DE898152C

DE898152C - Stahl fuer Schnellarbeitswerkzeuge

Info

Publication number: DE898152C
Application number: DEO792D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Bluethgen; Roland Dr Mitsche
Original assignee: OBERHUETTEN VEREINIGTE OBERSCH
Current assignee: OBERHUETTEN VEREINIGTE OBERSCH
Priority date: 1942-11-22
Filing date: 1942-11-22
Publication date: 1953-11-26

Description

Stahl für Schnellarbeitswerkzeuge In den letzten Jahren ist auf dem Gebiet der Schnelldrehstähle eine Reihe neuer Legierungsgruppen entwickelt worden, wobei sich die Erfinder bemühten, gewisse, nicht heimische Legierungselemente, insbesondere Wolfram, ganz oder weitestgehend einzusparen bzw. durch andere, in genügender Menge vorhandene Stoffe zu ersetzen. Im Zuge dieser Entwicklung wurden u. a. Stähle der Zusammensetzung C = i bis 2 °/o, W = 0,5 bis unter 7 °/o, Cr = 3 bis 6 °/o, V = 2,5 bis io °/o vorgeschlagen, d. h. Stähle mit einem Wolframgehalt, der weit unter dem Wolframgehalt der bis dahin üblichen Schnellarbeitsstähle lag. Trotzdem konnten mit diesen Stählen durchaus günstige Standzeiten erzielt werden. Von anderer Seite ist in dieser Beziehung noch weitergegangen worden, indem man dort bei Werkzeugstählen, allerdings bei stark erhöhtem i#folybdängehalt, auf den Wolframzusatz ganz verzichtete und mit Legierungen in der Zusammensetzung C = 0,5 bis o,8 °/o, Mo = 6 bis io °/o, Cr = 3 bis 6 °/a, Mn = o,2 bis 0,4 °/o, Si = o,2 bis 0,4 °/o, V = o,i5 bis o,2 °/o noch beachtliche, praktisch zumeist ausreichende Standzeiten erzielte.
Die Erfindung befaBt sich nun mit der weiteren Verbesserung dieser vorgenannten wolframarmen bzw. wolframfreien Legierungsgruppen und darüber hinaus mit der Verbesserung von Schnellarbeitsstählen überhaupt. Es wurde gefunden, daß sich die Leistung, und zwar insbesondere die Standzeit, sowohl der wolframhaltigen als auch der wolframarmen und der wolframfreien Werkzugstähle für spanabhebende Bearbeitung durch den Zusatz von o, i bis 3 °/a Aluminium überraschenderweise ganz erheblich steigern läßt. Die Ursache für diese durch den Zusatz von Aluminium erreichte Wirkung liegt wahrscheinlich darin, daß die Werkzeugstähle infolge des erhöhten Gehaltes an Keimen ein verfeinertes Primärgefüge, eine die Wärmebehandlung vereinfachende, verminderte Empfindlichkeit gegen Überhitzung und eine erhöhte Anlaßbeständigkeit aufweisen. Als besonders brauchbar haben sich Schnellarbeitsstähle erwiesen, die bei einem Aluminiumgehalt von o,i bis 3 % und den für solche Stähle üblichen Kohlenstoff- und Chromgehalten i bis 4 °/o Molybdän und i bis 4 °/o Vanadin aufweisen. Außerdem können diese Stähle einzeln oder zu mehreren noch bis 2 °/o Silizium, bis 2 °/o Titan und o,5 bis unter 7 °/Q Wolfram enthalten.
Von Bedeutung ist, daß sich die Werkzeugstähle nach der Erfindung infolge ihrer Gehalte an Chrom und Aluminium durch Nitrieren in ihrer Leistung noch weiter verbessern lassen.
Bei Standzeitversuchen, für die die Stähle nach Ermittlung der zweckmäßigsten Behandlung geschmiedet, gehärtet und angelassen worden waren, wurden folgende Ergebnisse erreicht:

Tabelle I

Schmelze C Al Cr Mo si V Ti Standzeit

Nr. sämtlich in °/p

3 1,18 0,40 5,03 2,34 1,21 2,18 1,02 81 min 5 s

3b 1,21 0,42 4,3 2,31 o,9i 2,38 - 51 min

Dagegen wurden mit ungefähr den gleichen Schmelzen, bei denen der Aluminiumgehalt jedoch unterhalb des erfindungsgemäßen Mindestgehaltes von o,i °/o lag, nur die nachfolgenden wesentlich geringeren Standzeiten erreicht

Tabelle II

Schmelze - C Al ' Cr Mo si V Ti Standzeit

Nr. sämtlich in °/a

1 0,97 o,o8 4,2 2,3 1,27 2,65 1,02 iomin 3o s

ib 1,21 0,08 4,3 2,31 o,91 2,38 - Z min 35 s

In einer weiteren Versuchsreihe wurden die Stähle der Schmelzen i bis 3 unter völlig gleichen Bedingungen mit einem normalen Sparstoff-Schnellarbeitsstahl der Klasse ABC III (max. 2,5 °/o W, max. 2,5 °/o Mo, max. 3,0 °/o V, max. 4 °/o Cr) Standzeitversuchen unterzogen. Dabei ergab sich für den Vergleichsstahl ABC III eine Standzeit von 63 Minuten bis zum beginnenden Verschleiß der Schneide, d. h. also eine geringere Standzeit als diej enige des AI-haltigen Stahles 3, der nach der obigen Tabelle I eine Standzeit von 81 min 5 s ergab. Die neuen Stähle mit dem erfindungsgemäßen Aluminiumgehalt zeigen also schon bei völligem Verzicht auf den Wolframzusatz gleiche, ja sogar noch bessere Leistungen als die bekannten wolframarmen Stähle ohne Al-Zusatz. Darüber hinaus lassen sich aber auch die bewährten wolframarmen und ebenso auch die höher mit Wolfram legierten Schnellarbeitsstähle durch einen Zusatz von o,i bis 3 °/a Aluminium in ihrer Leistung noch steigern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung eines Schnellarbeitsstahles üblicher Zusammensetzung, der jedoch noch o,i bis 3 °/o Aluminium enthält, als Werkstoff für solche Schnellarbeitswerkzeuge, die eine höhere Leistung aufbringen sollen als Schnellarbeitswerkzeuge aus aluminiumfreien Stählen sonst gleicher Zusammensetzung.
2. Die Verwendung eines Schnellarbeitsstahles mit Gehalten an Kohlenstoff und Chrom in der für diese Stähle üblichen Höhe, ferner mit o,i bis 3 °/o Aluminium, i bis 4 °/a Molybdän, i bis 4 o/a Vanadin für den Zweck nach Anspruch i.
3. Die Verwendung eines Schnellarbeitsstahles der im Anspruch 2 genannten Zusammensetzung, der jedoch noch einzeln oder zu mehreren bis 2 °/o Silizium, bis 2 °/o Titan, o,5 bis unter 7 °/o Wolfram enthält, für den Zweck nach Anspruch i.
4. Die Verwendung von Schnellarbeitsstählen der Zusammensetzung nach den Ansprüchen i bis 3 in nitriertem Zustand für den Zweck nach Anspruch i.