspritz- und -preßverfahren sehr häufig erfordern, wirtschaftlich möglich
ist.
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Werkzeuge, welche erfindungsgemäß aus der im Anspruch bezeichneten
Stahllegierung hergestellt werden, vereinigen alle für die wirtschaftliche Warmarbeit
notwendigen Eigenschaften in einem bisher unerreichten hohen Ausmaße, wie besonders
gute Zähigkeit, hohe Härte im Anwendungszustande, die eitler Zerstörung durch Abnutzen,
Eindrücken oder Verformen ,entgegenwirkt, ferner hohe Anlaßbeständigkeit,Warmfestigkeit
und vor allem eine trotz hoher Härte der Werkzeuge weitestgehende Unempfindlichkeit
gegen wiederholtes Erhitzen. Gerade diese letztgenannte Eigenschaft besitzen Werkzeuge
-aus Warmarbeitsstählen der bisher bekannten
So häben z. B. Preßmatrizen aus einer Stahllegierung mit o,q.1#,'o C, o,ioo%
Mn,
0,I00/0 Si,
2,2I0/0 Cr.
17,57010 W, 0,2Ö% V,
10,70o/0
Co, Rest Fe ± Verunreinigungen eine mehr als dreifache Leistung gegenüber den bisher
mit den als bestbekannten Warmarbeitsstählen erreichten Höchstleistungen erzielt.
Damit ist auch die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens gesichert.
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Naturgemäß kann eine solche Stahllegierung auch für die Warmverformung
von Kupfer, Messing, Aluminium u. a. Metalll@egierungen durch Spritzen und Pressen
verwendet werden, mit dem Erfolg, daß dabei ganz bedeutende Mehrleistungen gegenüber
Werkzeugen aus den bisher benutzten Stählen erzielt werden.