DE2412350A1 - Stahl fuer die erzeugung von schnittwerkzeugen

Info

Description

Claims

DE2412350A1

Publication number: DE2412350A1
Application number: DE19742412350
Authority: DE
Inventors: Ladislav Adamcik; Bedrich Dipl Ing Hastik; Jaroslav Kuncicky; Miroslav Dipl Ing Matyas
Original assignee: Vitkovicke Zelezarny Klementa Gottwalda np
Current assignee: Vitkovicke Zelezarny Klementa Gottwalda np
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1434891A; FR2221528A1; CS162846B1; DE2412350C2; AT334942B; ATA212074A; FR2221528B1

V-3-P-2/1265 München, 14. März 1974

S 82*33 ~" " Dr.M./cs

Vitkovice Zelezärny a strojirny Klementa Gottwalda, närodni podnik

. in Ostrava, CSSR

Stahl für Erzeugung von Schnittwerkzeugen

Die Erfindung betrifft einen Stahl für die Erzeugung von Schnittwerkzeugen 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 %_t Vanadium bis 4 %, Wolfram bis A %, "bzw. mit Titan, Zirkon und Tantal legiert sind; der Rest besteht aus Eisen, üblichen Begleitelementen und vorkommenden Verunreinigungen. Diese Stahlsorten -Beichnen sich durch grosse Härte und deswegen auch durch erhebliche Sprödig- · keit 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 obenangeführten Mängel werden durch eine für die Herstellung -der Schnittwerkzeuge geeignete Stahlsorte mit erhöhter Kerbzähig-

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keit erfindungsgemäß beseitigt. Die Erfindung besteht im wesent- / liehen darin, daß dieser Stahl 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 1,130 % Molybdän, 0,32 bis 0,48 % Vanadium, 0,001 bis 0,002 % Bor, wobei das Verhältnis des Borgehalts wum Vanadiumgehalt 1 : 300 beträgt, 0,015 bis 0,025 % Phosphor und 0,015 bis 0,025 % Schwefel enthält, das alles in Gewichtsprozenten ausgedrückt, und Rest Eisen und übliche Verunreinigungen.

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 darch eine sehr feine martensitische Struktur gekennzeichnet mit ausreichender Menge der fein zerstreuten Karbide, welche ein langfristiges Schnittvermögen der daraus erzeugten Schnittwerkzeuge garantieren. Nach erfolgtem Anlassen dieses Stahls bis zur Temperatur von 200⁰C weisen die Werkzeuge eine Härte von 58 bis 60 Hrc j beim Anlassen bis zur Temperatur von 400°C eine Härte von 54 bis 55 H„p . und beim Anlassen bis zur Temperatur von 500°C eine Härte von 53 bis 54 ILj_C auf bei einer Kerbzähigkeit von 2,5 bis 3,ο kpm/cm . Der Werkzetigstahl 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.

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Beispiel 1

Ein Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung:

0,52 Gewichtsprozent C

0,30" Mn

0,30 " Si

Γ 4130 " Cr

' 1,10" Mo

0,35 " V

' 0,001 " _#B

und Rest Eisen und üblichen Verunreinigungen.

wurde aus Stahlblöcken bei einer Temperatur von 1150 bis 900⁰C zu Brammen gewalzt, welche ausgelcühlt und danach bei einer Tem-• peratur von 78O⁰C während 6 bis 10 Stunden weichgekühlt wurden. Danach wurden die Walzprodukte auf die gewünschte Abmessung be-

von
arbeitet,/der Temperatur 10100c gehärtet und im Ölbad gekühlt mit zweifachem Anlassen bei einer Temperatur von 400⁰C innerhalb von -2 Stunden bei einer Dicke der Fertigprodukte von 50 mm und mit zweifachem Anlassen bei einer Temperatur von 500⁰C im Laufe von 2 Stunden bei einer Dicke der Fertigerzeugnisse über 50 mm. Aus den auf diese V/eise hergestellten Halberzeugnissen wurden die Messer zum Schneiden des gewalzten Profilmaterials aus Konstruktionsstählen mit einer Streckgrenze von 50 kp/mm und einer Dicke bis zu 50 mm hergestellt. Im Betrieb wiesen sie eine um 30 % höhere Standzeit auf als diejenigen, von Messern aus den bisher benutzten Stahlsorten.

Beispiel 2
; Ein Stahl mit folgender chemischer Zusammensetzung:

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0,40	ι/
0,40	Il
4,80	Il
1,30	Il
1,48	Ii
0,001	Il

0,58 Gewichtsprozent C I

Mn Si Cr Mo

B
und Rest Eisen und üblichen Verunreinigungen

wurde auf dieselbe Art v/ie 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 beanspruch—

ten 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:

Nach erfolgtem Härten und Anlassen dieses Stahls wurden folgen-

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de ΐ/erte der Ermüdungsfestigkeit vermerkt:

Behandlung:

gehärtet und angelassen bis zu 200⁰C

	200°C	Ermüdungsfestigkeit c	kp/mm²
zu	300⁰C	38	kp/mm*"
Il	4000c	40	kp/mm
Il	450⁰C	42	kp/mm
H	• 45

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Streckgrenze

Zugfestigkeit

L ängenänderung

Kontraktion

Ermüdungsfestigkeit

Patentanspruch

Stahl für die Erzeugung von Schnittwerkzeugen mit erhöhter Kerbzähigkeit gekennzeichnet durch einen Gehalt von 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 1,30 % Molybdän, 0,32 bis 0,48 % Vanadium, 0,001 bis 0,002 % Bor, wobei das Verhältnis des Borgehalts z.um Vanadiumgehalt 1 : 300 beträgt, 0,015 % bis 0,025 % Phosphor und 0,015 bis 0,025 % Schwefel, alles in Gewichtsprozenten ausgedrückt; und Rest Eisen und üblichen Verunreinigungen.