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Schnellarbeitsstahl Die Versuche, in Schnellarbeitsstählen das Wolfram
durch Molybdän zu ersetzen, haben zu der ungefähren Faustregel geführt, daß I %
Molybdän für 2 %o Wolfram eintreten kann. So sind Schnellarbedtsstähle bekannt,
die statt I8 % Wolfram etwa 8 bis 9 % Mollybdän enthalten und dabei die gleiche
Sehneidfähigkeit aufweisen. Insbesondere hat man bei Stählen mit etwa o,7 °/o Kohlenstoff,
8 bis 9% Modybdän, 3 bis 4% Chrom, o,5 bis I% Vanadin sowie etwa a °/o Wolfram festgestellt,
daß sie gleich lange schneiden wie molybdänfreie Stähle mit I8°/o Wolfram und sonst
gleichen Legierungsbestandteilen.
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Wenn man sich in der Folge auch nicht mehr streng an dös Verhältnis
von a : z beim Ersatz des Wolframs durch Molybdän bei Schnellarbeitsstählen gehalten
hat, so glaubte man dennoch, unter verhältnismäßig große Mengen von Molybdän nicht
herabgehen zu können, ohne Einbuße an den für Schnellarbeitsstähle kennzeichnenden
Eigenschaften. So geht ein Vorschlag dahin, unter Einhaltunig bestimmter Beziehungen
zwischen den Gehalten an Wolfram und Mo:lybdän die untere Grenze dies bis 15
% betragenden Bereiches für den anzuwendenden Molybdängehalt mit 6°/o festzusetzen.
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Demgegenüber wurde erfindungsgemäß gefunden, daß auch wolframarme
Stähle mit weilt
niedrigeren Molybdängehalten als dem hochlegierten
Wolframstahl gleichwertige Schnellarbeitsstähle verwendet werden können.
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Erfindungsgemäß handelt es sich um die Verwendung von Stählen mit
bei Schnellarbeitsstählen üblichen Kohlenstoff- und Chromgehalten, aber mit nur
2 bis 4% Mlahybdän neben Zusätzen von I bis 3% Wolfran und o,5 bis 3% Vanadin als
Schnellarbeitsstähle. Gegebenenfalls können diese Stähle noch zusätzlich Kobalt
in Mengen von o,3 bis 2o % enthalten.
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Als besonders wirtschaftlich und vorteilhaft
| Festigkeit des Härte- Schnittiefe Vorschub- |
| Geschwindigkeit Standzeit |
| Werkstückes temperatur umdrehung |
| I. Versuchsreihe |
| W-Stahl 93 kg mn2 I270 80 3 mm 2,I2 mm I2 m Min. 63' 30" |
| MO-Stahl 93 kg/nm I2IO/30 3 rem 2,I2 mm I2 m Mlin 82' 20" |
| I26o.7o 82' 00" |
| 2. Versuchsreile |
| W-Stahl q3 k mm2 r270 Q80 3 mm 2,I2 mm I4 m Min. 36' oo" |
| Mo-Stahl 93 kg'mm2 I220 3o 3nm 2,I2 mm I4 m I4in. 35' 45" |
| I250(60 36' 20" |
| 3. Versuchsreihe |
| W-Stahl 93 kg `mm2 I280 c90 3Mm 2,I2 mm I5 m Min. 22' 05" |
| W-Stahl 93kg' mm2 I280 90 3 mm 2,I2 mm I5m Min. 22' 05" |
| Mo-Stahl 93 kg/mm2 I225/40 3 mm 2,I2mm I5m Min. 24' 00" |
Zum Nachweis, daß von den erfindungsgemäß verwendeten Stählen auch solche mit einem
gegen die untere Grenze zu gelegenen Vanadin- bzw. Wolfram- bzw. Chrom-, Wolfram
und Vanadingehalt und selbst nit gleichzeitig an der unteren Grenze gelegenen Chrom-,
Wolfram- und Vanadingehalten noch ausgesprochene Schnellarbeitsstahleigenschaften
zeigen, wurden mit Messern von folgenden Zusammensetzungen Drehversuche vorgenommen
I. Vergleichsstahl: o.87% C, 5,22% Cr. 2.9o% W, 2.56% Mo, 2,26% V.
| Ergebnisse der Drehverstuche |
| Festigkeit des Härte- und An- Vorschub- Standzeit |
| Stahl Nr. Werkstückes laßtenperatur Schnittiefe umdrehung Geschwindigkeit
in Min. |
| (i stündlich) |
| I. 90 kg' mm2 I2Ia 3 mm I,65 mm I8 m, Min. I9 |
| 54o |
| 2. 9o kg mm2 I240 3 mm I,65 mm I8 m/Min. g |
| 54o |
| 3. 90 k mm2 I240 3 mmn I,65 mm I8 n Min. I4 |
| 540 |
| 4. 90 kg- mm2 I220 3 mn I,65 mm I8 rm Min. I5 |
| 540 |
| 5. 90 kg mm2 I2I0 3 mm I,65 min I8 m Min. I4 |
| 54o |
erweist sich die Verwendung von Stählen mit o,6 bis o.8% Kohlenstoff, 2 bis 4% Chrom,
3 bis 4%i Mlolibdän, o,3 bis I,2% Vanadin und I bis 3%l° Wolfram.
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Als Beispiel sei angeführt, daß bei einem Vergleichsversuch ein Stahl
mit o,79% Kohlenstoff, o,I8% Silicium, o,27% Mangan, 3.66% Chrom, 3,d5% llalvldän,
I,84%6 Wolfram und o,64% Vanadin die aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlichen
besseren Standzeiten ergab gegenüber einem Stahl mit o,680%o Kohlenstoff, 3,68%
Chrom, i5% Wolfram und °,54%'o Vanadin. 2. Stahl mit verhältnismäßig geringem Vanadingehalt:
o,go%o C, l,6I% Cr, 2,6d%° W, 3.32%0 Mo, I,o9%a V.
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3. Stahl mit sehr geringem Wolframgehalt: o.9 I % C, 4e63 %1 Cr, o.6I
',' W, 2,76 l Mo, 2,6a% V.
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4. Stahl mit verhältnismäßig niedrigen Gehalten an Chrom, Wolfram
und Vanadin: o,9o% C, 3,38% Cr, I.94% W, 3,I2% Mo, 1.-29 0l0 V.
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5. Stahl mit an der unteren Grenze gelegenen Gehalten an Chrom, Wolfram
und Vanadin: 0.89070 C. 2,3r0/0 Cr. 1,31°j0 W. 3,16/o Mo. a.,25 0/0 V.
Die
Versuche mit den Stählen 4 und 5 zeigen nach keineswegs die mit ihnen erreichbaren
Höchstwerte, weil sie nicht der für ihre Zusammensetzung günstigsten Wärmebehandlung,
sondern, weil es sich um Vergleiche handelt, der in allen Fällen gleichen Behandlung
unterworfen wurden.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Stähle haben noch den weiteren Vorteil,
daß sie in einem Temperaturbereich zwischen I2oo und I26o° gehärtet werden können,
ohne daß dies auf die Schneidfähigkeit von merkbarem Einfluß ist, während bei den
sonstigen Schnellarbeitsstählen, einschließlich des eingangs angeführten Stahles
mit hohem Molybdängehalt, schon Temperaturunterschiede von Io bis 2o° die Schneidhaltigkeit
bedeutend beeinflussen.
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Die Bedeutung der Erfindung ist in der ihr zugrunde liegenden Erkenntnis
gelegen, daß auch hinsichtlich ihres Molybdän- und Wolframigehaltes niedriglegierte
Stähle die Eigenschaften hochwodframlegierter Schnellarbeitsstähle aufweisen und
daher mit Vorteil als Hochleistungsschnellarbeitsstähle Verwendung finden können.
Die damit gegebene Möglichkeit, in Schnellarbeitsstählen große Mengen von Wolfram
durch geringe Mengen von Molybdän ersetzen zu können, ist für rohstoffarme Länder
von besondrerer Bedeutung.