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2022 | Book

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Warmarbeitsstahl

Ein Stahlporträt

Authors: Joachim Schlegel, Till Schneiders

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Book Series : essentials

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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About this book

Die Welt des Stahls ist erstaunlich vielfältig und so komplex, dass sie in der Praxis nicht leicht zu überblicken ist. In Form von essentials zu Porträts von ausgewählten Stählen und Stahlgruppen soll dem Leser diese Welt des Stahls nähergebracht werden; kompakt, verständlich, informativ, strukturiert mit Beispielen aus der Praxis und geeignet zum Nachschlagen.

Die Warmarbeitsstähle betreffen eine Gruppe der für Werkzeuge geeigneten, legierten Stähle mit hoher Warmfestigkeit. Diese können im Einsatz Oberflächentemperaturen bis zu 400 °C aushalten. Hierfür werden sie optimal an die unterschiedlichsten Anforderungen insbesondere für Werkzeuge der Warmumformung und des Druckgießens angepasst. Wichtig sind die chemischen Zusammensetzungen, Verfahren der Herstellung und Bearbeitung sowie deren Eigenschaften bzw. die Werkstoffdaten der Warmarbeitsstähle, die in diesem essential kurz gefasst und übersichtlich vorgestellt werden.

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Table of Contents

Frontmatter

Kapitel 1. Grundlagen

Zusammenfassung

Ein Warmarbeitsstahl ist ein legierter Werkzeugstahl, der, wie der Name es schon ausdrückt, für ein „warmes Arbeiten“ geeignet ist. Warmarbeitsstähle werden für Werkzeuge zur spanlosen Formgebung von Metallen bei Oberflächentemperaturen des Werkzeugs oberhalb von 200 °C eingesetzt (DIN EN ISO 4957). Die Werkstücktemperaturen können dabei zwischen 400 und 1200 °C liegen.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Kapitel 2. Chemische Zusammensetzungen und Sorten

Zusammenfassung

Die wichtigsten Legierungselemente in Warmarbeitsstählen sind neben Kohlenstoff (C) Chrom (Cr), Wolfram (W), Silizium (Si), Nickel (Ni), Molybdän (Mo), Mangan (Mn), Vanadium (V) sowie Kobalt (Co) und haben maßgeblichen Einfluss auf das Umwandlungsverhalten während der Wärmebehandlung und auf die technologischen Eigenschaften. Diese Legierungsbestandteile werden mengenmäßig so aufeinander abgestimmt, dass die gewünschten Eigenschaften bei der Arbeitstemperatur der Werkzeuge erreicht werden. Der Kohlenstoffgehalt ist dabei für die Aufhärtung (erreichbare Härtesteigerung beim Härten) der Stähle verantwortlich, während die Einhärtung (Eindringtiefe der martensitischen Umwandlung) und die Aushärtung (Bildung von Sekundärkarbiden beim Anlassen) von den metallischen Legierungselementen abhängen.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Kapitel 3. Gefüge und Eigenschaften

Zusammenfassung

Die Eigenschaften eines Stahls werden durch dessen Gefügeausbildung bestimmt, und diese wiederum wird durch die chemische Zusammensetzung und Verarbeitung einschließlich der Wärmebehandlung beeinflusst. Dies gilt allgemein für Stähle und so auch für Warmarbeitsstähle. Die Abb. 3.1 zeigt hierzu diesen Zusammenhang für Werkzeugstähle mit deren speziellen Anforderungen.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Kapitel 4. Herstellung

Zusammenfassung

Die Herstellung von Warmarbeitsstählen und der daraus gefertigten Werkzeuge umfasst die schmelz- oder pulvermetallurgische Erzeugung einschließlich der sekundärmetallurgischen Behandlungen, die Weiterverarbeitung zu Halbzeug und zu den Fertigprodukten (Werkzeugen), die Wärmebehandlungen und eventuell zusätzlich abschließende Oberflächenbehandlungen. Ob konventionelle oder umgeschmolzene Warmarbeitsstähle, für jede Qualität nutzen die Hersteller angepasste und sehr unterschiedliche Herstelltechnologien.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Kapitel 5. Anwendungen

Zusammenfassung

Der beschriebene Werkzeugstahl für die Warmarbeit wird für die spanlose Formgebung von Metallen bei Oberflächentemperaturen des Werkzeugs oberhalb von 200 °C eingesetzt. Die Werkstücktemperaturen können dabei zwischen 400 und 1200 °C liegen. Dabei widersteht er den dabei auftretenden mechanischen, verschleißenden sowie auch thermischen Beanspruchungen beim Werkzeugeinsatz.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Kapitel 6. Werkstoffdaten

Zusammenfassung

Für ausgewählte martensitaushärtende Warmarbeitsstähle sind nachfolgend die relevanten Werkstoffdaten je Stahlgüte zusammengefasst, wie.

Joachim Schlegel, Till Schneiders

Backmatter

Title: Warmarbeitsstahl
Authors: Joachim Schlegel
Till Schneiders
Copyright Year: 2022
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-39541-4
Print ISBN: 978-3-658-39540-7
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-39541-4